Types, design and performances of axial flux electric machines

Axial flux machines have different topology suited for different industrial applications. The main reason for the usage of this machine is that in some occasions the machine can be assembled very easily and has low cost and less volume. Axial flux permanent magnet machines perform excellently at a very broad range of rotational speeds, which makes them perfectly suitable for high-speed-low-torque as well as low-speed-high-torque applications. Moreover, axial flux permanent magnet machines are significantly more compact; the axial length of the machine is much shorter compared to radial machines, which is often crucial for built-in applications. The slim and lightweight structure results in a machine with a higher power and torque density. But also, Axial Flux Permanent Magnet (AFPM) machines can attain the highest energy efficiency of all electrical machines. Axial flux machine is cost efficient which means it costs less more efficient and has very small storage space because of its shape. It is mostly flat and wide shaped. It has very low iron and copper losses and that’s the reason it has very high efficiency. The air gap length of the machine is small and slotting effects are controlled and in comparison, to its counterpart radial flux machine, axial flux machines are more efficient and better. The topology can be changed from single sided to double sided just by increasing the radius of the single sided axial flux machine and also the efficiency is increased if a multistage axial flux machine is used because in that machine, we can determine the number of stators and rotors.

Le macchine a flusso assiale hanno una topologia diversa adatta a diverse applicazioni industriali. Il motivo principale per l'utilizzo di questa macchina è che in alcune occasioni la macchina può essere assemblata molto facilmente e ha un basso costo e meno volume. Le macchine a magneti permanenti a flusso assiale funzionano in modo eccellente con una gamma molto ampia di velocità di rotazione, il che le rende perfettamente adatte per applicazioni ad alta velocità, bassa coppia e bassa velocità. Inoltre, le macchine a magneti permanenti a flusso assiale sono significativamente più compatte; la lunghezza assiale della macchina è molto più corta rispetto alle macchine radiali, che è spesso cruciale per le applicazioni integrate. La struttura sottile e leggera si traduce in una macchina con una maggiore potenza e densità di coppia. Inoltre, le macchine a magneti permanenti a flusso assiale (AFPM) possono raggiungere la massima efficienza energetica di tutte le macchine elettriche. La macchina a flusso assiale è economica, il che significa che costa meno più efficiente e ha uno spazio di archiviazione molto piccolo a causa della sua forma. È prevalentemente piatto e di forma ampia. Ha perdite di ferro e rame molto basse ed è per questo che ha un'efficienza molto elevata. La lunghezza del traferro della macchina è piccola e gli effetti di scanalatura sono controllati e rispetto alla sua macchina a flusso radiale di contropartita, le macchine a flusso assiale sono più efficienti e migliori. La topologia può essere cambiata da un solo lato a doppio lato solo aumentando il raggio della macchina a flusso assiale a un lato e anche l'efficienza viene aumentata se viene utilizzata una macchina a flusso assiale a più stadi perché in quella macchina, possiamo determinare il numero di statori e rotori.