电传动技术是车辆实现全电化的重要基础，电驱动系统是电动车辆的动力核心，而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式，轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。

德国H. Weh等提出并研制了横向磁通电机，该电机在磁路结构上解除了电磁负荷之间的耦合关系，同时在空间上也解除了对电机尺寸上的限制，其转矩密度达到传统电机2～5倍。因此，横向电机高的转矩密度非常适合应用于直驱型轮毂电机系统中，且得到了许多学者进一步的关注。

西北工业大学苏士斌提出了一种定子双六相盘式横向磁通电机，定转单元结构如图1所示，电机结构单元基于双定子单转子盘式构型，电机由两个单元构成，每个盘上有三相绕组，两个单元组成双六相电机，其中定子采用E型结构，为了增加气隙磁通，在定子齿之间增加了导磁条。可以看出，该电机充分利用了轮毂内部的空间，适合应用于轮毂电机。

图1 双六相盘式横向磁通电机

华中科技大学褚文强等提出一种新型横向磁通电机拓扑结构，如图2所示，永磁体磁化方向为轴向，U型的磁轭以两倍极距均布，各相独立，且轴向互错120°。该新型横向磁通电机采用了双气隙结构，降低了永磁体的用量，并且缩短了电机的轴向长度，提高了功率密度，特别适合作为中小功率的直驱型轮毂电机。

图2 新型横向磁通电机示意图（三相）

有文献提出了一种交替磁极轴向磁通永磁电机，电机为三相电机，由3个轴向电机单元组成，每个单元间的转子之间互差120°，一个单元电机结构如图3所示。电机定子采用U型铁心，永磁体充磁方向是径向充磁。相较于传统表贴式横向磁通电机永磁用量减半，并且电机可以通过对磁阻转矩的利用，提高电机的功率密度。

图3 单相磁体交替式横向磁通电机

山东大学的徐衍亮等提出了一种基于软磁复合材料（SMC）-Si钢组合铁心的盘式横向磁通电机，并研制出一台6 kW的样机，电机直流母线电压为144 V，额定转速为3 000 r/min。电机的结构如图4所示，该电机结合了盘式电机、分数槽集中绕组和横向电机、SMC和硅钢片材料的铁磁性能互补性等几方面优点，具有效率高、功率密度高、运行性能好的特点。

电机极靴采用SMC材料，其厚度薄，在整个磁路中占比低，降低了导磁性能低对电机功率的影响，并且较大的极靴面积降低了极靴中磁通密度，进一步降低了对磁路的影响；SMC在高频下具有较低的铁耗，降低了电机高速运行时的损耗，提高了电机的效率；SMC的低导磁率使得电机有效气隙长度增加，进而提高了电机永磁体利用率，同时降低了电机齿槽转矩。

图4 SMC-Si盘式横向磁通电机结构

本文摘编自电工技术学报，原文标题为“永磁轮毂电机技术发展综述”。