直线交流永磁同步电机制造技术

本发明专利技术公开一种直线交流永磁同步电机结构，电机包括电机初级和次级。所述初级包括利用印刷电路板所形成的三相绕组，所述印刷电路板包括多层走线层，任意两个所述走线层之间设有多个过孔，所述过孔位于所述印刷电路板的边缘，所述三相绕组的同相绕组的导线以行波绕组的方式分布于两个所述走线层，且通过所述过孔连接。所述三相绕组的磁极距和所述次级的磁钢的磁极距相同，所述三相绕组的磁极的跨距为180°电角度。本发明专利技术的三相绕组采用印刷电路板的制作方式形成，便于制作且降低了制作成本。这种绕组因为空间利用率较高，有助于提高直线电机，特别是小型直线电机的性能。

【技术实现步骤摘要】
直线交流永磁同步电机
本专利技术涉及电机
，特别涉及一种直线交流永磁同步电机。
技术介绍
直线永磁交流电机（LPMSM）的力密度较高，且能直接实现直线运动，因而在现代工业中发挥越来越重要的作用。这种电机的初级是电机带有电枢绕组的部分，而次级是电机中带有永久磁钢的部分，当电机初级通电运行时，电机次级的磁场和初级的磁场之间互相作用产生电磁力，进而产生所需要的相对运动。当电枢绕组通过电流，而带有电枢绕组的初级被固定住，并且次级在电磁力的方向为1D自由状态时，次级就会沿着电磁力产生直线运动，这种电机被称为“动次级”的直线电机。反之，当电机次级被固定住，而电机初级为1D自由时，电机的初级就会产生直线运动，这种电机被称为“动初级”的直线电机。现有的直线永磁交流电机的电枢绕组为集中绕组的形式，由于小型的直线永磁交流电机气隙很小，只有几毫米或者更小，采用自粘线或者其它绕线的方式进行线圈的制作是非常困难的，即使制作出来，成本也很高，很难控制线圈的精度，进而降低了电机的性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种直线交流永磁同步电机，旨在解决现有的小型直线永磁交流电机的线圈制作较难从而使得电机性能降低的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供的直线交流永磁同步电机包括初级和次级，所述初级包括由PCB（PrintedCircuitBoard，印刷电路板）所形成的三相绕组，所述PCB包括多层走线层，所述走线层之间设有多个过孔以连接位于不同走线层的同相绕组，以及三相绕组端部的连接。所述过孔位于所述PCB的边缘，以提高PCB的空间利用率。所述三相绕组的同相绕组的导线分布于两个所述走线层，且通过所述过孔连接。所述三相绕组的磁极距和所述次级的磁钢的磁极距相同，所述三相绕组的磁极的跨距为180°电角度。优选地，分布在所述同相绕组在不同走线层上的连接是利用过孔，而不是埋孔进行连接，以减小PCB的成本。优选地，分布在每一层走线层上的每条导线包括依次连接的首端、连接段和尾端，所述首端和尾端位于PCB的两个不同的边缘，所述连接段按行波结构延伸。优选地，所述PCB包括相对的第一侧边和第二侧边，多个所述过孔分别靠近所述第一侧边和所述第二侧边设置。优选地，所述三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第二相绕组位于所述第一相绕组和所述第三相绕组之间，所述第二相绕组的磁极与所述第一相绕组的磁极之间的空间间隔为120°电角度。优选地，所述第三相绕组的磁极与所述第一相绕组的磁极之间的空间间隔为240°电角度。优选地，所述三相绕组的数量为多个，多个所述三相绕组沿所述PCB的厚度方向堆叠。优选地，所述第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组相互电连接，形成三相星型拓扑结构或者三角形拓扑结构。优选地，所述直线交流永磁同步电机还包括设置在所述PCB上的电机控制线路、传感器电路和信号处理电路。优选地，所述次级包括磁轭和安装在所述磁轭上的所述磁钢，所述磁钢朝向所述初级设置。优选地，所述磁轭为U型磁轭，所述磁轭包括相对设置的第一固定板和第二固定板，所述磁钢的数量为两组，其中一组所述磁钢安装在所述第一固定板朝向所述第二固定板的一侧，另一组所述磁钢安装在所述第二固定板朝向所述第一固定板的一侧，所述初级位于两组所述磁钢之间。在本专利技术中，将直线交流永磁同步电机的初级的三相绕组采用PCB的制作方式形成，因而绕组的形状、尺寸和厚度可以制作的很准确，并且可简化制作过程并且降低了制作成本。PCB包括多层走线层，分布于两个走线层且属于同一相绕组的导线利用过孔连接。过孔位于PCB的边缘，以提高绕组对PCB空间的利用率。三相绕组的磁极距与次级的磁极距相同，且三相绕组的跨距为180°电角度，因而绕组可以较高的效率产生工作磁场，提高电机的性能。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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术直线交流永磁同步电机一实施例的结构示意图；图2为图1所示直线交流永磁同步电机的截面示意图；图3为本专利技术一实施例的第一相绕组在第一层和第二层上的第一根导线分布和电流流向的示意图；图4为本专利技术一实施例的第一相绕组分别在第一层和第二层上的第一根导线分布及第二根导线分布和电流流向的示意图；图5为本专利技术一实施例的第一相绕组在第一层上全部导线的分布示意图；图6为本专利技术一实施例的第一相绕组在第二层上全部导线的分布示意图；图7为本专利技术一实施例的第一相绕组在第一层上、第二相绕组在第三层上和第三相绕组在第五层上的导线分布示意图；图8为本专利技术第一相绕组在第二层上、第二相绕组在第四层上和第三相绕组在第六层上的导线分布示意图。实施例附图标号说明：标号名称标号名称10初级11PCB111过孔112第一侧边113第二侧边12三相绕组121第一相绕组122第二相绕组123第三相绕组124第一下导线125第一上导线126第二下导线127第二上导线128第三下导线129第三上导线114第一层115第二层116第三层117第四层118第五层119第六层20次极21磁轭211第一固定板212第二固定板22磁钢本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。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的一座分实施例，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做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。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各座件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线交流永磁同步电机，其特征在于，所述直线交流永磁同步电机包括初级和次级，所述初级包括由PCB印刷电路板所形成的三相绕组，所述PCB包括多层走线层，任意两个所述走线层之间设有多个过孔，所述过孔位于所述PCB的边缘，所述三相绕组的同相绕组的导线以行波绕组的方式分布于两个所述走线层，且通过所述过孔连接，所述三相绕组的磁极距和所述次级的磁钢的磁极距相同，所述三相绕组的磁极的跨距为180°电角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种直线交流永磁同步电机，其特征在于，所述直线交流永磁同步电机包括初级和次级，所述初级包括由PCB印刷电路板所形成的三相绕组，所述PCB包括多层走线层，任意两个所述走线层之间设有多个过孔，所述过孔位于所述PCB的边缘，所述三相绕组的同相绕组的导线以行波绕组的方式分布于两个所述走线层，且通过所述过孔连接，所述三相绕组的磁极距和所述次级的磁钢的磁极距相同，所述三相绕组的磁极的跨距为180°电角度。


2.如权利要求1所述的直线交流永磁同步电机，其特征在于，分布在每一层走线层上的每条导线包括依次连接的首端、连接段和尾端，所述首端和尾端分别位于所述PCB的两个边缘，所述连接段按行波结构延伸。


3.如权利要求1所述的直线交流永磁同步电机，其特征在于，所述PCB包括相对的第一侧边和第二侧边，多个连接绕组用的所述过孔分别靠近所述第一侧边和所述第二侧边设置。


4.如权利要求1所述的直线交流永磁同步电机，其特征在于，所述三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第二相绕组位于所述第一相绕组和所述第三相绕组之间，所述第二相绕组的磁极与所述第一相绕组的磁极之间的空间间隔为120°电角度。


5.如权利要求4所述的直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕超，毕磊，
申请(专利权)人：峰岹科技深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44