軸向磁場電機(jī)基本電磁關(guān)系的探究

陳子明

【摘 ?要】軸向磁場電機(jī)（Coaxial Field Machine）結(jié)構(gòu)與柱式電機(jī)相似，包括定子、轉(zhuǎn)子和氣隙。其工作原理也與柱式電機(jī)相同：定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與電樞繞組產(chǎn)生相對運(yùn)動，電樞繞組切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流;感應(yīng)電流與磁場作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。本文推導(dǎo)出軸向磁場電機(jī)的電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩公式，經(jīng)過比較得出軸向磁場電機(jī)的電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩公式與柱式電機(jī)完全一致。只是結(jié)構(gòu)有所不同。

【關(guān)鍵詞】電機(jī);軸向磁場;感應(yīng)電動勢;電磁轉(zhuǎn)矩

1軸向磁場電機(jī)概述

軸向磁場電機(jī)由于其氣隙是平面型的，氣隙磁場是軸向的。電機(jī)外形扁平、軸向尺寸短而適用于安裝空間有嚴(yán)格限制的場合，所以又稱盤式電機(jī)。區(qū)別于傳統(tǒng)柱式電機(jī)（RFM），主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）氣隙磁場沿軸向;（2）定轉(zhuǎn)子鐵心都是扁平盤式[1]。

3結(jié)論

由上述推導(dǎo)，軸向磁場電機(jī)的電樞電動勢 ，電磁轉(zhuǎn)矩 。與柱式電機(jī)完全一致。只是結(jié)構(gòu)有所不同。此外，軸向磁場電機(jī)還具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：軸向尺寸短，適用于嚴(yán)格要求薄型安裝的場合;采用無鐵心電樞結(jié)構(gòu)，不存在普通圓柱式電機(jī)由于齒槽引起的轉(zhuǎn)矩脈動，轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn);不存在磁滯和渦流損耗，可達(dá)到較高的效率;電樞繞組電感小，具有良好的換向性能; 電樞繞組兩端面直接與氣隙接觸，有利于電樞繞組散熱，可取較大的電負(fù)荷，有利于減小電機(jī)的體積;轉(zhuǎn)動部分只是電樞繞組，轉(zhuǎn)動慣量小，具有優(yōu)良的快速反應(yīng)性能，可用于頻繁起動和制動的場合。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊帥.三相盤式感應(yīng)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)與特性分析[J].焦作：河南理工大學(xué)，2015：11-12.

[2]孫建忠，白鳳仙.特種電機(jī)及其控制[M].北京：中國水利水電出版社，2013：272-275.

（作者單位：重慶交通大學(xué) 航運(yùn)與船舶工程學(xué)院）