Halbach交替极永磁电机

转矩密度高且磁体少

采用不等极弧的三段式Halbach交替极结构，在减小永磁体用量的同时增强聚磁效应，提升轮缘驱动推进器的转矩密度。

立峰 · 王凯 · Fuhao, Huang · Zhonghao, Liu · Guo Y.D. · Jian, Li · 葛红娟

IEEE Transactions on Industry Applications 2025

技术优势

磁体用量更少

采用交替极结构与不等极弧设计，利用Halbach阵列的聚磁效应，在保持转矩输出的同时减少永磁体用量。

转矩密度更高

得益于Halbach结构的聚磁效应和优化设计，电磁转矩得到增强，在相同体积下输出更大转矩。

性能经过样机验证

制造了样机并进行了测试，验证了优化设计和有限元分析的准确性。

应用场景

• 轮缘驱动推进器：为轮缘驱动推进器提供高转矩密度且磁体用量少的驱动电机，降低重量与成本。
• 电机系统：提出适用于大间隙工况的交替极Halbach电机结构，可用于电机系统设计参考。
• 永磁电机驱动：优化后的永磁电机转矩密度高、磁体利用率好，适合对体积重量敏感的驱动场景。
• 水下航行器：紧凑轻量的电机方案可提升水下航行器推进系统的效率和续航。