印刷电路板电机制造技术

电机包括多个永磁体和多个导体。多个永磁体围绕电机的旋转轴线沿径向布置并且与电机的旋转轴线间隔开。多个磁体中的至少一个磁体在与旋转轴线相交的旋转平面中具有一形状。多个导体相对于多个磁体布置并且围绕电机的旋转轴线沿周向彼此间隔开。多个导体中的至少一个导体包括迹线，该迹线具有与多个磁体中的至少一个磁体的形状不同的多边形形状。少一个磁体的形状不同的多边形形状。少一个磁体的形状不同的多边形形状。

【技术实现步骤摘要】
印刷电路板电机
[0001]在先申请的交叉参引
[0002]本申请要求于2020年2月20日提交的临时申请No.62/978,876(案号010222
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19028A
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US)以及2021年2月3日提交的美国非临时申请No. 17/166,746的优先权权益，这些申请的全部内容由此通过参引并入本文。


[0003]本公开总体上涉及包括马达和发电机的电机的领域，并且具体地涉及对电机中产生的磁通量的控制。

技术介绍

[0004]电机可以是包括转子和定子的电磁旋转机。转子和定子定位在气隙的相对侧上，磁场通过该气隙存在并且磁通量在转子与定子之间流动。磁场可以由永磁体产生。虽然其他示例是可能的，但是电机可以是马达或发电机。可以被称为发动机
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发电机组或发电机组的发电机可以包括动力源(例如，发动机)和交流发电机或者另一用于由机械能产生电能或功率的装置。另一方面，马达接收电能并通过输出转矩将电能转换为机械能。
附图说明
[0005]本文中参照以下附图对示例性实施方式进行描述。
[0006]图1示出了示例转子组件。
[0007]图2示出了示例定子组件。
[0008]图3示出了电机的示例侧视图。
[0009]图4示出了示例绕组图。
[0010]图5示出了具有定子绕组的示例印刷电路板。
[0011]图6示出了电机的示例部分。
[0012]图7示出了具有作为印刷电路板上的迹线的定子绕组的示例电机。r/>[0013]图8A和图8B示出了具有印刷电路板定子的电机中的示例磁体和线圈。
[0014]图9示出了用于电机的定子的示例印刷电路板布局。
[0015]图10示出了具有多个印刷电路板定子的示例电机。
[0016]图11示出了印刷电路板定子的示例，该印刷电路板定子还包括用于电机的控制电路。
[0017]图12示出了用于印刷电路板定子的示例控制器。
[0018]图13示出了图12的控制器的示例流程图。
具体实施方式
[0019]图1和图2示出了包括永磁体的电机的示例，在这种情况下，永磁体用于发电机的励磁器。然而，永磁体可以包括在主发电机或励磁器中。永磁体可以包括在转子或定子中。
虽然图1和图2描绘了具有永磁体励磁器的绕线转子发电机，但是电机也可以用作马达。电机的其他实施方式包括永磁刷式DC机、永磁无刷DC机、串绕或通用机、感应AC机、同步AC机、同步磁阻机、开关磁阻机等。任何机器可以用作马达且选择性地在马达与发电机之间，或者完全用作发电机。
[0020]图1示出了用于电机的示例转子组件600。转子组件600可以包括励磁器电枢601、场线圈组件602、冷却风扇603、驱动盘604、联接器605、转子控制器606、传感器607、转子通信装置608和转子轴承609。可以包括附加的、不同的或更少的部件。
[0021]联接器605和/或驱动盘604将转子组件600联接至诸如发动机的原动机。联接器605是转子组件600与发动机之间经由驱动盘604的固定连接件。在适当的条件下，可以使用将转子组件600连接至发动机的替代装置，该替代装置包括花键轴、顺应构件或完全约束连接件。
[0022]应当指出的是，虽然发动机用作描述将燃料转换成转速和施加至发电机的转矩的原动机的术语，但是能够提供机械转矩和旋转或者需要机械转矩和旋转的任何设备都可以联接至作为马达或发电机操作的电机。电机还可以在不引起旋转的情况下提供转矩，以便保持抵抗负载的位置。因此，不需要旋转来将装置限定为电机。
[0023]此外，发动机可以配置成用于恒定速度或基于负载而变化的可变速度。同样，交流发电机可以包括在变速发电机中。
[0024]对于图1所示的电机的转子组件600，发动机使转子组件600转动，从而使励磁器电枢601与场线圈组件602一起转动。发动机还可以使冷却风扇603转动。冷却风扇603迫使空气横过场线圈组件602、转子控制器606和/或励磁器电枢601，当电流流动通过绕组或其他电气部件时，场线圈组件602、转子控制器606和/或励磁器电枢601中的任一者可以排出热。
[0025]一些电机比如密封机、液冷机和高效机可能不需要冷却风扇来将内部部件维持在稳定的温度。另外，一些电机比如感应机、无刷DC机和开关磁阻机可以在转子组件中包含更少的旋转元件。此外，一些电机比如大型同步机和刷式DC机可以在转子组件中包含更多或不同的旋转元件。
[0026]图2示出了用于电机的示例转子定子组件610。定子组件610包括定子底盘611、一组引线612、电枢613、端部支架614、励磁器场组件615 和定子通信装置618。可以包括附加的，不同的或更少的部件。转子组件 600配装在定子组件610内部。励磁器场组件615与励磁器电枢601对准。定子底盘611与场线圈组件602对准。
[0027]励磁器电枢601包括励磁器电枢绕组，并且励磁器场组件615包括作为磁通量源的永磁体。当励磁器电枢绕组在定子组件610内旋转时，在励磁器电枢绕组中产生一个或更多个电流。两个或更多个导线或其他导电连接件将励磁器电枢绕组连接至场线圈组件602。来自励磁器电枢绕组的电流向场线圈组件602供应电流。
[0028]对于示例定子组件610，定子包括定子绕组613，并且励磁器包括永磁体。当场线圈组件602在定子组件610内旋转时，在电枢613中产生电流。来自绕组613的电流由引线612传输到负载。
[0029]虽然术语绕组可以指围绕可以是铁磁的材料缠绕的导线，但是术语绕组可以扩展为指导电材料的任何布置，其涵盖了磁通量可以流动通过的体积。类似地，线圈——通常指的是围绕线轴、含铁构件、或其他芯缠绕的一组导线——可以扩展为包括围绕空间中的点
约束多个缠绕的导电材料。
[0030]图3示出了电机的示例侧视图，在该电机中，定子123包括与印刷电路板(PCB)集成的线圈，并且与包括永磁体的转子125协作布置。定子123连接至发动机机体121，从而以与发动机机体相同的速率旋转，发动机机体121通常被选择为用于电机的静止参照系。转子125连接至曲轴120，该曲轴120从发动机机体121略微突出并且构造成允许发动机机体121与曲轴120之间的旋转。液体冷却剂可以流动通过冷却通道122 以使定子123部分地或完全地冷却，并且可以通过将转子连接至定子123 的轴承128而使转子125部分地或完全地冷却。
[0031]冷却通道122可以通过内蛤壳126和外蛤壳127的配合而形成，从而限制印刷电路板。冷却通道122可以存在于内蛤壳126和外蛤壳127 中的一者或两者中。冷却剂可以流动通过串联的多个冷却通道，也就是说，在流动通过下一个通道之前流动通过一个通道。冷却剂可以平行地流动通过多个冷却通道，这意味着冷却剂流可以发散以跟随多个冷却通道并且在流动通过通道之后再次会聚，其中，一些但不是全部的冷却剂流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机，包括：多个永磁体，所述多个永磁体围绕所述电机的旋转轴线沿径向布置并且与所述电机的所述旋转轴线间隔开，其中，所述多个磁体中的至少一个磁体在与所述旋转轴线相交的旋转平面中具有一形状；以及多个导体，所述多个导体相对于所述多个磁体布置并且围绕所述电机的所述旋转轴线沿周向彼此间隔开，所述多个导体中的至少一个导体包括迹线，所述迹线具有与所述多个磁体中的所述至少一个磁体的形状不同的多边形形状。2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述多边形形状包括与所述电机的所述旋转轴线相距第一径向距离的第一侧部、与所述电机的所述旋转轴线相距第二径向距离的第二侧部、以及在所述第一侧部与所述第二侧部之间延伸的至少一个径向侧部。3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述第一侧部包括与所述第二侧部的第二长度不同的第一长度，使得所述至少一个径向侧部与从所述旋转轴线延伸的所述电机的半径成角度。4.根据权利要求1所述的电机，还包括：旋转组件，所述旋转组件包括所述多个永磁体；以及固定组件，所述固定组件包括所述多个导体。5.根据权利要求1所述的电机，还包括：旋转组件，所述旋转组件包括所述多个导体；以及固定组件，所述固定组件包括所述多个永磁体。6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述多个导体的数量不同于所述永磁体的数量。7.根据权利要求6所述的电机，其中，所述多个导体的数量大于所述永磁体的数量。8.根据权利要求1所述的电机，其中，所述多个导体中的所述至少一个导体向内螺旋至电路板的第一层中的第一通孔。9.根据权利要求8所述的电机，其中，所述多个导体中的所述至少一个导体向外螺旋至所述电路板的第二层中的第二通孔。10.根据权利要求9所述的电机，其中，所述多个导体中的所述至少一个导体在顺时针方向上向内螺旋至所述第一通孔，并且在所述顺时针方...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：科勒公司，
类型：发明
国别省市：