一种不带电刷的电磁电机制造技术

本发明专利技术提出了一种不带电刷的电磁电机，解决了现有技术中电机制作繁杂进而不利于电机小型化的问题，一种不带电刷的电磁电机，包括均设有绕组的定子和转子，至少一个所述绕组由印刷电路制成，所述印刷电路制作与印刷电路板PCB或柔性印刷电路板FPC，所述PCB或FPC由一层或两层以上的电路组成，所述PCB或FPC上的印刷线路采用轴向多层重叠的平面螺旋绕线方式，和/或径向多层嵌套的立体螺旋绕线方式，和/或端部焊接的平面布置方式，本发明专利技术使用印刷电路作为绕组，不仅节省了用铜线绕制绕组的工时以及铜材料，且能够实现精确的线路设计，有利于电磁电机的小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机
，特别是指一种不带电刷的电磁电机。
技术介绍
电磁电机具有丰富的种类，但通常都具有定子和转子，将电机中运动的部件称为转子，将电机中相对固定的部件成为定子，可以按照不同的特性对电机的种类进行划分，例如，按照驱动电流，可分为直流电机和交流电机，按照定子和转子的结构，可分为轴向电机和盘式电机，按照励磁方式，可分为带励磁绕组的电机和不带励磁绕组的电机，按照转子的运动形式，可分为旋转电机和直线电机，其中旋转电机的转子又称为转子，上述不同特性可以叠加存在，产生各种不同形态的电机。传统电机中的绕组通常采用铜线绕制而成，为保证绕线的一致性，有时使用专门的绕线设备进行绕制，这使得传统电机难以进入某些应用领域，例如微型电机领域。在这些领域，发展处其他类型的电机来取代电磁电机，但是生产出来的电机也有局限性，工作电压高，制作的一致性不好，在共振模态下工作，生产效率不高等。
技术实现思路
本专利技术提出一种不带电刷的电磁电机，解决了现有技术中电机制作繁杂进而不利于电机小型化的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种不带电刷的电磁电机，包括均设有绕组的定子和转子，至少一个所述绕组由印刷电路制成，所述印刷电路制作与印刷电路板PCB或柔性印刷电路板FPC，所述PCB或FPC由一层或两层以上的电路组成，所述PCB或FPC上的印刷线路采用轴向多层重叠的平面螺旋绕线方式，和/或径向多层嵌套的立体螺旋绕线方式，和/或端部焊接的平面布置方式。作为优选的技术方案，所述电机为轴向电机。作为优选的技术方案，所述轴向电机在定子和/或转子的一个端面上还设置有盘式电机的磁极和绕组；或者，在定子和/或转子的两个端面上还设置有盘式电机的磁极和绕组。作为优选的技术方案，所述轴向电机的定子的磁极和绕组在圆周方向上被转子的磁极和绕组所包围。作为优选的技术方案，所述电机为盘式电机。作为优选的技术方案，所述盘式电机的定子和/或转子具有中空结构，定子套设在转子之外，或者，转子套设在定子之外。作为优选的技术方案，所述盘式电机的定子或转子的全部绕组印刷在一整块电路板上，或者，定子和转子的全部绕组分别印刷在一整块电路板上。 作为优选的技术方案，所述定子或转子的磁极由一体化方法制成，所述电路板上每个绕组的内部开有通孔，用于嵌入相应的磁极。本专利技术使用印刷电路作为绕组，不仅节省了用铜线绕制绕组的工时以及铜材料，且能够实现精确的线路设计，有利于电磁电机的小型化。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种轴向电机的定子和转子截面结构不意图；图2为本专利技术一种4层印刷电路的绕线方式示意图；图3为本专利技术另一种4层印刷电路的绕线方式示意图；图4为本专利技术一种印刷电路的平面布置方式示意图；图5为实施例1的盘式电机结构示意图；图6为实施例1中转子的磁极面示意图；图7为实施例2的盘式电机的定子和转子端面示意图；图8为实施例2中定子和转子的磁芯与PCB或FPC绕组的组合示意图；图9为实施例3的复合式电机定子和转子端面示意图；图10为实施例3中定子端面的磁芯与PCB或FPC绕组的组合示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所成印刷电路可制作于硬板，例如印刷电路PCB，也可制作于软板FPC，例如柔性印刷电路板。每一块PCB或FPC可以具有单层电路，也可以由两层以上的电路组成，采用多层电路能够大幅压缩绕组所占的空间，减少线材成本，降低电阻损耗，减少发热。一个绕组可以由一块PCB或FPC来实现，也可以由两块以上PCB或FPC或者混合来实现，基于成熟的印刷电路制作技术，可以按照预定的线圈构造对印刷电路的结构进行排布，以整体(一块PCB或FPC)或多块拼装(端部需要连接的线路进行焊接)的方式来实现所需要的绕组。如图2、图3和图4，给出了几种典型的印刷电路排布方式，图中箭头为示例的电流方向，本领域技术人员容易理解，可以根据绕组需要的构造相应设计印刷电路的排布和或拼装方式。其中，图2中示出了轴向多层重叠的平面螺旋绕线方式，先在单层进行螺旋绕线然后通过穿孔进入另一层继续进行螺旋绕线，每一层螺旋电路可以是一块单层的PCB或FPC，也可以是多层PCB或FPC中的一层，层间通过导电通孔进行连接。图3中示出了径向多层嵌套的立体螺旋绕线方式，先在不同的层螺旋绕线，再从内到外进行立体螺旋绕线，可视为多个不同直径的立式线圈的嵌套。图4中示出了一种印刷电路的平面布置方式，采用FPC制作，按照虚线所示将FPC的端部进行焊接即可形成一组螺旋绕线，图4中印刷电路的布置方式也适用于PCB，不过由于PCB不可弯折，因此需要两块以上PCB进行拼接来形成螺旋绕线，图4中仅示出了一层线路布置，也可以由多层，分别进行对位焊接即可。图1中绕组103可采用各种适合的印刷线路制作，例如可采用图4中的FPC制成，将一块或多块FPC插入线圈槽内，绕过定子11(或转子12)对应的部位后将端部焊接在一起即可获得需要的绕组，这种绕线方法加工简单，成本低而且更为轻巧，因此损耗也小，由于线圈槽的不规则性，可以使用多块PCB或FPC来充分利用空间，此外，采用多层或多条FPC也有利于增加线圈的匝数。在实际生产中，为有利于散热以及绕组的固定，还可以为PCB或FPC制作散热包裹。在空间结构允许的情况下，定子(或转子)的全部绕组可印刷在单块PCB或FPC上，以获得更加紧凑和经济的电机，PCB或FPC上为印刷电路的部分可以根据需要进行保留或开孔，以便于定子或转子的迹象结构进行配合，具体可根据实际需要进行设计。由印刷电路充当的绕组，在将电路从PCB或FPC引出后即可安装所需要的电路连接方式进行连接，可以与传统铜线绕制的绕组的连接方式类似。因此，依据本专利技术的电机可采用传统的交流或直流驱动方式，也可采用步进驱动方式。通常，步进电机的运动控制是通过交替变化磁极的极性来实现的，电机的一步对应于一个磁极的位置，一般最小步长精度为一步或者当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不带电刷的电磁电机，包括均设有绕组的定子和转子，其特征在于：至少一个所述绕组由印刷电路制成，所述印刷电路制作与印刷电路板PCB或柔性印刷电路板FPC，所述PCB或FPC由一层或两层以上的电路组成，所述PCB或FPC上的印刷线路采用轴向多层重叠的平面螺旋绕线方式，和/或径向多层嵌套的立体螺旋绕线方式，和/或端部焊接的平面布置方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓军，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，
类型：发明
国别省市：广东;44