System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 大功率PCB绕组盘式电机制造技术_技高网

大功率PCB绕组盘式电机制造技术

技术编号:39969603 阅读:18 留言:0更新日期:2024-01-09 00:41
本发明专利技术公开了一种大功率PCB绕组盘式电机,包括:转轴、机壳,转轴上套设有至少一PCB绕组定子,转轴通过轴承安装在机壳内,对应PCB绕组定子两侧在机壳内分布设置有转子板,转子板面向PCB绕组定子设置有永磁体,转子板与转轴固定连接并同步转动;PCB绕组定子是分布式PCB定子绕组,对应分布式PCB定子绕组每一个分布式PCB绕组部分别设置有永磁体和磁轭;PCB绕组定子包含至少一层PCB基板,及固定在PCB基板上的分布式PCB绕组部,每一个分布式PCB绕组部内设置有用于安装磁轭的通孔,分布式PCB绕组部在PCB基板上以中心轴孔呈圆周阵列分布。在PCB绕组定子开设通孔安装磁轭,采用厚的导电材料层形成粗导线的闭合线圈,结构紧凑性得到保留,同时适应大功率的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盘式电机,特别涉及一种大功率pcb绕组盘式电机。


技术介绍

1、随着科技的进步,高性能永磁材料的不断更新,极大的促进了永磁电机的迅速发展。对于永磁电机来说,其体积小、质量轻、转矩密度及功率密度高,并且取代了电励磁系统,从而减小了电机的损耗,极大提升了电机的效率等。永磁电机的诸多优点使得其应用领域广泛,在航空航天、电动汽车等领域均发挥较大的作用。对于盘式永磁电机来说,其独有的轴向气隙结构不仅使得电机的轴向尺寸变短,而且大大减小了电机的体积和质量;同时这种电机定子绕组的散热条件优越,在同等条件下可以增加定子电流来提升电机的功率密度,而且电机的控制性能良好和效率高,在风力发电,机器人和数控机床等领域得到广泛的应用。

2、对于传统的盘式永磁同步电机,其定、转子铁芯都是由高磁导率的硅钢片叠压而成,使得电机的质量和体积相对较大,而且定转子硅钢片中的铁损耗也会导致电机效率降低。为了解决此问题,取消了定子铁芯的使用,用pcb板或环氧树脂浇注的方法来固定定子绕组,大大减轻了电机重量,消除了铁芯铁耗和齿槽引起的电机转矩脉动的影响,较大的提高了电机的效率和运行稳定性。然后,pcb绕组定子绕组是在良好的绝缘材料上按预设路径铺设铜箔而制成pcb板,虽然带来了诸多优点,但是,现有的pcb绕组无铁芯盘式电机由于没有取消了铁芯,从而使得导磁性差,从而影响了磁密度,另外,由于现有的单、双面pcb板铜箔厚度约为35um,为了降低pcb绕组的电阻需要加大线宽从而影响了围绕匝数,使得径向尺寸增大并且在大功率时带来严重的散热问题。因此,需要对现有pcb绕组盘式电机进一步优化。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种大功率pcb绕组盘式电机,可以提高电机整体的性能、拥有更大功率、更高速率、更长寿命,同时可以明显的降低电机的厚度。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案如下:

3、一种大功率pcb绕组盘式电机,包括:转轴、机壳,所述转轴上套设有至少一pcb绕组定子,所述转轴通过轴承安装在所述机壳内,对应所述pcb绕组定子两侧在所述机壳内分布设置有转子板,所述转子板面向所述pcb绕组定子设置有永磁体,所述转子板与所述转轴固定连接并同步转动;所述pcb绕组定子是分布式pcb定子绕组,对应所述分布式pcb定子绕组每一个分布式pcb绕组部分别设置有永磁体和磁轭;所述pcb绕组定子包含至少一层pcb基板,及固定在pcb基板上的分布式pcb绕组部,每一个所述分布式pcb绕组部内设置有用于安装所述磁轭的通孔,所述分布式pcb绕组部在pcb基板上以中心轴孔呈圆周阵列分布。

4、进一步的,所述机壳包括前壳体和后壳体,所述转轴分布通过一轴承安装在所述前壳体和所述后壳体之间,所述前壳体和所述后壳体之间形成容置腔,在所述容置腔内所述pcb绕组定子通过一定子座板套设在所述转轴上,所述磁轭固定在所述定子座板并穿过每一个所述分布式pcb绕组部。

5、具体的,所述定子座板与所述前壳体或者所述后壳体固定连接,或者所述定子座板与所述前壳体或者所述后壳体一体成型。

6、可选的,所述大功率pcb绕组盘式电机还包括定子压环,所述pcb绕组定子通过所述定子压环固定在所述定子座板。

7、进一步的,所述分布式pcb绕组部的厚度大于所述pcb基板,通过印制、复合、粘接金属3d打印或掩膜的方式在所述pcb基板上形成导电材料层,所述导电材料层通过刻蚀、切割、洗切的方式形成所述分布式pcb绕组部的闭合线圈,所述闭合线圈的截面为矩形;所述矩形的规格由电机功率确定。

8、通过类似pcb板工艺,采用厚的导电材料层形成粗导线的闭合线圈,具有pcb板复合紧凑的薄板结构,同时具有传统绕铜线的导体截面,从而能够承载大功率。

9、可选的,所述分布式pcb绕组部的闭合线圈在所述pcb基板上成型,所述闭合线圈之间填充设置有绝缘胶层。

10、进一步的,所述pcb绕组定子由多个pcb绕组单元组成,每一个pcb绕组单元分别设置有pcb基板、在所述pcb基板上的分布式pcb绕组部和通孔。采用pcb绕组单元拼接形成pcb绕组定子,有利于生产制造,单一pcb绕组单元结构简单,规格小。

11、进一步的,所述pcb绕组定子包括多层pcb基板,每一层pcb基板上设置有分布式pcb绕组部和通孔,相邻各层的所述分布式pcb绕组部通过过孔或者连接导线形成的焊接部相互并联。

12、进一步的,所述pcb绕组定子绕组的单个闭合线圈为同心螺旋形绕线方式,导线与导线之间无交叠,pcb绕组定子绕组的有效导体呈径向辐射状的等腰梯形,相邻有效导体的绝缘间距为0.3-0.5mm,其有效导体内外端部处的连接导线都是同心螺旋式绕法,从(a1-)口进线后呈现内螺旋绕法一直到(a1+)口出线,然后从(a1+)口通过过孔以及连接导线与同一相相邻线圈绕组的(a2-)口相连接,然后从(a2-)口进行内螺旋绕制再从(a2+)口出线,然后按照上述规律依次循环下去,最终选择两个正负端出线口进行出线。其他两相绕组分布相当于在a相绕组的基础上旋转一定角度得到,其电角度相差120度,使得最终三相的有效导体均匀地布满整个圆周。

13、进一步的,所述机壳上分别设置有冷却座和接线座,所述pcb绕组定子通过所述接线座与外部电源连接,所述冷却座上设置有用于冷却液进出的进液口、出液口。具体的,在pcb绕组定子、定子座板上可以开设流道孔,使得分布式pcb绕组部和磁轭与冷却液重复接触。

14、本专利技术的技术效果:

15、本专利技术实施例的大功率pcb绕组盘式电机,通过在pcb绕组定子开设通孔安装磁轭从而增加导磁性能和磁密度,另外,分布式pcb绕组部的厚度大于pcb基板,通过类似pcb板工艺,采用厚的导电材料层形成粗导线的闭合线圈,具有pcb板复合紧凑的薄板结构,同时具有传统绕铜线的导体截面,从而能够承载大功率,这样pcb绕组定子结构紧凑性得到保留,pcb绕组定子形式和线圈形状设计灵活,线圈的形状、尺寸和定位非常精确,加工的工艺性非常好,并具有良好机械强度和散热条件,同时,使得pcb绕组盘式电机适应大功率的性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,包括:转轴、机壳,所述转轴上套设有至少一PCB绕组定子,所述转轴通过轴承安装在所述机壳内,对应所述PCB绕组定子两侧在所述机壳内分布设置有转子板,所述转子板面向所述PCB绕组定子设置有永磁体,所述转子板与所述转轴固定连接并同步转动;所述PCB绕组定子是分布式PCB定子绕组,对应所述分布式PCB定子绕组每一个分布式PCB绕组部分别设置有永磁体和磁轭;所述PCB绕组定子包含至少一层PCB基板,及固定在PCB基板上的分布式PCB绕组部,每一个所述分布式PCB绕组部内设置有用于安装所述磁轭的通孔,所述分布式PCB绕组部在PCB基板上以中心轴孔呈圆周阵列分布。

2.根据权利要求1所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述机壳包括前壳体和后壳体,所述转轴分布通过一轴承安装在所述前壳体和所述后壳体之间,所述前壳体和所述后壳体之间形成容置腔,在所述容置腔内所述PCB绕组定子通过一定子座板套设在所述转轴上,所述磁轭固定在所述定子座板并穿过每一个所述分布式PCB绕组部。

3.根据权利要求2所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述定子座板与所述前壳体或者所述后壳体固定连接,或者所述定子座板与所述前壳体或者所述后壳体一体成型。

4.根据权利要求2所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述大功率PCB绕组盘式电机还包括定子压环,所述PCB绕组定子通过所述定子压环固定在所述定子座板。

5.根据权利要求1所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述分布式PCB绕组部的厚度大于所述PCB基板,通过印制、复合、粘接金属3D打印或掩膜的方式在所述PCB基板上形成导电材料层,所述导电材料层通过刻蚀、切割、洗切的方式形成所述分布式PCB绕组部的闭合线圈,所述闭合线圈的截面为矩形。

6.根据权利要求5所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述分布式PCB绕组部的闭合线圈在所述PCB基板上成型,所述闭合线圈之间填充设置有绝缘胶层。

7.根据权利要求5所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述PCB绕组定子由多个PCB绕组单元组成,每一个PCB绕组单元分别设置有PCB基板、在所述PCB基板上的分布式PCB绕组部和通孔。

8.根据权利要求5所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述PCB绕组定子包括多层PCB基板,每一层PCB基板上设置有分布式PCB绕组部和通孔,相邻各层的所述分布式PCB绕组部通过过孔或者连接导线形成的焊接部相互并联。

9.根据权利要求5所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述PCB绕组定子绕组的单个闭合线圈为同心螺旋形绕线方式,导线与导线之间无交叠,PCB绕组定子绕组的有效导体呈径向辐射状的等腰梯形,相邻有效导体的绝缘间距为0.3-0.5mm。

10.根据权利要求1所述的大功率PCB绕组盘式电机,其特征在于,所述机壳上分别设置有冷却座和接线座,所述PCB绕组定子通过所述接线座与外部电源连接,所述冷却座上设置有用于冷却液进出的进液口、出液口。

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【技术特征摘要】

1.一种大功率pcb绕组盘式电机,其特征在于,包括:转轴、机壳,所述转轴上套设有至少一pcb绕组定子,所述转轴通过轴承安装在所述机壳内,对应所述pcb绕组定子两侧在所述机壳内分布设置有转子板,所述转子板面向所述pcb绕组定子设置有永磁体,所述转子板与所述转轴固定连接并同步转动;所述pcb绕组定子是分布式pcb定子绕组,对应所述分布式pcb定子绕组每一个分布式pcb绕组部分别设置有永磁体和磁轭;所述pcb绕组定子包含至少一层pcb基板,及固定在pcb基板上的分布式pcb绕组部,每一个所述分布式pcb绕组部内设置有用于安装所述磁轭的通孔,所述分布式pcb绕组部在pcb基板上以中心轴孔呈圆周阵列分布。

2.根据权利要求1所述的大功率pcb绕组盘式电机,其特征在于,所述机壳包括前壳体和后壳体,所述转轴分布通过一轴承安装在所述前壳体和所述后壳体之间,所述前壳体和所述后壳体之间形成容置腔,在所述容置腔内所述pcb绕组定子通过一定子座板套设在所述转轴上,所述磁轭固定在所述定子座板并穿过每一个所述分布式pcb绕组部。

3.根据权利要求2所述的大功率pcb绕组盘式电机,其特征在于,所述定子座板与所述前壳体或者所述后壳体固定连接,或者所述定子座板与所述前壳体或者所述后壳体一体成型。

4.根据权利要求2所述的大功率pcb绕组盘式电机,其特征在于,所述大功率pcb绕组盘式电机还包括定子压环,所述pcb绕组定子通过所述定子压环固定在所述定子座板。

5.根据权利要求1所述的大功率pcb绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员:金波段羽刘炳庆张志敏
申请(专利权)人:火星之上东莞科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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