三种充磁方式轴向磁齿轮的磁场和转矩特性比较

作者：周一览; 刘晓; 黄守道; 陈泳丹

来源：微特电机, 2020, 48(01): 1-11.

• 3D有限元分析
• 轴向充磁磁齿轮
• 聚磁式轴向磁齿轮
• Halbach式轴向磁齿轮

依据永磁体充磁方向和排列方式的不同,轴向磁齿轮可分为轴向充磁磁齿轮、聚磁式轴向磁齿轮和Halbach式轴向磁齿轮。采用3D有限元法对三种轴向磁齿轮的磁场、转矩特性和轴向力进行了比较。基于气隙磁场的谐波分析,利用公式计算出各次谐波磁场产生的转矩和轴向力,得出各次谐波磁场对转矩传递和轴向力的作用。比较表明,聚磁式轴向磁齿轮的转矩能力和永磁体利用率最大,比轴向充磁磁齿轮提高了17. 5%和32. 6%,比Halbach式轴向磁齿轮提高了2%和15. 1%。Halbach式轴向磁齿轮的气隙中引起转矩波动的磁场谐波的幅值最小,转矩波动也最小。轴向充磁磁齿轮低速转子的轴向力最小,比聚磁式轴向磁齿轮小38. 3%,比Halbach式轴向磁齿轮小32. 7%。

• 单位
  湖南大学; 中国北方车辆研究所