轴向磁化永磁微电机最小尺寸分析及研制

摘要

在轴向磁化永磁电机设计中,为研究尺寸效应对其性能的影响,采用基于单元边的有限元方法对这种双转子电机的转矩进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁微电机定子线圈线宽和线间距均为50μm的最佳布线密度,分析了电机在结构、转矩和气隙磁场多方面因素共同限制下所能达到的最小尺寸,即精密机械意义上的能满足实际应用的最小电机直径为10 mm,最小厚度为4 mm,通以0.1 A的电流时能获得47μNm的转矩。采用一体化多极磁化方法和深刻蚀成型电铸工艺分别制作了直径10 mm电机的转子永磁体和硅片上的平面定子线圈。分析方法和结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导做用。