Macchine a Flusso Assiale a Magneti Permanenti: Topologie e Applicazioni nella Trazione Elettrica

This work analyses the state of the art of axial flux permanent magnet machines (AFPM), a technology of growing interest for modern electric traction. The main topologies are first examined, with particular focus on the Yokeless and Segmented Armature (YASA) configuration. A subsequent analysis addresses the strengths and weaknesses of the various AFPM machines: the remarkable performance in terms of torque and power density is contrasted by mechanical and thermal challenges that condition their practical implementation. Finally, through case studies drawn from the scientific literature, industrial applications in the automotive and micro-mobility sectors are explored, highlighting how thermomechanical optimisation represents the crucial factor for the definitive establishment of axial flux motors.

La presente relazione analizza lo stato dell'arte delle macchine a flusso assiale a magneti permanenti (AFPM), tecnologia di crescente interesse per la trazione elettrica moderna. Vengono dapprima esaminate le principali topologie, con particolare approfondimento della configurazione Yokeless and Segmented Armature (YASA). Viene fatta successivamente un'analisi dei punti di forza e di debolezza delle varie macchine AFPM: alle notevoli prestazioni in termini di densità di coppia e potenza si contrappongono criticità meccaniche e termiche che ne condizionano l'implementazione pratica. Infine, attraverso casi di studio tratti dalla letteratura scientifica, vengono esplorate le applicazioni industriali nel settore automotive e della micro-mobilità, evidenziando come l'ottimizzazione termomeccanica rappresenti il nodo cruciale per la definitiva affermazione dei motori a flusso assiale.