切向极化磁体内转子电机 vs 径向极化磁体外转子电机

同步电机中的扭矩方程

同步电机或发电机的扭矩与定子磁场强度、转子磁场强度以及两者夹角的正弦值成正比——同时也与定子和转子之间的气隙面积成正比。

由此可简化为基本的扭矩方程：

对于直径、长度、质量和电流密度均相同的电机，该方程表明磁场强度（B）与线圈截面积是不同电机设计之间的主要差异所在。

气隙磁场——外转子电机

在采用径向磁化的传统外转子电机中，气隙处的磁场受限于径向磁体排布的几何结构。磁体沿垂直于转子表面的方向极化，气隙中由此产生的磁通密度受磁体牌号和体积的制约。

此外，外转子结构通常需要更大的气隙，且存在结构上的限制，从而削弱了实际到达定子绕组的有效磁场。

气隙磁场——内转子电机

采用切向磁化的内转子结构实现了一种截然不同的磁路。磁体沿切向（即旋转方向）极化，在相邻磁体之间形成磁通汇聚效应。

这一提升源自切向极化磁体之间类似 Halbach 阵列的磁通汇聚效应。汇聚后的磁场有效提高了扭矩方程中的 B 值，在不增加电机尺寸或重量的前提下直接倍增输出扭矩。

仿真结果

两台规格完全相同的电机的仿真数据对比：

结论

仿真结果证实，采用切向磁化的内转子电机相比同等尺寸和重量的外转子设计可输出显著更高的扭矩。这正是 eMotres 专利电机结构背后的核心技术。

结合取向硅钢定子铁芯、扁平铜线绕组和定子直接散热，eMotres 电机实现了市场上最高的扭矩密度——超越传统径向外转子电机和轴向磁通电机。