盘式结构、散热等问题制约轴向磁通电机量产
思瀚产业研究院    2025-10-15

轴向磁通电机的优势与挑战并存

轴向磁通电机具备高功率密度与设计灵活等显著优势，但仍面临制造复杂、散热困难及成本偏高等工程挑战。轴向磁通与传统径向磁通电机相比，轴向磁通电机展现出多方面的性能优势：

1、结构轻巧紧凑；

2、转矩与功率密度更高；

3、绕组利用率更高；

4、制造与设计自由度更大，便于定制化开发与模块化设计。

然而，轴向磁通电机也存在结构性挑战：

1、盘式结构制造复杂度高；

2、内部散热难度加大，热管理设计更具挑战；

3、整体成本较高，规模化经济尚待形成；

4、高负载下机械应力集中，需优化结构与材料方案。

轴向磁通电机制造精度与工艺挑战限制量产

轴向磁通电机因微小气隙偏差即可影响性能，且复杂3D结构难以采用传统叠片工艺，批量生产面临装配精度和制造工艺双重挑战。由于其气隙呈平面结构，任何微小的轴向装配偏差都会直接改变气隙长度，从而影响磁通分布、效率及轴向磁吸力平衡。如果两侧气隙存在微小不一致，将导致轴向磁吸力失衡，引发剧烈振动与噪音，同时大幅增加轴承载荷和能量损耗。

为了实现高效率，轴向磁通电机通常需要极小气隙设计，这意味着微米级的装配偏差即可导致性能显著下降。

此外，传统径向电机依赖叠片堆叠工艺制造，而轴向磁通电机的三维磁场几何结构使其难以采用相同工艺，进一步限制了其批量化生产能力。因此，实现高精度装配与创新制造工艺是推动轴向磁通电机规模化应用的关键。

轴向磁通电机的盘式结构使散热与热管理面临挑战

轴向磁通电机因夹层结构与高比功率设计易出现散热不足，转子磁钢过热存在退磁风险，影响整体性能。轴向磁通电机因夹层结构与高比功率设计易出现散热不足，转子磁钢过热存在退磁风险，影响整体性能。轴向磁通电机通常采用夹层结构设计，这使得双转子-单定子电机的中间定子以及双定子-单转子电机的中间转子散热变得困难。

同时，高比功率特性意味着电机整体热容量较低，容易出现显著的温升问题。在运行过程中，转子自身发热叠加定子的热辐射，会导致转子永磁体温度升高，存在退磁风险，进而直接影响电机的输出性能与可靠性。因此，高效的热管理与散热设计是保证轴向磁通电机稳定运行的关键技术环节。

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