爱普生开发第一个AFPM的3D分析模型，具有任意数量的磁极和任意排列的永磁体，有助于实现下一代高效率电机

时间： 2023-02-21 来源：EPSON官网

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轴向磁通永磁电机(AFPM)由于其平面几何形状、低能耗、高效率和高扭矩等诸多优点，作为潜在的下一代移动设备而备受关注。Seiko EPSON Corporation的研究人员开发了世界上第一个AFPM的3D分析模型，该AFPM具有任意数量的磁极和任意排列的永磁体(PM)。该模型的详细信息已发表在电气和电子工程师协会(IEEE)期刊IEEE Access上。

AFPM是一类PM同步电机，其中PM周期性地排列在旋转平面上，使得磁场与机器的旋转轴平行排列。与已经广泛使用的常规径向磁通永磁电机相比，AFPM具有实现更扁平几何形状、更大节能、更高效率和更高扭矩的潜力。AFPM结合了高性能和方便的外形因素，有望在各种工业领域得到应用，例如多关节机器人手臂的伺服驱动，以及未来电动汽车和其他移动设备的轮驱动。

迄今为止，实现AFPM全部潜力的设备的开发一直受到仿真技术不足的阻碍：研究人员被迫在使用具有简单PM布置的二维模型（提供与真实设备的近似值较差）或使用商业模拟软件之间做出选择，这需要大量的计算时间。

为了应对缺乏足够的模拟工具，爱普生的研究人员开发了一种3D分析AFPM模型，该模型可容纳任意数量和配置的磁极。该模型包括磁极数、表示磁极配置的变量、线圈数、设备尺寸等。电机中的物理现象可以使用推导的公式快速分析。借助该模型，可以快速评估具有任意数量的极数和PM布置的AFPM设计的运行特性。

预计这些发现将有助于实现下一代高性能和高效率电机。一篇描述这项研究的学术文章被IEEE Access接受，并于1月3日发表。

论文题目：分段多极Halbach阵列轴向磁通永磁电机的三维解析模型

作者：Taishi Okita and Hisako Harada

隶属：精工爱普生株式会社技术开发本部材料分析·CAE中心

期刊：IEEE访问

论文网址：https://ieeeexplore.ieee.org/document/10005122

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