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轴向磁场永磁同步电机的结构和径向磁场永磁同步电机的结构虽不相同，但运行理论是相同的，电磁设计方法也相似。进行电磁设计时，首先要通过电机的尺寸方程确定电机的主要尺寸。
为了获得内转子双边定子轴向磁场永磁同步电机的主要尺寸，首先进行如下假设。
（1）已知电负荷和磁负荷。
（2）每个定子每相匝数为 N 1 。
（3）定子绕组中每相电枢电流为 I a 。
（4）每个定子绕组每相反电动势为 E f 。
每个定子的平均半径处的最大线电流密度可用式（2.65）表示，其中直径用平均外径 D 来表示。
因此，每个定子的平均半径处的最大线电流密度为
转子励磁磁通在定子绕组中的感应电动势EMF可以表示为
两个定子中的视在电磁功率为
当两个定子绕组采用串联接法时，电动势等于2 E f ，采用并联接法时，电枢电流等于2 I a ，对于多盘电机，式（2.68）中的2可以用定子的盘数来代替。
其中：
视在电磁功率 S em 也可以用有功功率来表示：
式中，ε 0 为相电动势和相电压的比值，即
对于电动机， ε 0 ＜1；对于发电机， ε 0 ＞1。结合式（2.68）和式（2.70），得到轴向磁场电机的主要尺寸方程：
