关于盘式电机的一些困惑

yuanyehit

最近开始研究盘式电机，有一些困惑想跟大家交流一下：
1. 单边盘式有严重的磁拉力，所以一般选择双定子或者双转子型式，但是这种型式只是中间部分抵消掉了磁拉力，两边部分磁拉力仍然存在，那这个问题是否只能通过结构来解决（采用可承受较大轴向力的轴承）？
2. 由于磁拉力的原因，气隙不能选太小，而电枢内径也不能太小，否则电负荷会很高，我仿真了外径70mm相同体积下径向磁通与轴向磁通的力矩电机，轴向磁通电机输出转矩能力不如径向，感觉盘式电机对于外径大的电机更有优势，那盘式电机在小外径的尺寸下都应用在哪些场合呢？
3. 然后我又仿真了双转子TORUS结构环形绕组和扇形绕组两种型式，扇形绕组型式直接把单边盘式结构转子对称过去就行，发现双转子输出转矩能力和单边的相仿，但是多消耗了一倍的磁钢，体积也增大了，那么如果不是磁拉力的原因，采用双转子结构的优势又在哪里呢？
4. 有人说环形绕组比扇形更有优势，可能是我模型优化不好，没看出优势在哪里，有研究过的大神嘛？
5. 所以大家说盘式电机的优势在于扁平化，转矩密度高，是不是都是针对大机座号电机提的，对于外径小些的电机还是选择径向磁通的好些。

yuanyehit

帖子别沉呀，希望大家能在盘式电机这块多交流交流~，身边没有做这方面的，深感乏力呀

飞飞猪

扁平是优势；若安装结构细长，径向电机力矩不够，可以考虑盘式叠加方案~~~~~~~~~~~~

yuanyehit

最近研究发现，双边盘式虽然在磁路未饱和下输出转矩能力与单边相仿，但是双边过载能力要比单边强，仿真结果稍后贴

yuanyehit

单边和双边盘式电机模型

yuanyehit

电机外径70mm，电参数一致，双边模型仅是把单边转子又镜像了一个，相电流7A时，单边输出转矩0.85Nm，双边输出转矩0.8Nm；相电流50A时，单边输出转矩4.14Nm，双边输出转矩5.36Nm，仿真结果见下

yuanyehit

相电流为50A，电机输出平均转矩4.14Nm，转矩系数0.08，转矩波动5.4%，此时气隙磁密最大值为1.7T，齿磁密最大为2.04T，定子轭磁密最大为1.92T，负载反电势波形明显畸变，出现饱和情况。

yuanyehit

双边相电流50A时，电机输出平均转矩5.36Nm，转矩系数0.107，转矩电流线性度很好，转矩波动2.4%，此时气隙磁密最大值为1.45T，齿磁密最大为1.89T，转子轭磁密最大为1.16T，定子无轭，未饱和。

vincan88

双边转子，可能上下N-S交错，抵消轴向磁拉力，不光是为了增加转矩密度

lee_in5ud

vincan88 发表于 2019-8-23 09:38
双边转子，可能上下N-S交错，抵消轴向磁拉力，不光是为了增加转矩密度

楼主第一个问题提的很好，定子所受的轴向磁拉力被抵消了，两侧转子的轴向电磁力需要轴承去承受，16年KIT用的方案是一边用两个角接触球轴承，另一边用推力球轴承去承载轴向电磁力。

hangyue

楼主  这个绕组怎么设置的？绕组电流不垂直XYZ，我仿真没有反电势，电机结构就和你这个差不多？

没阳光也灿烂

yuanyehit 发表于 2019-8-21 12:54
电机外径70mm，电参数一致，双边模型仅是把单边转子又镜像了一个，相电流7A时，单边输出转矩0.85Nm，双边输 ...

楼主能不能把你的仿真模型给大家学习学习？