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在双定子单转子AFPM电机中，电枢绕组固定在外侧两个定子铁心的内表面上，为了减小主磁路的磁阻，定子铁心采用硅钢叠片沿圆周方向叠绕而成，但叠片铁心制造比较困难。为了降低电机制造难度，可以采用软磁复合材料制成的铁心，或者用硅钢叠片和软磁复合材料组合而成，单转子双定子AFPM电机均为有定子铁心结构的。永磁体安装在位于两个定子盘之间的转子盘上。永磁体可以粘贴或嵌入在转子盘上，转子盘可以采用磁性材料制成，也可以采用非磁性材料制成。这种电机的有效气隙比较大，有效气隙等于两个机械间隙加上永磁体的厚度，永磁体的相对磁导率接近1。
双定子单转子AFPM电机的磁路结构，与转子的结构有关。根据转子中永磁体放置的位置，该电机通常可以分为三种不同的磁路结构，即表贴式、嵌入式和埋入式，其磁路示意图如图2.2所示。从图中可以看出，表贴式结构和嵌入式结构的AFPM电机永磁体均沿轴向充磁，其主磁通轴向通过中间转子铁心和永磁体，而在转子盘上不存在周向路径。假设电机的磁力线从中间转子的N极出发，向上穿过第一个气隙，进入第一个定子盘，在定子轭部沿周向走过一个极距后再反向穿过第一个气隙，返回到转子盘上与出发的N极相邻的S极，然后沿转子盘另一个方向按照类似的路径回到N极，构成一个完整的闭合磁路。
对于图2.2（b）所示嵌入式结构而言，其转子铁心可以不使用磁性材料，而使用铝等非磁性材料来填充永磁体之间的空间，从而有效地提高电机的功率密度。由于转子中没有磁性材料，不存在转子铁耗，电机的惯量很小，非常适用于控制性能要求高的应用场合。
图2.2 双定子单转子AFPM电机磁路示意图
图2.2 双定子单转子AFPM电机磁路示意图（续）
相比之下，埋入式结构的永磁体沿切向充磁，电机在转子盘上存在周向路径，如图2.2（c）所示。由于永磁体深埋在转子铁心中，安装更容易，可以更好地避免永磁体的机械冲击和磨损，但采用埋入式结构电机的转子盘一般较厚，因此整个转子质量增加，延长了电机的启动和停止时间，降低了电机的功率密度。另外，采用埋入式结构时，永磁体被磁性材料包围，散热困难，容易发生不可逆退磁现象。与表贴式结构相比，埋入式结构端部的漏磁和电枢反应更大，因此永磁体的利用率也相对更低。