CN209088663U - 一种盘式电机及其pcb定子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种盘式电机及其PCB定子，该PCB定子包括多个堆叠在一起的印刷电路板，这些印刷电路板用于构成三相绕组的各个功率层，每个印刷电路板均具有3个用作A相首端、B相首端和C相首端的接线通孔和3个用作A相尾端、B相尾端和C相尾端的连接通孔，接线通孔用于相与外电路连接，连接通孔用于相与相之间连接，功率层上的铜箔沿印刷电路板的周向以蛇形铺设，连接相首端和相尾端；在A相绕组上，C相尾端由铜箔连接到A相首端；在B相绕组上，A相尾端由铜箔连接到B相首端；在C相绕组上，B相尾端由铜箔连接到C相首端。采用该PCB定子有利于降低绕组铜耗，提高电机效率，从而使盘式电机能够更好地适用于电机额定电压较小的应用场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种盘式电机及其PCB定子。
背景技术
盘式电机按绕组的形成方式可以分为线绕型盘式电机和PCB型盘式电机，相比于线绕型定子，PCB定子通过印刷电路板技术极大地降低了绕组的制造难度，简化了电机加工工艺，因而受到越来越多的关注。
PCB型盘式电机无定子铁心，消除了定子铁耗，因此损耗主要为定子绕组铜耗，因此，如何降低PCB定子绕组铜耗以提高电机效率，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种盘式电机及其PCB定子，采用该PCB定子有利于降低绕组铜耗，提高电机效率，从而使盘式电机能够更好地适用于电机额定电压较小的应用场合。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种盘式电机的PCB定子，包括多个沿轴向堆叠在一起的圆盘形的印刷电路板，所述印刷电路板用于构成三相绕组的各个功率层，每个印刷电路板均具有3个用于相与外电路连接的接线通孔和3个用于相与相之间连接的连接通孔，3个接线通孔分别用作A相首端、B相首端和C相首端，3个连接通孔分别用作A相尾端、B相尾端和C相尾端；
每一功率层上，铜箔沿印刷电路板的周向以蛇形铺设，形成连接相首端和相尾端的绕组线圈；
在A相绕组上，C相尾端由铜箔连接到A相首端；
在B相绕组上，A相尾端由铜箔连接到B相首端；
在C相绕组上，B相尾端由铜箔连接到C相首端。
优选地，在上述PCB定子中，每一功率层上，绕组线圈由外圈向内圈绕3匝或4匝。
优选地，在上述PCB定子中，每一功率层上，绕组线圈呈四瓣形或五瓣形。
优选地，在上述PCB定子中，每一功率层上，相尾端和相首端的排布顺序按顺时针方向依次为A相尾端、B相尾端、C相尾端、B相首端、A相首端和C相首端，3个相尾端位于同一圈，3个相首端位于同一圈，且相首端且比相尾端更靠外。
优选地，在上述PCB定子中，功率层共有12层，最上面四层功率层均为A相绕组，最下面四层功率层均为C相绕组，中间四层功率层均为B相绕组。
优选地，在上述PCB定子中，每个印刷电路板均具有多组径向导体，每组径向导体中的各个径向导体之间由铣削槽隔开。
一种盘式电机，包括PCB定子，所述PCB定子为如上述任意一项所公开的PCB定子。
根据上述技术方案可知，本实用新型提供的用于盘式电机的PCB定子中，每一功率层上，铜箔沿印刷电路板的周向以蛇形铺设，形成连接相首端和相尾端的绕组线圈，而且，在A相绕组上，C相尾端由铜箔连接到A相首端；在B相绕组上，A相尾端由铜箔连接到B相首端；在C相绕组上，B相尾端由铜箔连接到C相首端。作为相首端的接线通孔用于相与外电路连接，作为相尾端的连接通孔用于相与相之间连接，由此可知，本实用新型实施例提供的PCB定子中，相与相之间是首尾相连的，即形成了三角形连接结构，采用该种连接方式，相电压与线电压相等，相电流较小，因而有利于降低绕组铜耗，提高电机效率，使盘式电机更好地适用于电机额定电压较小的应用场合。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的PCB定子的第一相绕组的示意图；
图2是本实用新型实施例提供的PCB定子的第二相绕组的示意图；
图3是本实用新型实施例提供的PCB定子的第三相绕组的示意图。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型实施例提供的用于盘式电机的PCB定子包括多个沿轴向堆叠在一起的圆盘形的印刷电路板，这些印刷电路板用于构成三相绕组的各个功率层，三相绕组分布在不同的功率层，并且在径向截面上互差120°电角度。
参见图1～图3，每个印刷电路板均具有3个用于相与外电路连接的接线通孔和3个用于相与相之间连接的连接通孔，3个接线通孔分别用作A相首端、B相首端和C相首端，3个连接通孔分别用作A相尾端、B相尾端和C相尾端。每一功率层上，铜箔沿印刷电路板的周向以蛇形铺设，形成连接相首端和相尾端的绕组线圈，其中，在A相绕组上，C相尾端由铜箔连接到A相首端；在B相绕组上，A相尾端由铜箔连接到B相首端；在C相绕组上，B相尾端由铜箔连接到C相首端。
以图1所示的A相绕组进行说明，用作A相首端的接线通孔引入三相电流，电流沿铜箔首先连接到用作C相尾端的连接通孔，随后电流沿蛇形线圈流向A相尾端，蛇形线圈包括内曲部分、外曲部分和工作部分，内曲部分的轮廓和外曲部分的轮廓均呈圆弧形，工作部分的两端分别与内曲部分和外曲部分连接。本实施例中，蛇形线圈的工作部分由径向导体构成，如图1～图3所示，每个印刷电路板均具有多组径向导体，每组径向导体中的各个径向导体之间由铣削槽隔开。
由于作为相首端的接线通孔用于相与外电路连接，作为相尾端的连接通孔用于相与相之间连接，所以，由图1和图3可知，A相所在功率层的A相首端经过用作C相尾端的连接通孔与C相所在的功率层连接，如此可使A相的首端同时为C相的尾端，而且，由图1和图2可知，B相所在功率层的B相首端经过用作A相尾端的连接通孔与A相所在的功率层连接，如此可使A相的尾端同时为B相的首端，再者，由图2和图3可知，C相所在功率层的C相首端经过用作B相尾端的连接通孔与B相所在的功率层连接，如此可使B相的尾端同时为C相的首端。由此可知，本实用新型实施例提供的PCB定子中，相与相之间是首尾相连的，即形成了三角形连接结构，采用该种连接方式，相电压与线电压相等，相电流较小，因而有利于降低绕组铜耗，提高电机效率，使盘式电机更好地适用于电机额定电压较小的应用场合。
如图1～图3所示，本实施例中，每一功率层上的绕组线圈由外圈向内圈绕4匝，整体呈五瓣形。在其他实施例中，绕组线圈也可以绕其他匝数及呈其他瓣数，例如，绕组线圈可以呈四瓣形，可以由外圈向内圈绕3匝。
为了便于实现相与相之间首尾相连，本实施例中，在每一功率层上，相尾端和相首端的排布顺序按顺时针方向依次为A相尾端、B相尾端、C相尾端、B相首端、A相首端和C相首端，3个相尾端位于同一圈，3个相首端位于同一圈，且相首端且比相尾端更靠外。
具体实际应用中，可以在连续的某几层功率层设置同一相绕组，例如，设置12层功率层，将最上面四层功率层均设置为A相绕组，最下面四层功率层均设置为C相绕组，中间四层功率层均设置为B相绕组。
本实用新型还提供一种盘式电机，该盘式电机包括上述实施例公开的PCB定子。由于上述实施例公开的PCB定子具有上述技术效果，因此具有该PCB定子的盘式电机同样具有上述技术效果，本文在此不再赘述。
具体实际应用中，盘式电机可以为单定子双转子电机，即两个盘形的转子位于PCB定子的两侧。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种盘式电机的PCB定子，包括多个沿轴向堆叠在一起的圆盘形的印刷电路板，所述印刷电路板用于构成三相绕组的各个功率层，其特征在于，每个印刷电路板均具有3个用于相与外电路连接的接线通孔和3个用于相与相之间连接的连接通孔，3个接线通孔分别用作A相首端、B相首端和C相首端，3个连接通孔分别用作A相尾端、B相尾端和C相尾端；
每一功率层上，铜箔沿印刷电路板的周向以蛇形铺设，形成连接相首端和相尾端的绕组线圈；
在A相绕组上，C相尾端由铜箔连接到A相首端；
在B相绕组上，A相尾端由铜箔连接到B相首端；
在C相绕组上，B相尾端由铜箔连接到C相首端。
2.根据权利要求1所述的PCB定子，其特征在于，每一功率层上，绕组线圈由外圈向内圈绕3匝或4匝。
3.根据权利要求1所述的PCB定子，其特征在于，每一功率层上，绕组线圈呈四瓣形或五瓣形。
4.根据权利要求1所述的PCB定子，其特征在于，每一功率层上，相尾端和相首端的排布顺序按顺时针方向依次为A相尾端、B相尾端、C相尾端、B相首端、A相首端和C相首端，3个相尾端位于同一圈，3个相首端位于同一圈，且相首端且比相尾端更靠外。
5.根据权利要求1所述的PCB定子，其特征在于，功率层共有12层，最上面四层功率层均为A相绕组，最下面四层功率层均为C相绕组，中间四层功率层均为B相绕组。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的PCB定子，其特征在于，每个印刷电路板均具有多组径向导体，每组径向导体中的各个径向导体之间由铣削槽隔开。
7.一种盘式电机，包括PCB定子，其特征在于，所述PCB定子为如权利要求1～6中任意一项所述的PCB定子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920026674.7U CN209088663U (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种盘式电机及其pcb定子 |
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| CN201920026674.7U CN209088663U (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种盘式电机及其pcb定子 |
Publications (1)
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| CN209088663U true CN209088663U (zh) | 2019-07-09 |
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ID=67127861
Family Applications (1)
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| CN201920026674.7U Active CN209088663U (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种盘式电机及其pcb定子 |
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| CN (1) | CN209088663U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111293798A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-16 | 天津大学 | 轴向磁场复合pcb定子有铁心永磁同步电机 |
| CN114243955A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 浙江大学 | 一种基于印刷电路板的轻量化盘式电机 |
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2019
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