轴向模块化永磁游标电机

直驱低速大转矩

各相独立轴向分布，消除相间磁耦合并允许灵活模块化扩展，兼具低定位力矩与高转矩密度。

于雁磊 · 柴凤 · 裴玉龙 · Zhu, Jingwei · Xie, Shuangchun · Cao, Libing · Lee, Christopher H.T.

IEEE Transactions on Industry Applications 2024

技术优势

不需要分数槽绕组

采用整数槽非重叠集中绕组即可获得完整的磁场调制效果，齿槽转矩低且制造更简单。

转矩密度显著更高

有限元对比显示，该拓扑在所有对比模型中具有最高的转矩密度，同时保持相近的效率。

可像积木一样扩展

拓扑可扩展为多相、多套三相绕组或混合模块化定子，便于灵活增加相数或调整功率等级。

样机已验证

已制造并测试一台样机，实验结果与有限元及理论分析吻合良好，降低了采用风险。

应用场景

• 直驱电机：高转矩密度和低定位力矩适合直驱场合，无需齿轮箱即可驱动负载。
• 机器人关节电机：模块化结构和低定位力矩可提供平稳、紧凑的关节驱动。
• 节能改造：用直驱取代传统齿轮传动可减少机械损耗，提高系统效率。
• 风力发电：低速大转矩特性适合风力直驱应用，避免齿轮箱维护。
• 电动汽车驱动：高效、高转矩密度且弱磁能力良好，适合电动汽车驱动需求。