摘要：
电气设备的可持续性要求减少材料浪费、消除对稀土永磁体（PMs）的依赖，并提高效率和可靠性。增材制造（AM）为实现这些目标提供了可行的途径，因为它能够实现近乎零的材料浪费、简化生产流程并增强设计自由度。本研究利用辐条型转子配置与非稀土永磁体的兼容性，以及增材制造的独特优势，实现了高度可持续的设计。论文提出了解决使用增材制造开发铁氧体永磁体转子拓扑结构所面临挑战的创新方案，并与传统层压拓扑结构进行了全面比较。文中介绍了一种新技术，将扭矩波动从42%降低到了16%，电压总谐波失真（THD）从11%降低到了5%。所提出的解决方案不仅保持了平均扭矩，还避免了额外的制造复杂性和成本（与偏心技术不同）。此外，还采用了一种新的凹槽技术，将整体转子的涡流损耗降低了40%以上。相较于封闭式桥接设计，选择了带有开放式桥接的辐条型设计，并进行了全面的多学科分析。研究人员3D打印了两种辐条型转子，并制造了一个传统的层压转子。实验结果表明，所提出的3D打印转子在扭矩波动、电压总谐波失真和材料使用方面优于层压设计，同时在功率等级和反电动势方面表现相当。
