【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
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。
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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
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。
...【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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