盘式电机的结构与材料都有哪些种类？

盘式电机作为现代电动机械装备中的重要一员，在工业、交通、医学、航空、化学等领域都有着广泛的应用。它的出现不仅大大促进了现代化的产业发展，也在某种程度上改变了人们的生活方式。本文将对盘式电机的结构与材料进行全面的介绍与探讨。

一、结构种类

盘式电机的结构种类可以分为两大类：内转子型和外转子型。内转子型盘式电机是指马达的转子部分处于定子内部并发生旋转，也就是内部的子午线旋转。内转子型盘式电机分为两种类型：外磁轴型和内磁轴型。在外磁轴型盘式电机的内部，转子通常采用永磁体，而定子上通常别装有多组线圈。

线圈的个数决定了制定的运转转矩大小，而旋转的转矩则由内部磁体组成。内磁轴型盘式电机内部的构造与外磁轴型类似，但是线圈是固定在电机外部，而永磁体则固定在转子上。内磁轴型的盘式电机具有高功率密度与高机械强度，但较难设计与制造。

外转子型盘式电机指的是马达的转子部分处于定子外部并旋转，这种结构的情况下，马达的内部构造通常由车轮和轴承构成。它也可以分为两种类型：外转子内定子式和外转子外定子式。这两种类型的区别在于定子位置，其中外转子内定子式的定子位于转子之内，而外转子外定子式的定子则位于转子之外。

外转子内定子式的特点是马达中的定子被安排在转子的内部。定子是直径上的宽而平的电线绕组和动态电路板。这种结构可以获得较强的转矩和数量级为$10^5$的转速，但因转子与定子之间的空间限制较小，故永磁体的应用难度较高。

在外转子外定子式中，转子的外表面镶嵌行天然磁铁，而定子则安排在转子的周围环绕转子。在这种结构中，外圆形的定子可承担较多的负荷，从而提高马达的转动稳定性。

二、盘式电机的材料

盘式电机所采用的材料直接影响到电机的寿命、效率和性能。磁铁材质是制造盘式电机的核心材料之一，其既要在高温环境下保持高的磁能，还要在较低的温度下防止磁能的丢失。一般在磁力材质的选择上应根据转子结构的特点来设计。在盘式电机中通常使用的主要包括永磁体材质、铁氧体磁性材料。

绝缘材料用于隔离电机绕组和金属部分之间，以保证电机正常运转。在盘式电机中，由于机械结构和材料选择的限制，通常采用高温纤维、高温塑料和有机材料作为绝缘层，以抵御高温、高压、腐蚀和湿度等不利环境因素。

导电材料用于制造电气部件，通常是电极/电触头、导线、铜箔和导电涂层等。在盘式电机中，导电性材料的选择决定了电机的质量、功率和功效。对于大多数应用，采用铜、铝、金属合金和导电性涂层就足以满足工作要求。

结构材料是盘式电机中用于生产主要机械部件的材料。这种材料通常要求具有优良的刚性、耐腐蚀和高温强度，同时还要满足良好的机械加工性和装配性能，以适应各种复杂环境。常用的结构材料包括铝合金、不锈钢、有色金属、锻钢等。

盘式电机作为一种常用电动机械装备，具有种类多、性能高、适用广泛等特点。根据其内转子型和外转子型的不同结构，盘式电机可以分为外磁轴型盘式电机，内磁轴型盘式电机，外转子内定子式盘式电机和外转子外定子式盘式电机。

在制作过程中，所采用的磁性材料、绝缘材料、导电材料和结构材料等，也对盘式电机的寿命、效率和性能有着重要的影响。因此在设计和制造盘式电机时，积极选择合适材料、优化结构设计、加强质量检查是保证电机长寿的必要措施。