或FPC)205上，分别用于在旋转过程中与两个导电环保持电连接。使得定子201能够通过导电环和导电弹簧片向动子绕组供电。
[0020]本实施例中，动子端面与定子端面是接触的，动子磁极2022略矮于动子端面，而定子磁极2012的尺寸大于动子磁极凹陷产生的孔，这样，当动子端面滑过定子磁极时，不会产生磕碰。
[0021]为便于测量动子的位置以进行精确控制，本实施例中还将动子磁极2022用作霍尔磁环，在定子上设置霍尔感应器件206，以对动子的位置进行测量。
[0022]为获得紧凑的电机结构，本实施例中定子的全部绕组2013和动子的全部绕组2023分别印刷在一整块电路板上(即基板204和基板205)。为获得更加紧凑的电机结构，以及更好的电气性能，定子磁极2012和动子磁极2022均分别由一体化方法制成，例如，采用整体压制成型的铁芯或磁芯等，基板204和基板205上每个绕组的内部开有通孔，用于嵌入相应的磁极，如图8所示。在其他实施方式中，可以仅将定子或动子之一的绕组由一块PCB或FPC来制作，或者，仅对定子或动子之一的磁芯采用一体化方法制作。
[0023]实施例3
依据本发明的电磁电机的另一种实施方式可参考图9和图10,为一种以轴向电机为基础的复合式电机，包括定子301和动子302(轴向电机的定子和动子磁极未图示)以及以PCB或FPC实现的轴向电机的绕组303，其在定子和/或动子的一个端面上还设置有盘式电机的磁极和绕组。
[0024]所称盘式电机的磁极和绕组包括盘式电机的定子磁极和绕组(若有)和盘式电机的动子磁极和绕组(若有)。参考图10，盘式电机的定子磁极3012可以在定子的端面上由一体化方法制成，也可以单独安装上去。盘式电机的动子磁极可以与轴向电机的动子磁极集成在一起，也可以与轴向电机的动子磁极磁路分离，采用分离方式的盘式电机的动子磁极3022可以在动子的端面上由一体化方法制成，也可以单独安装上去，其磁路可以与轴向电机的动子磁极的磁路相连通也可以相互隔离。若盘式电机的动子磁极与轴向电机的动子磁极集成在一起，轴向电机与端面上的盘式电机(以下简称“端面电机”)为同步运行。若盘式电机的动子磁极与轴向电机的动子磁极分离，可以带来设计和应用上更大的自由度和灵活性。例如，端面电机与轴向电机的磁极对数可以不同；又如，端面电机和轴向电机可以用作不同的用途，比如一个用于驱动，另一个用于励磁；又如，端面电机和轴向电机可以一个采用交流驱动，而另一个采用直流驱动；又如，若用于车辆，端面电机和轴向电机可以在不同阶段发挥不同的作用，比如启动时全部用作电动机，匀速前进时，只使用其中一个电机，而在紧急刹车时，一个用来发电，另一个作反向驱动，以缩短刹车距离。
[0025]与实施例2中类似，端面电机的绕组，例如图10中的定子绕组3013，可印刷在一整块PCB或FPC基板304上，每个绕组的内部开有通孔，用于嵌入相应的定子磁极3012。若端面电机的动子具有动子绕组，也可以采用类似的方式来实现。
[0026]为了使端面电机更好地发挥作用，本实施例中，采用定子在内动子在外的结构，SP定子的磁极和绕组在圆周方向上被动子的磁极和绕组所包围，这种结构使得动子的直径增力口，从而增加端面电机的有效面积，进而增加复合式电机的能量密度。在其他实施方式中，也可以采用传统的定子在外动子在内的结构。此外，上述定子在内动子在外的结构也适用于不具有端面电机的轴向电机。
[0027]通常轴向电机的两端较为空闲，有很多空间未被利用，而盘式电机的轴向较为空闲，也有很多空间未被利用，因此本实施例通过在轴向电机的一端设置盘式电机能获得一种能量密度更高的复合式电磁电机，有利于重型设备的小型化。显然，在此思想指导下，根据需要，也可以在轴向电机的两端都设置盘式电机的磁极和绕组。
[0028]对于上述各种依据本发明的盘式电机(包括具有端面电机的复合式电机)，在采用传统的步进电机驱动方法时具有特别的优势，其步进的自锁性能更好，单步的定位精度更高，步进电压(或电流)控制的阈值范围更大。这是由于盘式电机的电磁力，在磁场不变化时是沿着轴向方向的，而这个方向上的磁极的力的不对称性，不会导致电机的任何运动。因而，只有磁极的圆周位置的不对称性会导致电机各步位置的在精度上的细小差别，而依据本发明的盘式电机很容易采用一体化的PCB或FPC线圈及磁极结构，使得精度能够得到有效地保证。例如，参考图10，定子的两个相邻磁极之间的跨度307即为步进电机的一步。
[0029]实施例4
依据本发明的电磁电机的另一种实施方式可参考图11和图12，为一种直线电机，包括定子401 (相当于直线电机的初级)和动子402 (相当于直线电机的次级)，其定子的绕组4013排成一列印刷在电路板上(图11中示意性地绘出了两层线路，表示PCB或FPC可以具有多层结构)，每个绕组的内部开有通孔，用于嵌入相应的磁极或铁芯4012(图11中虚线轮廓表示被线路板遮挡的磁极或铁芯的底衬部分)。
[0030]由上述结构可以看出，由于形状的规则性，直线电机的绕组非常适于以PCB或FPC印刷线路的方式实现。参考图12，全部定子绕组可制作在一整块带有穿孔的PCB或FPC基板404上，制作和安装都很方便。当然，若定子长度很长，也可以使用多块PCB或FPC。定子磁极或铁芯可以采用一体化方法整体压铸而成，也可以采用多块(或多片)安装而成。
[0031 ] 此外，本领域技术人员悉知，直线电机也可以采用次级固定，初级运动的方式，如图13所示，其中定子501相当于直线电机的次级，动子502相当于直线电机的初级，在这种情况下，动子磁极与绕组的结构与上述定子磁极与绕组的结构类似，不再赘述。
[0032]以上描述的皆为双边直线电机，若去除双定子中的一个定子(或双动子中的一个动子)即为单边直线电机。
[0033]以上应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，应该理解，以上实施方式只是用于帮助理解本发明，而不应理解为对本发明的限制。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，可以对上述【具体实施方式】进行变化。
【主权项】
1.一种电磁电机，包括定子(I)和动子(12)，所述定子和/或动子具有绕组，其特征在于，至少一个所述绕组由印刷电路(13)制成。
2.如权利要求1所述的电磁电机，其特征在于，所述印刷电路制作于印刷电路板PCB或柔性印刷电路板FPC，所述PCB或FPC由一层或两层以上电路组成，和/或， 所述印刷电路采用超导材料，所述超导材料包括锡氟复合超导材料。
3.如权利要求2所述的电磁电机，其特征在于，所述PCB或FPC上的印刷线路采用轴向多层重叠的平面螺旋绕线方式，和/或径向多层嵌套的立体螺旋绕线方式，和/或端部焊接的平面布置方式。
4.如权利要求1-3任意一项所述的电磁电机,其特征在于,所述电机为轴向电机。
5.如权利要求4所述的电磁电机，其特征在于，所述轴向电机在定子和/或动子的一个端面上还设置有盘式电机的磁极和绕组；或者， 在定子和/或动子的两个端面上还设置有盘式电机的磁极和绕组。
6.如权利要求5所述的电磁电机，其特征在于，所述定子端面上的盘式电机的磁极由一体化方法制成；和/或， 所述动子端面上的磁极与轴向电机的动子磁极一体化集成在一起，或者与轴向电机的动子磁极磁路分离且由一体化方法制成，或者与轴向电机的动子磁极磁路分离且单独安装在动子端面。
7.如权利要求4所述的电磁电机，其特征在于，所述轴向电机的定子的磁极和绕组在圆周方向上被动子的磁极和绕组所包围。
8.如权利要求1-3任意一项所述的电磁电机，其特征在于，所述电机为盘式电机。
9.如权利要求8所述的电磁电机，其特征在于，所述盘式电机的定子和/或动子具有中空结构，定子套设在动子之外，或者，动子套设在定子之外。
10.如权利要求8或9所述的电磁电机，其特征在于，所述盘式电机的定子或动子的全部绕组印刷在一整块电路板上，或者，定子和动子的全部绕组分别印刷在一整块电路板上。
11.如权利要求10所述的电磁电机，其特征在于，所述定子或动子的磁极由一体化方法制成，或者，所述定子和动子的磁极分别由一体化方法制成；所述电路板上每个绕组的内部开有通孔，用于嵌入相应的磁极。
12.如权利要求1-3任意一项所述的电磁电机，其特征在于，所述电机为直线电机，其定子或动子的绕组排成一列印刷在电路板上，每个绕组的内部开有通孔，用于嵌入相应的磁极或铁芯。
【专利摘要】一种电磁电机，包括定子(11)和动子(12)，定子或动子之一具有绕组，或二者皆具有绕组，其中，至少一个绕组由印刷电路(13)制成。由于使用印刷电路作为绕组，不仅节省了用铜线绕制绕组的工时以及铜材料，且能够实现精确的线路设计，有利于电磁电机的小型化。
【IPC分类】H02K3-26
【公开号】CN104716766
【申请号】CN201310677074
【发明人】胡笑平, 沈霞
【申请人】博立码杰通讯(深圳)有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】WO2015085691A1