背景需求：具有高连续性能的电机
• 对于商用车和大量的非道路车辆应用来说，连续性能比短时峰值性能更重要
• 一些应用，如增程器和驱动泵几乎不需要任何短期峰值性能
• 如果电机设计为高连续性能，则电机的尺寸和成本可以大大降低
• 通过减少损耗和更高效的冷却来提高电机连续性能
轴向磁通电机(AFM)：转子和定子之间的磁场平行于电机的旋转轴。
• 缩短轴向尺寸
• 高扭矩/高功率密度
径向磁通电机(RFM)：转子和定子之间的磁场垂直于电机的旋转轴。
• 高转速
• 技术成熟
轴向磁通电机的优势：高转矩和高功率密度
与相同直径的电机相比，轴向磁通电机的转子直径较大。轴向磁通电机通过T ~ d^3关系增加扭矩。
轴向磁通电机的优势：使用低成本的钕铁硼磁铁
轴向磁通电机利用磁体的两极产生转矩(只有定子-转子-定子型)
轴向磁通电机的两种不同架构
（1）分布或集中绕组：
定子齿数多
定子带轭部
更少的磁铁材料
更多的铜
（2）集中绕组：
定子齿数少
无轭部定子
更多的磁铁材料
更少的铜
高性能轴向磁通永磁同步电机：
• 电压范围:24V~900V
• 活动直径50mm~340mm
• 最大转速4000rpm~15000rpm
• 峰值扭矩5Nm~1100Nm
M27P5电机
• 永磁同步电动机(PMSM)
• 中速电机高达7,350rpm
• 高扭矩密度13.3 Nm/kg
• 宽电压范围100VDC~850VDC
设计特点
• 3部分壳体带一个盖板
• 电机串联和冷却液接口定位灵活
M27P5 高性能轴向磁通电机
轴向磁通油冷电机的开发目标
性能：
• 将连续转矩提高到峰值转矩(20s)的70%以上
• 将持续功率提高到峰值功率(20s)的70%以上
• 电压范围100VDC~850VDC
• 保持电机效率
设计特点：
• 改进外壳设计(减少零件数量)
• 相同的接口(热、机械、电气)
• 基于最新的制造技术设计
• 优化成本
轴向磁通电机的油冷方案
转子气隙腔内有油
+ 对气隙无影响
+ 冷却转子
减少转子气隙腔内的油量
+ 对气隙无影响
o 转子冷却略次
转子气隙腔内无油
- 增大气隙
o 转子冷却较少
+ 转子气隙没有额外损失
轴向磁通油冷电机研发策略
即使转子气隙腔内底部存有一定的油，转子阻力损失依然很小
轴向磁通油冷电机-测试结果
• 连续扭矩达到峰值(20s)的75%
• 连续功率达到峰值(20s)的75%
• 集成油路
• 和水冷电机一样的换热接口
• 已进行对两个定子进行喷油冷却
• 飞溅损失可以忽略/可以接受
• 连续扭矩可达峰值的75% (20s)
• 持续功率高达峰值的75% (20s)
• 与同平台水冷版本相比，连续性能在宽速度范围内翻了一倍
• 磁体成本降低约10%
