轴向磁通永磁电机解决方案

时间:2026-03-28  浏览量:11

在新能源汽车轮毂驱动、电梯曳引机、人形机器人关节等热门领域,轴向磁通电机凭借高功率密度、紧凑结构的独特优势,正成为越来越多高端设备的 “动力核心”。


但对电机工程师而言,轴向磁通电机的设计之路却布满荆棘:其轴向磁通磁路结构与传统径向磁通电机截然不同,设计原理和计算逻辑更为复杂;



更棘手的是,3D 电磁性能计算与温度场仿真难度极高,想要在保证精度的前提下快速得到可靠数据,成为行业内普遍面临的技术难题,严重拖慢产品开发进度。

(盘式永磁电机Maxwell 3D模型)


针对轴向磁通电机的核心痛点,慧和聚成设计了一套从快速设计、便捷建模到精准仿真的全流程解决方案,让复杂电机的开发效率实现质的飞跃。


精准破局:三大核心痛点的针对性解法


轴向磁通电机的开发痛点集中在 “建模复杂”“设计繁琐”“仿真低效”,我们利用Ansys专业工具链的协同优势,逐一给出直击要害的解决方案:


轴向磁通电机的定转子结构、绕组布局往往比传统电机更复杂,手动建模不仅耗时耗力,还容易出现尺寸偏差,影响后续仿真精度。


慧和聚成给出双重建模方案:一方面,利用Maxwell 3D 自带轴向磁通电机定、转子建模工具(UDP 功能) ,工程师无需手动绘制复杂结构,只需输入关键参数,就能直接创建定子、转子和绕组的几何模型,无论是常规结构还是定制化设计,都能轻松满足;

(Maxwell 3D磁密云图)


另一方面,利用Motor-CAD 工具支持轴向磁通永磁电机的快速参数化建模,无需复杂操作,就能快速生成完整模型,大幅节约建模时间。


更重要的是,这些模型支持几何参数化调整,后续优化设计时,只需修改参数即可自动更新模型,便捷性远超其他有限元软件。


对工程师而言,轴向磁通电机的初步设计阶段需要反复核算参数,传统计算方式不仅效率低,还容易出现误差。


我们可以利用高效的初步设计工具:RMxprt 或 Motor-CAD 的轴向磁通电机模块,支持快速设计交流、直流盘式轴向磁通电机

(盘式电机Motor-CAD模型)


工程师只需输入基本设计要求,工具就能自动完成电磁参数核算,生成初步设计方案,为后续的精细化设计和仿真提供可靠基础。这一步不仅省去了手动计算的繁琐,还能大幅降低初步设计的误差,让工程师少走弯路。

轴向磁通电机的 3D 电磁仿真和温度仿真,是验证电机性能的关键环节,但传统仿真往往陷入 “精度低” 或 “速度慢” 的两难。


我们完美平衡了两者:Maxwell 3D 作为行业领先的电磁仿真工具,我们可以用它精准计算轴向磁通电机的扭矩、效率、损耗等核心电磁性能指标;


(Maxwell齿槽转矩波形)

(Maxwell空载相反电动势波形)


搭配 高性能计算(HPC)模块 后,通过多核心并行计算,将原本需要数天的仿真任务压缩到极致,在保证精度的前提下大幅提升计算效率。

(Fluent 3D温度分布图)


相比传统实验室测试,这套仿真方案能快速提取电机各项性能指标,省去了物理样机制作和反复测试的时间。


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