向全所，邓秋玲，b，刘 婷，b，肖意南，龙 夏，杨国灵，廖宇琦，艾文豪

（湖南工程学院a.电气与信息工程学院；b.风力发电机组及控制湖南省重点实验室，湘潭 411101）

0 引言

相比于传统径向磁场电机，轴向磁场电机具有结构紧凑、转矩密度高、功率密度高和轴向长度短的优点［1-3］.轴向磁场电机与传统径向磁场电机的主要区别是，轴向磁场电机的磁场方向是轴向通过气隙的，定子和转子均是盘形的，也称为盘式电机［4］.目前国内对于轴向磁场电机的研究相对较少，已有的研究中也大多是采用无定子铁心，虽然减小了定子磁滞损耗和涡流损耗，转子铁心损耗和噪声也降低了［5-8］.另一方面，通过使用无铁心定子，绕组电感变得更小，并且需要更强或更多的永磁体来产生相同的磁场，使得盘式电机的制造成本提高，这也限制了大容量轴向磁场电机的发展.

随着新材料的问世，轴向磁场电机越来越得到重视.例如，采用导磁性能较好的粉末冶金软磁材料（SMC）作为定子铁心槽楔，可以降低气隙磁导的变化率［9-11］.非晶合金作为一种新型导磁材料，具有低铁耗的优势，将其用作电机的铁心可以显著提高电机的效率［12-14］.基于以上优势，本文拟设计一台10 kW 轴向磁场永磁电机，并用有限元分析方法对电机进行优化，为进一步生产样机打好基础.

1 轴向磁场永磁同步电机的结构

单定子双转子轴向磁场电机是一种典型结构，如图1 所示，两个转子盘由低碳钢制成，表面装有磁钢，定子……