一种PCB电机定子结构

专利2026-06-06  5


本发明涉及pcb定子,尤其涉及一种pcb电机定子结构。


背景技术:

1、轴向磁场永磁电机,也称盘式永磁电机,具有轴向尺寸短、运行效率高和功率密度大等优点,尤其适用于电机结构为扁平的应用场合。

2、基于印制电路板定子绕组的盘式永磁电机,定子绕组采用pcb技术,结构呈扁平状,与盘式电机的轴向磁路配合,使电机轴向空间更加紧凑,减轻了电机质量,提高了电机的功率密度与转矩密度。此外,印制电路板技术的应用简化了盘式无铁心永磁电机的电枢制造工艺,避免了机器绕线、下线等步骤,易于大批量生产。

3、然而,传统pcb绕组的内端部与外端部均印制于pcb板上,占用pcb板的空间,且这种布线方式会使得pcb绕组交链的磁通量较少,无法充分利用磁极下方空间,对于提升电机功率密度几乎没有帮助,还会使绕组电阻变大,增加铜耗,造成铜线的浪费,增加电机的成本。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明提供了一种pcb电机定子结构,在不增加电机制造成本及加工工艺难度的基础上,能够增加有效导体长度,提高绕组交链磁通;且通过合理设计绕组外端部的轴向尺寸,可减小绕组端部电阻,从而减小端部损耗,进一步提升电机的运行效率。

2、本发明提供的一种pcb电机定子结构,包括pcb定子板和呈圆周分布于pcb定子板上的多个绕组线圈,每个绕组线圈均包括依次连接的绕组内端部、绕组有效导体和绕组外端部,绕组内端部印制于靠近pcb定子板圆心位置的pcb定子板端面侧上,绕组外端部对应绕组内端部印制于pcb定子板边缘圆周侧;

3、绕组有效导体一端与绕组内端部连接,另一端沿pcb定子板径向延伸直至与绕组外端部连接,远离绕组有效导体的一端的绕组外端部沿轴向插入开设于pcb定子板圆周侧的放置孔内。

4、优选的,绕组有效导体由铜箔制成,绕组外端部由铜条制成。

5、优选的,绕组外端部沿轴向通过冷压或焊接与绕组有效导体连接。

6、优选的,绕组外端部向靠近放置孔的方向逐渐加宽。

7、优选的,绕组外端部为圆弧形。

8、优选的,放置孔为方孔或者圆孔。

9、优选的,绕组线圈为螺旋绕组或者波绕组。

10、优选的,绕组线圈为集中绕组或者分布绕组。

11、优选的,pcb定子板的基材材料为fr4。

12、优选的,pcb定子板为圆板。

13、本发明具有以下有益效果:

14、1、绕组有效导体沿径向方向向外延伸,可增加有效导体的长度,提高pcb定子板的利用率,同时能够增加绕组交链的磁通量,充分利用永磁体下方的磁极空间,提高电机反电势幅值;

15、2、绕组外端部沿轴向方向通过冷压或焊接与有效导体相连,不占用径向空间,进一步提高pcb板的利用率;

16、3、通过合理设计绕组外端部的轴向尺寸,增大绕组端部的截面积,减小绕组端部电阻,从而减少损耗,进一步提高电机的运行效率。

17、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。



技术特征:

1.一种pcb电机定子结构,包括pcb定子板和呈圆周分布于pcb定子板上的多个绕组线圈,每个绕组线圈均包括依次连接的绕组内端部、绕组有效导体和绕组外端部,其特征在于:绕组内端部印制于靠近pcb定子板圆心位置的pcb定子板端面侧上,绕组外端部对应绕组内端部印制于pcb定子板边缘圆周侧;

2.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:绕组有效导体由铜箔制成,绕组外端部由铜条制成。

3.根据权利要求2所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:绕组外端部沿轴向通过冷压或焊接与绕组有效导体连接。

4.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:绕组外端部向靠近放置孔的方向逐渐加宽。

5.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:绕组外端部为圆弧形。

6.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:放置孔为方孔或者圆孔。

7.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:绕组线圈为螺旋绕组或者波绕组。

8.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:绕组线圈为集中绕组或者分布绕组。

9.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:pcb定子板的基材材料为fr4。

10.根据权利要求1所述的一种pcb电机定子结构,其特征在于:pcb定子板为圆板。


技术总结
本发明公开了一种PCB电机定子结构,包括PCB定子板和绕组线圈,每个绕组线圈均包括绕组内端部、绕组有效导体和绕组外端部,绕组内端部印制于靠近PCB定子板圆心位置的PCB定子板端面侧上,绕组外端部对应绕组内端部印制于PCB定子板边缘圆周侧;绕组有效导体一端与绕组内端部连接,另一端沿PCB定子板径向延伸直至与绕组外端部连接,远离绕组有效导体的一端的绕组外端部沿轴向插入放置孔内。本发明采用上述结构的PCB电机定子结构,绕组有效导体沿径向方向向外延伸,可增加有效导体的长度,提高PCB定子板的利用率,同时能够增加绕组交链的磁通量,充分利用永磁体下方的磁极空间,提高电机反电势幅值。

技术研发人员:高鹏,王哲
受保护的技术使用者:天津大学
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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