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诞生近200年后的轴向磁通电机,竟迎来第二春?

近年来,随着新能源汽车、电动垂直起降飞行器(eVTOL)、高端工业驱动等领域对高效率、低轴向高度电机的需求增长,轴向磁通电机经200 年后重新进入产业视野。

  200年前的轴向磁通电机-网图

目前,多家国际车企与电机企业已启动相关研发或量产项目,标志着该技术正从概念验证迈向工程落地阶段。但一个关键问题随之凸显:如何实现轴向磁通电机的稳定、可重复的批量制造?

 

一、 轴向磁通电机的制造特殊性

与主流径向磁通电机相对比,轴向磁通电机在结构上存在显著差异,如:

·定子与转子呈盘式布局,磁通路径沿轴向分布,在相同体积下可输出更高扭矩;

·气隙较小,且对定转子间的平行度和装配一致性要求较高;

·绕组通常采用集中式或环形布置,铜材利用率更高,有助于提升功率密度与效率;

·永磁体阵列分布于圆盘表面,可灵活设计磁极形状与阵列;

·部分设计集成冷却通道,有利于高功率密度下的热管理,但也对密封与连接工艺提出额外要求;

  轴向磁通电机&径向磁通电机

尽管这些特性使得轴向磁通电机在部分性能方面具有一定优势,但也带来了制造上的挑战。但为什么说轴向磁通电机迎来第二春呢?

主要原因在于现代材料科学的进步,特别是高性能永磁材料的应用;精密制造技术的发展,包括自动化设备的提升;以及对于特定应用场景需求的增加,比如电动汽车对轻量化和高效能电机的需求。这些因素共同作用,使得轴向磁通电机不仅成为可能,而且还具备了大规模生产的潜力。

但要想实现轴向磁通电机的产业化落地,离不开制造装备的支持。

 

二、 支撑产业化落地的关键环节

现阶段,针对轴向磁通电机的关键工序,已有一些成熟的制造装备解决方案,各自解决了不同的制造难题:

(1) 盘式定子绕线系统:支持多种绕组拓扑的自动绕制,具备张力控制与绝缘保护功能,适用于不同导线规格与层数需求。

轴向磁通电机盘式结构

(2) 永磁体自动贴装与检测单元:结合视觉定位与自动化执行机构,实现磁钢的精准放置;同步集成磁极检测模块,确保极性与分布符合设计要求。

(3) 转子盘装配与动平衡集成方案:适配多种转子基材,支持关键部件的自动压装、连接与动平衡处理。

(4) 总成装配与终检测试平台:涵盖定转子合装、轴承安装、密封处理及性能测试等环节,支持柔性换型,满足多型号共线生产需求。

 

三、 协同开发:应对早期产业化阶段的不确定性

当前,轴向磁通电机尚未形成统一的技术路线。不同企业在拓扑结构、材料选择、冷却方式等方面存在较大差异。这意味着:

·制造装备需具备良好的适应性,以应对产品迭代快、批量小的开发阶段特点;

·装备开发应与电机设计、工艺验证同步推进,避免后期因制造不可行导致项目受阻;

·评价标准应聚焦于过程稳定性、可追溯性与长期运行可靠性,而非单一性能指标。

作为电机智能装备研发与生产的解决方案供应商,我们专注于提供灵活、可靠的制造技术设备支持,确保从样机到量产的路径清晰可控。

 

结语

轴向磁通电机的“回归”,是应用场景驱动下的技术再发现。但其能否真正走向广泛应用,关键不在于实验室中的峰值性能,而在于制造体系是否成熟可靠。

合利士虽不做电机,但致力于为新型电机提供可实施、可控制、可扩展的制造解决方案。在电机技术路线日益多元的今天,专用智能装备正成为连接创新设计与产业落地的重要桥梁。

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