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軸向磁通永磁同步電機仿真分析 01 案例背景 軸向磁通永磁同步電機也稱盤式永磁電機，因其圓盤式的結構，加大了磁場作用面積，使得效率更高，大多呈現直徑較大，軸向尺寸很薄的特點，應用在電梯領域、商用車公交車領域、工程機械領域、發電機組領域、增程器領域、軍工及航空航天領域等等。

軸向磁通電機仿真APP可軸向磁通電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁密矢量、磁鏈、反電動勢、齒槽轉矩等結果。

基于等效磁路法確定電機基本尺寸，采用電磁場三維有限元分析方法對電機電磁場、氣隙磁密、齒槽轉矩進行分析計算，計算結果符合電機設計要求。最后對樣機試驗負載特性數據與有限元值進行對比，一致性滿足要求，驗證有限元仿真結果可靠性，該軸向磁通永磁同步電動機已經應用在某新能源汽車中，該項目的研究為軸向磁通永磁電機在汽車驅動電機領域的設計開發提供一定參考價值。

本次網絡研討會將圍繞Ansys電機設計與仿真平臺，重點介紹Ansys Maxwell與Motor-CAD在軸向磁通電機開發中的最新應用，全面展示Ansys在軸向磁通電機設計中的全流程解決方案，幫助工程師提升設計效率與產品性能。本次會議將分為兩部分：1.

利用有限元的方法，進行三維瞬態磁場的分析，由于三維仿真時間較長，為縮短分析時間，基于電機模型對稱性，本文采用1/8模型進行分析，并適當進行網格剖分，圖4為所設計電機的仿真模型。 圖4 電機仿真模型4 電機有限元分析4.1 電機磁場分析等磁路法對電機磁場建模時忽略了電機槽形、磁飽和等因素，與電機實際工作特性有差別。

但兩種拓撲結構電機的磁通路徑方向卻不同，AFPM電機整個磁通路徑的方向為先軸向、后經定子軛部周向閉合，隨后軸向方向向S極閉合，最終經轉子盤周向進行閉合構成整個回路；RFPM電機的磁通路徑方向為先徑向、后經定子軛部周向閉合，隨后徑向方向向S極閉合，最終經轉子鐵心周向進行閉合構成整個回路。

隨著材料科學、熱管理技術和制造工藝的突破，其成本與散熱瓶頸有望緩解，將在機器人、飛行汽車、超高效風機及下一代電動車中加速普及。徑向磁通電機則憑借成熟度、可靠性和成本優勢，在工業自動化、家電及主流交通領域持續優化演進。軸向與徑向磁通電機并非簡單替代，而是面向不同需求的技術分支。軸向電機以極致性能沖擊高端應用，代表未來趨勢；徑向電機以成熟可靠支撐工業基礎，持續優化。

點擊立即報名 6/16 | Ansys軸向磁通電機電磁仿真與優化主題簡介：隨著高性能電驅系統的發展，軸向磁通電機因其高功率密度、高效率等優勢，正成為新能源汽車及航空電推進等領域的熱點方向。

軸向磁通電機仿真APP可軸向磁通電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁密矢量、磁鏈、反電動勢、齒槽轉矩等結果。 APP計算：軸向磁通電機仿真計算 - Simapps Store - 工業仿真APP商店 3、三相感應電機仿真APP 三相感應電機是一種具有啟動性能好、運行平穩、維護方便、小型輕量、絕緣等級高等優點的電機。

確定準則如式(5)，其中為初始化繞組基波系數，氣隙磁通表達式如式(6)。1.3電磁設計仿真實例電機磁路法進行電磁性能解算的核心是實現對定子內外徑比、槽高、槽寬、永磁體厚度、極弧系數、每槽導體數的最優匹配。

點擊鏈接查看內容：https://m.yqgqt.org.cn/content/post/183054112.新能源汽車用軸向磁通電機設計與分析主要內容：軸向磁通電機結構介紹、軸向磁通電機電磁方案設計（電機技術要求、電機主要尺寸確定、電機主要材料選型、 永磁體結構設計、永磁體厚度選擇、定子沖片的設計）、電機模型的建立、電機有限元分析（ 電機磁場分析、氣隙磁密分析、空載反電動勢分析

從圖中可看出是12槽24級的電機，中間有斜著繞的線圈繞組，那么就確定了需要仿真的參數，就可以開始在ANSYS軟件中建立軸向磁場電機的3d模型。線圈是呈角度放置的經過多次的仿真和驗算，終于得到一些這種正反旋轉軸向磁通的關鍵數據，各個零部件的尺寸、磁鋼的厚度、繞組的匝數、電流密度等等關鍵性能的參數確定。那么下面就開始耗錢耗精力的制作過程了。等等！想明白做這個有什么用了沒？

2025-2035 年全球電動車電機賽道規模有望破千億美元，年均復合增速超 12%，永磁電機仍占主流，去稀土化、軸向磁通落地等成核心方向。2025 年中國電機裝機 627.1 萬套同比增 30.6%，均價降 34%，800V+SiC 方案溢價顯著，還首次批量出口歐洲。弗迪、特斯拉等 TOP5 企業各展技術優勢，行業已進入 “拼技術” 階段。

對于軸向結構分布不一致的情況，如斜槽、斜極，可軸向分段計算繞組感應電勢、氣隙磁通密度諧波、氣隙磁力密度諧波、單邊磁拉力諧波、電磁轉矩諧波、齒槽轉矩諧波。對不同負載工況、不同運行轉速條件均可計算和分析。計算完畢后，無需進行手工后處理工作，自動輸出顯示時域圖、頻域圖、曲線圖、云圖、柱狀圖、數據表格、理論解析公式說明表單、結論表單。

點擊立即報名 6/16 | Ansys軸向磁通電機電磁仿真與優化講師簡介：張有全 | Ansys首席應用工程師王楊 | Ansys主任應用工程師主題簡介：待更新。

：前者以新型磁材、3D 打印等革新材料工藝，軸向磁通電機等優化結構，AI 與數字孿生升級控制，多合一系統促集成；后者攻克三大難點，靠精準建模等破局，未來向高轉速高可靠演進，2025 年多技術將商用，助力工業交通變革。

相比徑向磁通電機，軸向磁通電機具有更高的功率密度和比轉矩，因此可提供更優化、更高效的替代方案，而且，其還帶來了其他優勢，包括節省空間和重量、高效率以及提高耐用性，從而實現可靠的產品使用壽命。

基于物體的電磁力映射方法不需要力密度分布的映射，從而可以顯著節省仿真時間。但對于一些電機，例如定子和轉子斜槽的電機、轉子偏心的電機、橫向磁通電機或軸向磁通電機等，使用基于物體的映射方法未必能準確捕獲3D效應。對于這些類型的電機，可以使用Mechanical中獨特的、基于單元的力映射方法，準確地對這些力的3D效應進行仿真。用戶可以根據電機的3D結構特點，靈活地選擇兩種電磁力映射方法。

同時，它產生切向力矩和軸向力，引起切向振動和軸向振動。在很多場合，如電機不對稱或單相電機中，所產生的切向振動很大，容易引起與電機相連的部件共振，產生輻射噪聲。為了計算電磁噪聲，并分析和控制這些噪聲，必須知道他們的來源，即產生振動和噪聲的力波。為此，通過氣隙磁場的分析，進行電磁力波的分析。

FluxMotor自動搭建出星形熱網絡，該網絡共包含約200個基本的傳導，對流，輻射等元器件，極大的提高了建模效率。對于這款電機，轉子采用插入式永磁體，轉子表面覆蓋著一層薄的金屬，對傳熱的影響不能忽略，熱網絡模型在自動生成的時候也考慮到了這點。