{"id":14206,"date":"2025-09-08T15:52:59","date_gmt":"2025-09-08T07:52:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.leili-motor.net\/an-ultimate-guide-to-axial-flux-motors\/"},"modified":"2026-06-04T16:04:16","modified_gmt":"2026-06-04T08:04:16","slug":"an-ultimate-guide-to-axial-flux-motors","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.leili-motor.net\/es\/guia-definitiva-sobre-los-motores-de-flujo-axial\/","title":{"rendered":"Gu\u00eda definitiva sobre los motores de flujo axial"},"content":{"rendered":"<p>Los motores de flujo axial (AFM) han pasado de los laboratorios de investigaci\u00f3n a convertirse en productos reales, desde la rob\u00f3tica y la movilidad el\u00e9ctrica hasta el sector aeroespacial y la generaci\u00f3n distribuida. Su geometr\u00eda en forma de disco concentra un elevado par en una longitud axial reducida, lo que permite fabricar m\u00e1quinas delgadas, con forma de tortita, que encajan donde los motores cil\u00edndricos tradicionales (\u00abde flujo radial\u00bb) tienen dificultades.<\/p>\n<p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-13486\" src=\"https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors.jpg\" alt=\"An Ultimate Guide to Axial Flux Motors\" width=\"700\" height=\"700\" srcset=\"https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors.jpg 800w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors-768x768.jpg 768w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors-600x600.jpg 600w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/An-Ultimate-Guide-to-Axial-Flux-Motors-100x100.jpg 100w\" sizes=\"(max-width: 700px) 100vw, 700px\" \/><\/p>\n<h2>\u00bfQu\u00e9 es un motor de flujo axial?<\/h2>\n<p>En una m\u00e1quina de flujo axial, el flujo magn\u00e9tico se desplaza en paralelo al eje (axialmente) a trav\u00e9s de un entrehierro plano entre un disco de rotor con imanes permanentes (o un campo bobinado) y un disco de estator plano con bobinados. Por el contrario, las m\u00e1quinas de flujo radial gu\u00edan el flujo radialmente, a trav\u00e9s de un entrehierro cil\u00edndrico entre un rotor interior y un estator exterior. La configuraci\u00f3n axial crea un gran brazo de palanca efectivo (radio medio), por lo que, para una tensi\u00f3n de cizallamiento dada en el entrehierro, el par var\u00eda aproximadamente con el cubo del radio y solo linealmente con la longitud axial. Por eso los AFM suelen ofrecer una excelente densidad de par para una masa dada y, especialmente, para espacios axiales limitados.<\/p>\n<h3>Topolog\u00edas comunes de las AFM<\/h3>\n<ul>\n<li>Estator \u00fanico, rotor \u00fanico (SS-SR): La construcci\u00f3n m\u00e1s sencilla; las fuerzas magn\u00e9ticas axiales desequilibradas deben gestionarse estructuralmente.<\/li>\n<li>Doble rotor, estator \u00fanico (DR-SS): Los rotores a ambos lados de un estator equilibran las fuerzas axiales y duplican el \u00e1rea activa para el mismo di\u00e1metro.<\/li>\n<li>Doble estator, rotor \u00fanico (DS-SR): un rotor central intercalado entre dos estatores; tambi\u00e9n equilibra las fuerzas axiales y duplica el cobre activo.<\/li>\n<li>Inducido sin yugo y segmentado (tipo YASA): Los m\u00f3dulos de dientes segmentados sin una chapa de fondo continua reducen la masa de hierro y las p\u00e9rdidas por corrientes par\u00e1sitas, mejorando as\u00ed la densidad de par.<\/li>\n<li>Estator sin n\u00facleo (de n\u00facleo de aire): Elimina los dientes de hierro para suprimir pr\u00e1cticamente el efecto de cogging y las p\u00e9rdidas en el hierro; ideal para la suavidad y la eficiencia a carga parcial, pero con menor densidad de flujo y mayor masa de cobre.<\/li>\n<li>Estator de PCB (potencia muy baja): trazas de cobre en espiral sobre FR-4 o poliimida; excepcional delgadez y precisi\u00f3n para ventiladores\/microaccionamientos a bajo par.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>\u00bfPor qu\u00e9 elegir (o no elegir) un AFM?<\/h2>\n<h3>Puntos fuertes<\/h3>\n<ul>\n<li>Alta densidad de par con un di\u00e1metro modesto; dise\u00f1o delgado tipo \u00abpancake\u00bb con una longitud axial corta.<\/li>\n<li>Bajo potencial de cogging (especialmente con dise\u00f1os sin n\u00facleo o sin yugo), lo que proporciona un movimiento suave y un bajo nivel de ruido ac\u00fastico.<\/li>\n<li>Escalabilidad en el \u00e1rea del disco: generadores\/motores de accionamiento directo de gran di\u00e1metro y baja velocidad (p. ej., e\u00f3licos, volantes de inercia, bancos de pruebas).<\/li>\n<li>Las espiras finales cortas con bobinados concentrados (en muchos AFM) reducen las p\u00e9rdidas por cobre.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Limitaciones<\/h3>\n<ul>\n<li>Se requiere un control m\u00e1s estricto del entrehierro: las caras planas deben permanecer paralelas bajo carga y temperatura.<\/li>\n<li>Las v\u00edas t\u00e9rmicas pueden ser complicadas: los discos grandes y delgados requieren una extracci\u00f3n de calor bien planificada para evitar puntos calientes.<\/li>\n<li>Un mayor n\u00famero de polos conduce a una mayor frecuencia el\u00e9ctrica a un n\u00famero determinado de rpm (lo que afecta al inversor y a las p\u00e9rdidas).<\/li>\n<li>Complejidad de fabricaci\u00f3n de los estatores segmentados, los soportes de los imanes y el flejado del rotor, especialmente a altas revoluciones.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Rangos de rendimiento t\u00edpicos (orientativos)<\/h2>\n<p>El rendimiento real depende de los materiales, la refrigeraci\u00f3n, el control, el ciclo de trabajo y los m\u00e1rgenes de seguridad. Los siguientes rangos son conservadores, pero \u00fatiles para una selecci\u00f3n inicial:<\/p>\n<ul>\n<li>Densidad de flujo m\u00e1xima en el entrehierro (NdFeB): 0,6\u20130,9 T (dentado), 0,3\u20130,5 T (sin n\u00facleo)<\/li>\n<li>Carga el\u00e9ctrica espec\u00edfica (A, RMS): 20\u201360 kA\/m (refrigeraci\u00f3n por aire), hasta ~80 kA\/m (refrigeraci\u00f3n l\u00edquida agresiva)<\/li>\n<li>Densidad de par continua: ~8\u201325 N\u00b7m\/kg (dise\u00f1os bien refrigerados); el pico puede superar los 30\u201360 N\u00b7m\/kg en r\u00e1fagas cortas<\/li>\n<li>Densidad de potencia continua: ~1\u20133 kW\/kg; pico ~2\u20136 kW\/kg (breve)<\/li>\n<li>Eficiencia m\u00e1xima: 92\u201397 % (correctamente optimizada)<\/li>\n<li>Entrehierro: 0,3\u20131,5 mm t\u00edpico (menor con di\u00e1metro menor\/desviaci\u00f3n menor)<\/li>\n<li>Pares de polos: 6\u201340 (mayor para di\u00e1metros grandes\/baja velocidad)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Estos no son l\u00edmites estrictos; los dise\u00f1os especializados, la refrigeraci\u00f3n avanzada (pulverizaci\u00f3n\/chorro de aceite, placas de refrigeraci\u00f3n) y los imanes de alta calidad pueden superarlos.<\/p>\n<h2>P\u00e9rdidas y eficiencia<\/h2>\n<ul>\n<li>P\u00e9rdidas por cobre (I\u00b2R): Predominantes a par elevado. Se reducen mediante una mayor secci\u00f3n transversal del conductor, una menor temperatura del devanado y un mayor factor de llenado (lo habitual es un 35\u201355 % con alambre redondo o rectangular).<\/li>\n<li>P\u00e9rdidas en el hierro (hist\u00e9resis + corrientes par\u00e1sitas): significativas en estatores dentados; se reducen mediante laminaciones finas (0,1\u20130,35 mm), grados de baja p\u00e9rdida o compuestos magn\u00e9ticos blandos (SMC) en regiones de flujo 3D.<\/li>\n<li>Efecto de proximidad y efecto piel: Aumentan con la frecuencia el\u00e9ctrica y la geometr\u00eda del conductor; se mitigan mediante alambre Litz (baja potencia) o conductores de barra perfilada (potencia m\u00e1s alta).<\/li>\n<li>Mec\u00e1nicas y por resistencia aerodin\u00e1mica: los discos giratorios pueden sufrir resistencia aerodin\u00e1mica; el uso de carenados y superficies lisas ayuda a mitigarlas.<\/li>\n<li>P\u00e9rdidas del inversor (conmutaci\u00f3n + conducci\u00f3n): Aumentan con la frecuencia el\u00e9ctrica (que aumenta con el n\u00famero de polos a unas rpm determinadas). La elecci\u00f3n correcta del dispositivo (SiC\/MOSFET\/IGBT), un PWM \u00f3ptimo y una frecuencia de conmutaci\u00f3n adecuada son fundamentales.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Gesti\u00f3n t\u00e9rmica<\/h2>\n<p>Los AFM son delgados y anchos, por lo que el calor debe disiparse radial y axialmente del cobre y el hierro:<\/p>\n<p>V\u00edas de conducci\u00f3n: desde los dientes\/bobinas dentadas al hierro trasero y a la carcasa; o directamente desde la ranura\/bobina a una placa refrigerada por l\u00edquido.<\/p>\n<p>Opciones de refrigeraci\u00f3n:<\/p>\n<ul>\n<li>Convecci\u00f3n de aire sobre las caras del estator, con carcasas con aletas<\/li>\n<li>Placas de refrigeraci\u00f3n l\u00edquida detr\u00e1s del estator<\/li>\n<li>Refrigeraci\u00f3n por pulverizaci\u00f3n\/chorro de aceite directamente sobre los devanados (avanzada)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Valores aproximados del flujo de calor: ~5\u201315 kW\/m\u00b2 (aire forzado), ~30\u2013100 kW\/m\u00b2 (placas de l\u00edquido) y valores m\u00e1s altos para el impacto directo de aceite con un aislamiento cuidadoso.<\/p>\n<h2>Materiales y fabricaci\u00f3n<\/h2>\n<h3>Imanes<\/h3>\n<ul>\n<li>NdFeB (grados N42\u2013N52, H\/EH): la mayor densidad energ\u00e9tica; vigilar la temperatura m\u00e1xima (80\u2013180 \u00b0C dependiendo del grado).<\/li>\n<li>SmCo: menor remanencia, pero estabilidad t\u00e9rmica mucho mejor (200\u2013300 \u00b0C); excelente para dise\u00f1os de alta temperatura o resistentes a la desmagnetizaci\u00f3n.<\/li>\n<li>Ferrita: Barata y estable, pero con baja densidad energ\u00e9tica; viable con estructuras de concentraci\u00f3n de flujo.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Hierro del estator<\/h3>\n<p>L\u00e1minas de acero el\u00e9ctrico (0,1\u20130,35 mm) para estatores dentados; SMC para flujos 3D complejos; o ninguno para los sin n\u00facleo.<\/p>\n<h3>Bobinados<\/h3>\n<p>Bobinas de alambre redondo, rectangulares \u00abtipo horquilla\u00bb (menos comunes en AFM, pero posibles), o litz para m\u00e1quinas de alta frecuencia\/peque\u00f1as.<\/p>\n<p>Bobinados en PCB para micro-AFM de bajo par.<\/p>\n<h3>Integridad del rotor<\/h3>\n<p>Imanes unidos a un soporte de acero o compuesto; a revoluciones m\u00e1s altas, utilice bandas no magn\u00e9ticas (por ejemplo, manguitos de fibra de carbono) para contener la tensi\u00f3n circunferencial y evitar el desplazamiento de los imanes.<\/p>\n<h3>Tolerancias<\/h3>\n<p>La planitud y el paralelismo son importantes. La uniformidad del entrehierro en el rango de decenas de micras mejora la eficiencia y reduce el ruido ac\u00fastico.<\/p>\n<p>Equilibrio din\u00e1mico normalmente seg\u00fan la norma ISO 21940 G2.5 (o superior) para un funcionamiento silencioso.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-13490 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/AFM-vs-Radial-Flux-vs-Transverse-Flux.jpg\" alt=\"AFM vs Radial Flux vs Transverse Flux\" width=\"800\" height=\"533\" srcset=\"https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/AFM-vs-Radial-Flux-vs-Transverse-Flux.jpg 800w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/AFM-vs-Radial-Flux-vs-Transverse-Flux-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/AFM-vs-Radial-Flux-vs-Transverse-Flux-768x512.jpg 768w, https:\/\/www.leili-motor.net\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/AFM-vs-Radial-Flux-vs-Transverse-Flux-600x400.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n<h2>AFM frente a flujo radial frente a flujo transversal<\/h2>\n<p>A continuaci\u00f3n se muestra una comparaci\u00f3n pr\u00e1ctica. Los valores son indicativos \u2014no absolutos\u2014 y suponen una refrigeraci\u00f3n adecuada y materiales modernos.<\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Atributo<\/td>\n<td>Flujo axial (AFM)<\/td>\n<td>Flujo radial (RFM)<\/td>\n<td>Flujo transversal (TFM)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Empaquetamiento<\/td>\n<td>Delgado tipo \u00abpancake\u00bb, longitud axial corta<\/td>\n<td>Longitud axial mayor, di\u00e1metro menor<\/td>\n<td>Trazados magn\u00e9ticos voluminosos y complejos<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Densidad de par continua<\/td>\n<td>Alta (8\u201325 N\u00b7m\/kg, mayor con refrigeraci\u00f3n l\u00edquida)<\/td>\n<td>Moderada-alta (6\u201320 N\u00b7m\/kg)<\/td>\n<td>Potencialmente muy alta, pero dif\u00edcil de alcanzar<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Densidad de potencia<\/td>\n<td>1\u20133 kW\/kg (cont.), 2\u20136 kW\/kg (pico)<\/td>\n<td>1\u20132,5 kW\/kg (cont.), hasta ~4 kW\/kg (pico)<\/td>\n<td>Alto potencial; fabricaci\u00f3n compleja<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>N\u00famero de polos (t\u00edpico)<\/td>\n<td>Medio-alto (6\u201340 pares)<\/td>\n<td>Bajo-medio (3\u201312 pares)<\/td>\n<td>Alto<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Frecuencia el\u00e9ctrica a un r\u00e9gimen de revoluciones determinado<\/td>\n<td>Mayor (debido al mayor n\u00famero de polos)<\/td>\n<td>M\u00e1s baja<\/td>\n<td>M\u00e1s alta<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Cogging y ondulaci\u00f3n<\/td>\n<td>Muy bajos con sin n\u00facleo\/sin yugo<\/td>\n<td>Bajo-moderado (se requiere mitigaci\u00f3n)<\/td>\n<td>Depende del dise\u00f1o; a menudo supone un reto<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Refrigeraci\u00f3n<\/td>\n<td>Requiere rutas de disipaci\u00f3n de calor planas cuidadosas<\/td>\n<td>Rutas radiales bien conocidas<\/td>\n<td>Complejo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Dificultad de fabricaci\u00f3n<\/td>\n<td>Moderada-alta (discos, bandas, precisi\u00f3n)<\/td>\n<td>Cadenas de suministro maduras<\/td>\n<td>Alta (trayectorias de flujo 3D)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\u00d3ptimo<\/td>\n<td>Alto par en espacios axiales reducidos; accionamiento directo<\/td>\n<td>Uso general; amplio rango de velocidades<\/td>\n<td>Aplicaciones especializadas de alto par y baja velocidad<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2>Dimensionamiento r\u00e1pido por tensi\u00f3n de cizallamiento<\/h2>\n<p>Una forma r\u00e1pida de estimar el di\u00e1metro de un AFM es suponer una tensi\u00f3n de cizallamiento tangencial en el espacio de aire y una relaci\u00f3n entre los radios interior y exterior. En muchos AFM, la tensi\u00f3n de cizallamiento continua se sit\u00faa entre 20 y 40 kPa con una buena refrigeraci\u00f3n por aire o l\u00edquido (los picos pueden ser m\u00e1s altos durante breves periodos).<\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Potencia nominal<\/td>\n<td>Velocidad (rpm)<\/td>\n<td>Par (N\u00b7m)<\/td>\n<td>ror_o recomendado (m)<\/td>\n<td>\u00d8 exterior (m)<\/td>\n<td>Frecuencia el\u00e9ctrica* (Hz)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>5 kW<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>31,83<\/td>\n<td>0,0833<\/td>\n<td>0,167<\/td>\n<td>500<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>10 kW<\/td>\n<td>3000<\/td>\n<td>31,83<\/td>\n<td>0,0833<\/td>\n<td>0,167<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>25 kW<\/td>\n<td>3000<\/td>\n<td>79,58<\/td>\n<td>0,1131<\/td>\n<td>0,226<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>50 kW<\/td>\n<td>3000<\/td>\n<td>159,15<\/td>\n<td>0,1425<\/td>\n<td>0,285<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>100 kW<\/td>\n<td>3000<\/td>\n<td>318,31<\/td>\n<td>0,1796<\/td>\n<td>0,360<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>25 kW<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<td>238,73<\/td>\n<td>0,1631<\/td>\n<td>0,326<\/td>\n<td>333<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>50 kW<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<td>477,46<\/td>\n<td>0,2056<\/td>\n<td>0,411<\/td>\n<td>333<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>100 kW<\/td>\n<td>1000<\/td>\n<td>954,93<\/td>\n<td>0,2590<\/td>\n<td>0,518<\/td>\n<td>333<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2>Par\u00e1metros clave de dise\u00f1o y rangos pr\u00e1cticos<\/h2>\n<h3>Holgura<\/h3>\n<ul>\n<li>Lo habitual es entre 0,3 y 1,5 mm. Los di\u00e1metros mayores y las velocidades m\u00e1s altas obligan a aumentar el espacio de seguridad; el mecanizado de precisi\u00f3n y las estructuras r\u00edgidas permiten reducirlo.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Espesor y patr\u00f3n del im\u00e1n<\/h3>\n<ul>\n<li>Entre el 2 % y el 6 % del di\u00e1metro exterior como punto de partida aproximado para tama\u00f1os medios.<\/li>\n<li>Las disposiciones de Halbach aumentan el flujo del entrehierro y reducen las necesidades de hierro de fondo, pero a\u00f1aden complejidad.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Combinaciones de ranuras y polos<\/h3>\n<ul>\n<li>Los devanados concentrados en ranuras fraccionarias (p. ej., 12 ranuras\/10 polos, 24 ranuras\/22 polos, etc.) reducen el cobre de las vueltas finales y el efecto de cogging.<\/li>\n<li>Aseg\u00farese de que el m\u00ednimo com\u00fan m\u00faltiplo (MCM) de ranuras y polos admita bobinados trif\u00e1sicos equilibrados y arm\u00f3nicos espaciales aceptables.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Densidad de corriente (en cobre)<\/h3>\n<ul>\n<li>3\u20136 A\/mm\u00b2 RMS para funcionamiento continuo refrigerado por aire, hasta ~10 A\/mm\u00b2 (o m\u00e1s) con refrigeraci\u00f3n l\u00edquida de alta gama.<\/li>\n<li>Vigile la temperatura de los puntos calientes en las ra\u00edces de los dientes y en el centro de las bobinas gruesas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Integridad mec\u00e1nica<\/h3>\n<ul>\n<li>Verifique la tensi\u00f3n del aro del rotor a velocidad m\u00e1xima (prueba t\u00edpica al 120\u2013150 % de la nominal).<\/li>\n<li>Utilice manguitos no magn\u00e9ticos (fibra de carbono) para retener los imanes a altas revoluciones.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>NVH (ruido, vibraci\u00f3n y aspereza)<\/h3>\n<ul>\n<li>Reduzca el efecto de cogging mediante el sesgado de los imanes, el biselado de los dientes, ranuras\/polos fraccionados y dise\u00f1os sin n\u00facleo.<\/li>\n<li>Equilibrar est\u00e1tica y din\u00e1micamente; buscar bajas pulsaciones radiales\/axiales en las fuerzas electromagn\u00e9ticas.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Selecci\u00f3n de materiales<\/h2>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Componente<\/td>\n<td>Opci\u00f3n<\/td>\n<td>Ventajas<\/td>\n<td>Contras<\/td>\n<td>Notas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Imanes<\/td>\n<td>NdFeB (N42\u2013N52, H\/EH)<\/td>\n<td>Mayor densidad energ\u00e9tica; compactos<\/td>\n<td>Desmagnetizaci\u00f3n a altas temperaturas; volatilidad de precios<\/td>\n<td>Verificar B\u2063HmaxB!H_{max}BHmax\u200b, HciH_{ci}Hci\u200b; elegir el grado en funci\u00f3n del margen t\u00e9rmico<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<td>SmCo<\/td>\n<td>Estabilidad a altas temperaturas; resistente a la corrosi\u00f3n<\/td>\n<td>Menor energ\u00eda; coste<\/td>\n<td>Ideal para funcionamiento a &gt;180 \u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<td>Ferrita<\/td>\n<td>Econ\u00f3mico; estable<\/td>\n<td>Gran volumen; bajo flujo<\/td>\n<td>Funciona con topolog\u00edas de concentraci\u00f3n de flujo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Estator<\/td>\n<td>Acero laminado (0,1\u20130,35 mm)<\/td>\n<td>Maduro; buen control de p\u00e9rdidas<\/td>\n<td>Restricciones de laminado 2D<\/td>\n<td>Elegir grados de baja p\u00e9rdida para alta frecuencia<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<td>SMC<\/td>\n<td>Capacidad de flujo 3D<\/td>\n<td>Menor permeabilidad; mayor p\u00e9rdida a baja frecuencia<\/td>\n<td>\u00datil para dientes segmentados\/sin yugo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<td>Sin n\u00facleo (sin hierro)<\/td>\n<td>Cogging casi nulo; baja p\u00e9rdida en hierro<\/td>\n<td>Menor densidad de flujo; m\u00e1s cobre<\/td>\n<td>Excelente suavidad\/precisi\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Bobinados<\/td>\n<td>Alambre redondo<\/td>\n<td>Flexible, f\u00e1cil<\/td>\n<td>Menor relleno que el rectangular<\/td>\n<td>Ideal para prototipos y muchas series de fabricaci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<td>Rectangular\/barra<\/td>\n<td>Mayor relleno, mejor contacto t\u00e9rmico<\/td>\n<td>Curvas m\u00e1s cerradas; control del proceso<\/td>\n<td>A tener en cuenta para m\u00e1quinas de m\u00e1s de 10 kW<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<td>Litz<\/td>\n<td>Reduce las p\u00e9rdidas por piel y por proximidad<\/td>\n<td>Costoso; complejidad en el dimensionamiento<\/td>\n<td>Adecuado para m\u00e1quinas peque\u00f1as de alta frecuencia<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2>Consideraciones sobre el control y el inversor<\/h2>\n<p>El control orientado al campo (FOC) con conmutaci\u00f3n sinusoidal es est\u00e1ndar. Los devanados concentrados introducen arm\u00f3nicos espaciales; unos buenos controladores de corriente y un buen filtrado mitigan la ondulaci\u00f3n del par.<\/p>\n<p>La frecuencia el\u00e9ctrica aumenta con el n\u00famero de polos: fe = p\u22c5rpm\/6. Un fe alto aumenta las p\u00e9rdidas en el n\u00facleo y de conmutaci\u00f3n; los inversores MOSFET de SiC ayudan a voltajes y frecuencias m\u00e1s altos.<\/p>\n<p>La forma de la fuerza contraelectromotriz (trapezoidal frente a sinusoidal) depende de la configuraci\u00f3n de las ranuras, los polos y los imanes; la sinusoidal reduce la ondulaci\u00f3n y el ruido ac\u00fastico.<\/p>\n<p>Sensores: codificadores o resolvers para un alto rendimiento din\u00e1mico; es posible el FOC sin sensores, pero resulta m\u00e1s dif\u00edcil a baja velocidad.<\/p>\n<p>Enlace de CC y filtrado: con un elevado n\u00famero de polos, aseg\u00farese de que la capacitancia del enlace de CC sea adecuada y tenga en cuenta el dv\/dt en los devanados (riesgo de descargas parciales a alta tensi\u00f3n).<\/p>\n<h2>Resumen de aplicaciones<\/h2>\n<ul>\n<li>Movilidad el\u00e9ctrica (motocicletas el\u00e9ctricas, veh\u00edculos el\u00e9ctricos ligeros, AGV): el dise\u00f1o delgado libera espacio en el embalaje; alto par a velocidad de rueda; vigilar la gesti\u00f3n t\u00e9rmica en carcasas selladas.<\/li>\n<li>Aeroespacial\/eVTOL: La alta densidad de par y la suavidad son atractivas; los materiales deben cumplir requisitos estrictos de temperatura y fiabilidad; el SmCo puede ser el material preferido.<\/li>\n<li>Rob\u00f3tica\/cobots: los AFM sin n\u00facleo destacan cuando se requiere un par ultra suave, con bajo efecto de cogging y capacidad de retroalimentaci\u00f3n.<\/li>\n<li>Generadores e\u00f3licos y de accionamiento directo: alternadores de flujo axial de di\u00e1metro muy grande a bajas revoluciones; ferrita o NdFeB con concentraci\u00f3n de flujo para controlar los costes.<\/li>\n<li>Husillos industriales y bancos de pruebas: su perfil delgado permite un par de transmisi\u00f3n directa a velocidades moderadas sin cajas de engranajes, lo que reduce el juego y el mantenimiento.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Consejos de integraci\u00f3n (lo que a menudo se pasa por alto)<\/h2>\n<ul>\n<li>Equilibrio de la fuerza axial: Opte por DR-SS o DS-SR para anular la atracci\u00f3n magn\u00e9tica; esto flexibiliza la selecci\u00f3n de rodamientos y la rigidez de la carcasa.<\/li>\n<li>Excentricidad y planitud: M\u00eddalas en caliente. Los rotores compuestos y las carcasas de aluminio se expanden de forma diferente; mantenga una holgura segura a la temperatura m\u00e1xima y a las revoluciones m\u00e1ximas.<\/li>\n<li>EMC y cableado: un elevado n\u00famero de polos y las frecuencias el\u00e9ctricas aumentan la tensi\u00f3n dv\/dt; elija un blindaje de cable adecuado y una clase de aislamiento del bobinado adecuada.<\/li>\n<li>Retenci\u00f3n y seguridad de los imanes: Dise\u00f1e teniendo en cuenta el exceso de velocidad y las variaciones t\u00e9rmicas; el encapsulado y los manguitos deben impedir que los imanes se desprendan.<\/li>\n<li>Facilidad de mantenimiento: Los dientes del estator segmentados y los rotores modulares reducen el tiempo de inactividad para la sustituci\u00f3n de bobinas o imanes permanentes.<\/li>\n<li>Sensores t\u00e9rmicos: Coloque RTD\/NTC cerca de la base de los dientes y en el centro de las bobinas densas para detectar puntos calientes de forma temprana.<\/li>\n<li>Realismo en los costes: los imanes de alta calidad y las tolerancias de mecanizado ajustadas dominan la lista de materiales; un DFM temprano con su proveedor evita el aumento de costes de \u00faltima hora.<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"https:\/\/www.leili-motor.net\/axial-flux-motors.html\">Los motores de flujo axial<\/a> son la mejor opci\u00f3n cuando el espacio disponible exige un par elevado en una longitud axial m\u00ednima y cuando la suavidad, la compacidad y la modularidad son importantes. Para cumplir esa promesa, debe dominar el control del entrehierro, las v\u00edas t\u00e9rmicas y la adaptaci\u00f3n del inversor, y seleccionar materiales que se ajusten a sus realidades de temperatura y coste. Utilice el atajo del dimensionamiento por esfuerzo de cizallamiento para situarse en el rango de di\u00e1metro adecuado, elija una topolog\u00eda (DR-SS y DS-SR son las m\u00e1s utilizadas) y colabore con su proveedor en materia de refrigeraci\u00f3n y fabricabilidad. Con una ingenier\u00eda s\u00f3lida, los AFM ofrecen una densidad de par excepcional y un funcionamiento refinado en los sectores de la movilidad el\u00e9ctrica, la industria aeroespacial, la rob\u00f3tica y la generaci\u00f3n de accionamiento directo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los motores de flujo axial (AFM) han pasado de los laboratorios de investigaci\u00f3n a convertirse en productos reales, desde la rob\u00f3tica y la movilidad el\u00e9ctrica hasta el sector aeroespacial y la generaci\u00f3n distribuida. Su geometr\u00eda en forma de disco concentra un elevado par en una longitud axial reducida, lo que permite fabricar m\u00e1quinas delgadas, con forma de tortita, que encajan donde los motores cil\u00edndricos tradicionales (\u00abde flujo radial\u00bb) tienen dificultades. \u00bfQu\u00e9 es un motor de flujo axial? En una m\u00e1quina de flujo axial, el flujo magn\u00e9tico se desplaza en paralelo al eje (axialmente) a trav\u00e9s de un entrehierro plano entre un disco de rotor con imanes permanentes (o un campo bobinado) y un disco de estator plano con bobinados. Por el contrario, las m\u00e1quinas de flujo radial gu\u00edan el flujo radialmente, a trav\u00e9s de un entrehierro cil\u00edndrico entre un rotor interior y un estator exterior. La configuraci\u00f3n axial crea un gran brazo de palanca efectivo (radio medio), por lo que, para una tensi\u00f3n de cizallamiento dada en el entrehierro, el par var\u00eda aproximadamente con el cubo del radio y solo linealmente con la longitud axial. Por eso los AFM suelen ofrecer una excelente densidad de par para una masa dada y, especialmente, para espacios axiales limitados. Topolog\u00edas comunes de las AFM Estator \u00fanico, rotor \u00fanico (SS-SR): La construcci\u00f3n m\u00e1s sencilla; las fuerzas magn\u00e9ticas axiales desequilibradas deben gestionarse estructuralmente. Doble rotor, estator \u00fanico (DR-SS): Los rotores a ambos lados de un estator equilibran las fuerzas axiales y duplican el \u00e1rea activa para el mismo di\u00e1metro. Doble estator, rotor \u00fanico (DS-SR): un rotor central intercalado entre dos estatores; tambi\u00e9n equilibra las fuerzas axiales y duplica el cobre activo. Inducido sin yugo y segmentado (tipo YASA): Los m\u00f3dulos de dientes segmentados sin una chapa de fondo continua reducen la masa de hierro y las p\u00e9rdidas por corrientes par\u00e1sitas, mejorando as\u00ed la densidad de par. Estator sin n\u00facleo (de n\u00facleo de aire): Elimina los dientes de hierro para suprimir pr\u00e1cticamente el efecto de cogging y las p\u00e9rdidas en el hierro; ideal para la suavidad y la eficiencia a carga parcial, pero con menor densidad de flujo y mayor masa de cobre. Estator de PCB (potencia muy baja): trazas de cobre en espiral sobre FR-4 o poliimida; excepcional delgadez y precisi\u00f3n para ventiladores\/microaccionamientos a bajo par. \u00bfPor qu\u00e9 elegir (o no elegir) un AFM? Puntos fuertes Alta densidad de par con un di\u00e1metro modesto; dise\u00f1o delgado tipo \u00abpancake\u00bb con una longitud axial corta. Bajo potencial de cogging (especialmente con dise\u00f1os sin n\u00facleo o sin yugo), lo que proporciona un movimiento suave y un bajo nivel de ruido ac\u00fastico. Escalabilidad en el \u00e1rea del disco: generadores\/motores de accionamiento directo de gran di\u00e1metro y baja velocidad (p. ej., e\u00f3licos, volantes de inercia, bancos de pruebas). Las espiras finales cortas con bobinados concentrados (en muchos AFM) reducen las p\u00e9rdidas por cobre. Limitaciones Se requiere un control m\u00e1s estricto del entrehierro: las caras planas deben permanecer paralelas bajo carga y temperatura. Las v\u00edas t\u00e9rmicas pueden ser complicadas: los discos grandes y delgados requieren una extracci\u00f3n de calor bien planificada para evitar puntos calientes. Un mayor n\u00famero de polos conduce a una mayor frecuencia el\u00e9ctrica a un n\u00famero determinado de rpm (lo que afecta al inversor y a las p\u00e9rdidas). Complejidad de fabricaci\u00f3n de los estatores segmentados, los soportes de los imanes y el flejado del rotor, especialmente a altas revoluciones. Rangos de rendimiento t\u00edpicos (orientativos) El rendimiento real depende de los materiales, la refrigeraci\u00f3n, el control, el ciclo de trabajo y los m\u00e1rgenes de seguridad. Los siguientes rangos son conservadores, pero \u00fatiles para una selecci\u00f3n inicial: Densidad de flujo m\u00e1xima en el entrehierro (NdFeB): 0,6\u20130,9 T (dentado), 0,3\u20130,5 T (sin n\u00facleo) Carga el\u00e9ctrica espec\u00edfica (A, RMS): 20\u201360 kA\/m (refrigeraci\u00f3n por aire), hasta ~80 kA\/m (refrigeraci\u00f3n l\u00edquida agresiva) Densidad de par continua: ~8\u201325 N\u00b7m\/kg (dise\u00f1os bien refrigerados); el pico puede superar los 30\u201360 N\u00b7m\/kg en r\u00e1fagas cortas Densidad de potencia continua: ~1\u20133 kW\/kg; pico ~2\u20136 kW\/kg (breve) Eficiencia m\u00e1xima: 92\u201397 % (correctamente optimizada) Entrehierro: 0,3\u20131,5 mm t\u00edpico (menor con di\u00e1metro menor\/desviaci\u00f3n menor) Pares de polos: 6\u201340 (mayor para di\u00e1metros grandes\/baja velocidad) Estos no son l\u00edmites estrictos; los dise\u00f1os especializados, la refrigeraci\u00f3n avanzada (pulverizaci\u00f3n\/chorro de aceite, placas de refrigeraci\u00f3n) y los imanes de alta calidad pueden superarlos. P\u00e9rdidas y eficiencia P\u00e9rdidas por cobre (I\u00b2R): Predominantes a par elevado. Se reducen mediante una mayor secci\u00f3n transversal del conductor, una menor temperatura del devanado y un mayor factor de llenado (lo habitual es un 35\u201355 % con alambre redondo o rectangular). P\u00e9rdidas en el hierro (hist\u00e9resis + corrientes par\u00e1sitas): significativas en estatores dentados; se reducen mediante laminaciones finas (0,1\u20130,35 mm), grados de baja p\u00e9rdida o compuestos magn\u00e9ticos blandos (SMC) en regiones de flujo 3D. Efecto de proximidad y efecto piel: Aumentan con la frecuencia el\u00e9ctrica y la geometr\u00eda del conductor; se mitigan mediante alambre Litz (baja potencia) o conductores de barra perfilada (potencia m\u00e1s alta). Mec\u00e1nicas y por resistencia aerodin\u00e1mica: los discos giratorios pueden sufrir resistencia aerodin\u00e1mica; el uso de carenados y superficies lisas ayuda a mitigarlas. P\u00e9rdidas del inversor (conmutaci\u00f3n + conducci\u00f3n): Aumentan con la frecuencia el\u00e9ctrica (que aumenta con el n\u00famero de polos a unas rpm determinadas). La elecci\u00f3n correcta del dispositivo (SiC\/MOSFET\/IGBT), un PWM \u00f3ptimo y una frecuencia de conmutaci\u00f3n adecuada son fundamentales. Gesti\u00f3n t\u00e9rmica Los AFM son delgados y anchos, por lo que el calor debe disiparse radial y axialmente del cobre y el hierro: V\u00edas de conducci\u00f3n: desde los dientes\/bobinas dentadas al hierro trasero y a la carcasa; o directamente desde la ranura\/bobina a una placa refrigerada por l\u00edquido. Opciones de refrigeraci\u00f3n: Convecci\u00f3n de aire sobre las caras del estator, con carcasas con aletas Placas de refrigeraci\u00f3n l\u00edquida detr\u00e1s del estator Refrigeraci\u00f3n por pulverizaci\u00f3n\/chorro de aceite directamente sobre los devanados (avanzada) Valores aproximados del flujo de calor: ~5\u201315 kW\/m\u00b2 (aire forzado), ~30\u2013100 kW\/m\u00b2 (placas de l\u00edquido) y valores m\u00e1s altos para el impacto directo de aceite con un aislamiento cuidadoso. Materiales y fabricaci\u00f3n Imanes NdFeB (grados N42\u2013N52, H\/EH): la mayor densidad energ\u00e9tica; vigilar la temperatura m\u00e1xima (80\u2013180<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[497],"tags":[],"class_list":["post-14206","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sin-categoria"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.2 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Gu\u00eda definitiva sobre los motores de flujo axial &#8211; 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