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摘要
印制电路板(printed circuit board,PCB)作为无铁心轴向磁通永磁电机(axial flux permanent magnet machine,AFPMM)即盘式永磁电机中的定子，工艺简单，经济实用性高，其设计关键在于对绕组损耗的精确计算与分析。该文首先探讨PCB定子螺旋式分布绕组的结构特点与设计细节，由此建立符合PCB结构和参数特征的解析公式和三维有限元模型。然后，对这类定子的3种有限元等效建模方法进行对比，结果表明，所提建模方法不仅可对无铁心AFPMM的一般电磁特性进行分析，还可精准计算PCB上的绕组损耗。直流铜损耗的有限元结果与解析结果具有较好一致性，两者误差随有效导体线宽的增大而减小。此外，通过忽略PCB绕组端部的涡流效应缩减仿真时长，计算多线宽、多工况下的PCB绕组涡流损耗。最后，制造一台样机进行试验，实验结果可以进一步验证该文研究内容。
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单位包头稀土研究院; 天津大学
