轴向磁通技术

   目前，大多数永磁电机都采用径向磁通拓扑结构。在这里，磁通回路从转子上的永久磁铁开始，经过定子上的第一个齿，然后沿定子径向流动。然后穿过第二个齿，到达转子上的第二个磁铁。在双转子轴向磁通拓扑结构中，磁通回路从第一块磁铁开始，沿轴向穿过定子齿，然后立即到达第二块磁铁。

   这意味着磁通路径比径向磁通机器短得多，从而使相同功率下的电机体积更小，功率密度和效率更高。

   相比之下，在径向电机中，磁通穿过第一个磁齿，然后通过定子返回到下一个磁齿。磁通还必须遵循二维路径。

   由于轴向磁通机的磁通路径是一维的，因此可以使用晶粒取向电工钢。这种钢材使磁通更容易通过，从而提高了效率。

   径向磁通电机传统上使用分布式绕组，多达一半的绕组因悬挂在磁铁上而不工作。由于线圈悬空会导致额外的重量、成本、电阻和更多的热量浪费，因此设计改进了绕组方法。

   轴向磁通量机器的线圈悬垂要少得多，有些设计还使用了集中或分段绕组，这些绕组完全处于工作状态。由于定子中的磁通路径断裂，分段式径向定子机器会带来额外的损耗，但这对轴向机器来说不是问题。线圈绕组的设计是区分供应商的关键所在。

   然而，轴向磁通电机在设计和生产方面面临着一些严峻的挑战，尽管具有技术优势，但其成本却远远高于径向电机。人们对径向电机的了解十分透彻，制造方法和机械设备也一应俱全。

   轴向电机的一个主要挑战是在转子和定子之间保持均匀的气隙，因为磁力比径向电机大得多。双转子轴流式机器还存在热问题，因为绕组位于定子深处和两个转子盘之间。这使得散热非常困难。

   轴向磁通电机也很难制造，原因有很多。采用无磁轭拓扑结构的双转子电机（即去掉定子的铁轭，但保留铁齿）克服了一些问题，同时还避免了扩大电机直径和磁体的需要。

   不过，去掉铁轭会带来新的挑战，例如如何在没有机械轭连接的情况下固定和定位单个铁齿。消除热量也是一个更大的挑战。

   由于转子盘对转子产生吸引力，因此生产转子并保持所需的气隙公差也很困难。

   然而，转子盘之间通过轴环直接相连，因此力会相互抵消。这意味着内部轴承不承受这些力，其唯一的作用是将定子保持在两个转子盘之间的中间位置。

  虽然双定子单转子机器不会面临环形机器的挑战，但定子的设计要复杂得多，而且难以实现自动化。由于它不同于任何传统的径向磁通机器，制造工艺和机械直到最近才出现。

   在机器制造过程中适应气隙也很困难，因为这需要精确控制关键部件的制造公差。这就导致定子设计复杂得多，难以实现自动化和批量生产，并使电机成本居高不下。