按照磁通路径方向,电机可分为轴向磁通电机与径向磁通电机,虽然磁通方向不同,但是工作原理都遵从电磁学的基本定律。
即电机驱动器通过改变通过线圈(转子)的电流的方向和大小,从而控制线圈(转子)的的磁场强度和方向,由于定子的磁极固定,当转子的磁场方向和强度发生变化时,磁场相互作用产生洛伦兹力,从而驱动转子旋转。

磁通路径方向示意图
轴向磁通电机定子的磁极沿着轴线排列,转子通常是一个圆柱形的结构,磁通通过转子的中心轴线,当电流通过定子的绕组时,产生的磁场沿着轴线方向穿过转子,根据洛伦兹力定律,这个磁场会在转子中产生力矩,从而驱动转子旋转。
轴向磁通电机的气隙呈平面型,轴向长度短,为薄盘型形状,故又称盘式电机。

轴向磁通与径向磁通电机结构示意图
轴向磁通电机的拓扑结构组合灵活,可以根据实际的应用场景进行组合。根据定转子组合结构,轴向磁通电机可分为以下四种结构:
单定子/单转子结构:1个转子+1个定子,结构简单紧凑,但单边磁拉力大,轴承负荷大,振动噪音大,存在定转子摩擦风险,降低电机寿命;
单定子/双转子结构:2个外定子+1个内转子,功率密度高,比较适合牵引系统、航空航天等领域;
双定子/单转子结构:2个外转子+1个内定子,具有良好的对称性,单边磁拉力相对较小,较适合于风力发电系统;
多定子/多转子结构:多个定子+多个转子,适合大转矩场景,如船舶推进系统、大型风力发电及水利发电机组等。
轴向磁通电机组合结构