国际重大突破，国产轴向磁通无铁芯盘式电机问世

随着全球对高效、节能、环保技术的需求不断增加，无铁芯盘式电机以其高效、轻量化、高功率密度的特点，成为电机技术领域的重要发展方向。美国在无铁芯盘式电机领域处于国际领先水平，其产品多次荣获美国国防部高级研究计划署（DARPA）颁发的 “二十一世纪航空航天科技奖”，像170电机、350电机等，广泛应用于航空航天、汽车等重要领域。同时，奔驰收购的YASA Motors、英国赛安特等国际企业，在轴向磁通电机研发方面成果突出，实现了多领域应用。

国外企业对核心技术严格保密，为打破技术封锁，上海电机学院新型电机电控研究团队启动相关研究工作，成功研制出轴向磁通无铁芯盘式电机，研发的高频电机控制器达到国际先进水平，填补国内技术空白，实现技术自主可控。

上海电机学院新型电机电控研究团队经过2年多的非公开研究和7个月的联合攻关，成功突破无铁芯电机核心技术，自主研制出单片3KW-300KW 7款无铁芯盘式电机。

无铁芯盘式电机主要由上转子盘磁轭、上转子磁极、定子绕组、定子盘、下转子盘磁轭、下转子磁极等部件组成。电机工作时，定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场。由于电机无铁芯，避免了铁芯带来的铁耗，同时减少了齿槽效应。旋转磁场与转子磁极相互作用，产生电磁转矩，驱动转子旋转。在这一过程中，磁力线均匀分布，使得电机运行更加平稳，控制精度更高。其关键技术指标超越美国公司，处于国际先进水平。

通过消除铁耗、减少铜耗，电机整体效率显著提升，高效区宽（涵盖速度、扭矩范围），与传统电机相比，整体效率提高20%。在新能源汽车等领域应用时，能有效降低能耗，提升续航里程。

无齿槽效应使电机运行平稳，控制精度高达0.0004度，在数控机床、机器人、雷达、航天等对控制精度要求极高的领域具有独特优势。

扭矩和功率优势明显，无铁芯电机在低速运行时仍能输出高扭矩，峰值扭矩可达传统电机的5倍以上，加速性能优异，特别适合需要快速启动和高爆发力的应用场景，如电动汽车、矿山机械等。

无铁芯电机体积小、重量轻，体积仅为异步电机的10-20%，重量为永磁同步电机（PMSM）的50-60%。

 电机具备模块化、可级联的特点，单片电机功率可达100KW，扭矩 800N∙M，10片电机级联后功率能达1MW，扭矩8000N∙M，可灵活满足不同功率需求的项目。

针对无铁芯盘式永磁电机电感量小、需高频开关等特性，团队自主研发出100KW以下新型电机专用控制器7款，最高效率达98.4%，填补国内技术空白，有效解决了传统驱动控制器无法高效控制无铁芯永磁电机的难题。

◽  轮毂集成驱动

无铁芯盘式轮毂电机体积小、重量轻、功率密度高，可集成到电动汽车轮毂，使动力传输更加直接高效，减少传动能耗，提高车辆的整体性能和能源利用率。

◽  操控性能提升

各轮毂配备独立无铁芯盘式轮毂电机，可实现对每个车轮的精确动力控制，使车辆在转向、加速、制动等方面的操控性显著增强，在复杂路况下行驶更稳更灵活。

◽  适配新型底盘架构

随着滑板底盘等新型汽车底盘架构的发展，无铁芯盘式轮毂电机成为关键配套部件，与CTC全固态电池、镁基合金一体化底盘以及整车全线控技术相结合，有助于实现上下车体分离解耦，颠覆传统汽车制造模式，为未来电动汽车的发展提供新的方向 。

◽  关节驱动

用于机器人关节模组，电机峰值功率和峰值扭矩大，加速性能好，无齿槽效应使其控制精度达0.0004度，关节运动更加精准平稳，适合高精度操作任务。

◽  轻量化设计

空心超薄无铁芯电机与谐波变速波发生器一体化设计，实现机器人关节与手指等部位的轻薄化设计，减轻整体重量，提升灵活性和能源利用效率，在复杂环境下的运动更加敏捷。

◽  微风及中小型水力发电

无铁芯盘式轮毂电机高效无铁耗、铜耗少，高效区宽，比传统电机整体效率提高20%。启动性能好，无齿槽效应和无磁滞损耗，能在3级风的低风速下启动，可扩展架构从KW级到MW级，适用于不同规模发电 。

◽  盘式增程发电

用于轻型低空飞行器、增程式电动汽车等，作盘式增程发电机，提供额外电力，延长续航或工作时长。

◽  矿山、钢厂等大功率电机

无铁芯盘式轮毂电机单台功率可达260KW，通过串联4片可达到MW级。较普通电机更小、轻，省材料，直驱降低维护成本，提高寿命与发电效率。

◽  自来水供水、污水处理、供暖等大功率水泵电机

轻量化、小型化且与水泵一体设计，方便安装，提高运行效率，实现节能目的，智能化适应数字化管理，提升系统效益。

来源：RIO电驱动