电推进飞机新型高功率密度轴向磁场永磁电机对比与分析

为了实现电推进飞机电机的高功率密度和高效率，提出了一种无槽轴向磁场永磁电机，该电机在继承定子无铁心轴向磁场永磁电机高效率优势的同时，能够实现更高的功率输出能力。首先，阐述了3种轴向磁场永磁电机的拓扑结构，包括定子无铁心轴向磁场永磁电机、无槽轴向磁场永磁电机及无轭分块电枢轴向磁场永磁电机。在此基础上，分别对3种电机的绕组因数、转矩输出能力和损耗分布进行了深入分析，对其损耗产生机理和影响因素进行了研究。针对飞机推进电机应用场合，对3种电机的电磁特性进行了对比。结果表明，提出的无槽轴向磁场永磁电机具有高功率密度和高效率的优势，适合应用于电推进飞机。最后，研制了一台50 kW定子无铁心轴向磁场永磁电机原理样机，试验结果验证了理论和仿真分析方法的正确性。