表贴式无轴承永磁片式电机

双三相整距绕组

一种新型定子略长于转子的表贴式结构，结合超前角弱磁控制，在高速和高功率密度下同时获得所需转矩与稳定悬浮力。

李箭 · 陈宏 · 李大伟 · Pei, Tonghao · Liu, Jiayun

Dianji yu Kongzhi Xuebao/Electric Machines and Control 2024

技术优势

悬浮力稳定

通过采用定子略长于转子的结构和超前角弱磁控制，避免因磁路饱和和端部绕组效应导致的悬浮力下降。

拓扑经过优化

对拓扑、绕组结构、主要尺寸、控制方法和工艺流程进行了综合优化，并确定了表贴式结构配双三相整距绕组的最佳方案。

兼顾转矩与悬浮

电机设计同时考虑转矩和悬浮力，通过优化内外径比、气隙长度和永磁体参数，使两者均满足需求。

应用场景

• 高速电机：用于高速旋转设备，免除机械轴承的磨损和润滑，提高转速极限。
• 无轴承电机：替代传统有轴承电机，实现无接触悬浮，适合洁净或免维护场合。
• 高功率密度电机：紧凑结构提升功率密度，适合空间受限的高性能驱动应用。
• 机器人关节电机：无轴承设计降低关节摩擦和惯量，提升机器人关节的动态响应和寿命。
• 集成驱动系统：简化机械结构，便于与驱动器集成，实现紧凑的一体化驱动单元。