一种新型无磁铁超薄电机的制作方法

本发明涉及一种新型无磁铁超薄电机终端。更具体地说，本发明涉及无磁铁情况下，通过pcb绕线方式实现定子、转子上分区产生不同的电磁方向，实现具有高扭力磁力、转子转动方向控制、转子速度控制、转子复位、转子刹停、转子锁止功能的智能可控电机。

背景技术：

1、现有的电机都是采用带有磁铁电机，磁铁端磁性固定不变，其功能控制只能通过带有线圈的一端进行控制，无法实现定子和转子同时控制，无法完成定子和转子上每个区域磁场控制，只能单一的改变有线圈的一端，无法实现精准控制；现有电机体积受到磁铁和电线圈的影响，无法做到超薄设计。

2、本设计通过在pcb板子上绘制线圈，把定子和转子通过pcb线圈替代，可以把磁铁去掉，其pcb板设计在同等线圈长度和匝数下比电线圈体积减少，本身pcb板可以做导热性好的材料，本身散热性能比铜丝点线圈绕线后散热效果提高；本设计采用pcb板线圈缩小了电机尺寸。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种新型无磁铁超薄电机终端，该电机除了具有常规的电机启动旋转功能，还具实现了电机精准控制，无磁铁超薄电机设计，包括：电机上壳、电机下壳、转子、定子，其中转子采用多扎线圈环绕的pcb板通过转子转轴连接；定子采用多扎线圈环绕的pcb板通过接线端与驱动电机电源连接，定子上固定转子供电刷，电刷连接到转子转轴上给转子供电；通过调整各个线圈的供电方向，每个线圈产生磁场，根据不同的配置可以实现电机启动、旋转、刹停动作；现有电机以磁铁作为定子或者转子，其体积大，启动扭矩小，厚度大，无法实现电机刹停动作，其制动本身需要外力，本发明减少电机体积的同时提升了电机启动方向、扭矩、增加了电机自动刹停能力，电机锁定、电机复位功能；其体积可以实现超薄化设计。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型无磁铁超薄电机，包括：电机上壳，其上有轴承、接线孔，轴承用于给转子转轴固定，接线孔用于给定子接线端子提供接口；电机下壳，其上有轴承，轴承用于给转子转轴固定；转子，其上有转子转轴、转子线圈，转轴上有导电线与线圈相连，通过定子上的供电刷与驱动电机电源相连，转子线圈通过该接入电源；定子，其上有定子线圈、转轴孔、接线端子、转子供电刷，接线端子与线圈相连，接线端子与转子供电刷相连，转子供电刷与转子转轴相连，转子转轴与转子线圈相连，转子线圈与驱动电机电源相连；驱动电机电源通过接线端子连接到定子线圈上，定子线圈在电流的驱动下，产生磁力，单个线圈的磁力方向受到供电电流的方向限定；驱动电机电源通过接线端子连接到转子线圈上，转子线圈在电流的驱动下，产生磁力，单个线圈的磁力方向受到供电电流的方向限定。

3、优选的是，所述的新型无磁铁超薄电机，还包括：所述转子是pcb板材，线圈是在pcb板材上按照规划好的设计进行的，其线圈的尺寸大小与定子的线圈尺寸大小保持一致，线圈的绘制方式是螺旋绕线，每层的线圈结尾是下层的开始，每层线圈采用顺时针环绕，通过通电正、负，产生顺时针电流，产生上面n，下面s两极磁性；通过通电负、正，产生逆时针电流，产生上面s，下面n两极磁性；所述定子是pcb板材，线圈是在pcb板材上按照规划好的设计进行的，其线圈的尺寸大小与转子的线圈尺寸大小保持一致，线圈的绘制方式是螺旋绕线，每层的线圈结尾是下层的开始，每层线圈采用顺时针环绕，通过通电正、负，产生顺时针电流，产生上面n，下面s两极磁性；通过通电负、正，产生逆时针电流，产生上面s，下面n两极磁性。

4、优选的是，所述的新型无磁铁超薄电机，还包括：所述接线端子两两一组，每一组对应转子和定子上的一个线圈；定子和转子上的每个线圈都能通过通电的正、负产生不同的电流，产生不同的方向的磁性。

5、优选的是，所述的新型无磁铁超薄电机，还包括：所述定子和转子上的线圈能按照通过供电正、负改变每个线圈的磁极方向，每个线圈产生的磁力大小可以通过供电电流大小来改变，供电电流越大，每个线圈产生的磁力越大，供电电流越小，每个线圈产生的磁力越小。

6、优选的是，所述的新型无磁铁超薄电机，还包括：所述方案能够实现刹停动作，所述定子和转子上的每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；把定子所有的线圈都按照一定的磁力方向控制，把转子上所有的线圈按照定子磁力反方向控制，则所述定子的上面磁性和所述转子的下面磁性是相互吸引的状态；所述定子是固定在外壳上的，通过所述控制转子与所述定子，产生强磁性吸引，转子转动停止，实现电机控制刹停，在电源不断电情况下，强磁吸引力不会减弱，从而实现电机转子和定子锁定状态。

7、优选的是，所述的新型无磁铁超薄电机，还包括：所述方案能够实现高扭力启动动作，所述定子和转子上的每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；把定子所有的线圈都按照交替的磁力方向控制，把转子上所有的线圈按照定子磁力反方向交替控制，所述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和定子当前位置线圈磁性互斥，所述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和定子当前位置下一个线圈的磁性互相吸引，转子开始转动；通过同时改变线圈的磁力方向，转子一直运动下去。通过改变所述定子和转子每个线圈的磁性变化时间，改变所述电机运动速度，所述电机线圈磁性变化越快其所述电机速度越快；电机转速(n)等于所述定子线圈的磁性变化速度(f)除以所述定子线圈个数(a)，即如下公式计算：n＝f/a；

8、优选的是，所述的新型无磁铁超薄电机，还包括：所述方案能够实现电机的复位动作，所述定子和转子上的每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；定子和转子上的线圈能按照通过供电正、负改变每个线圈的磁极方向，控制定子上线圈一半是顺时针电流，一半是逆时针电流；控制转子上线圈一半是顺时针电流，一半是逆时针电流；定子、转子上的磁极方向一半是n极、一半是s极；转子的一半n极会和定子的一半s极对上；转子的一半s极会和定子的一半n极对上；按照对应的线圈进行操作，即可实现电机线圈对位，完成电机复位动作。

9、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，包括：电机上壳，其上有轴承、接线孔，轴承用于给转子转轴固定，接线孔用于给定子接线端子提供接口；电机下壳，其上有轴承，轴承用于给转子转轴固定；转子，其上有转子转轴、转子线圈，转轴上有导电线与线圈相连，通过定子上的供电刷与驱动电机电源相连，转子线圈通过该接入电源；定子，其上有定子线圈、转轴孔、接线端子、转子供电刷，接线端子与线圈相连，接线端子与转子供电刷相连，转子供电刷与转子转轴相连，转子转轴与转子线圈相连，转子线圈与驱动电机电源相连；驱动电机电源通过接线端子连接到定子线圈上，定子线圈在电流的驱动下，产生磁力，单个线圈的磁力方向受到供电电流的方向限定；驱动电机电源通过接线端子连接到转子线圈上，转子线圈在电流的驱动下，产生磁力，单个线圈的磁力方向受到供电电流的方向限定。

2.如权利要求1所述的一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，还包括：所述转子是pcb板材，线圈是在pcb板材上按照规划好的设计进行的，其线圈的尺寸大小与定子的线圈尺寸大小保持一致，线圈的绘制方式是螺旋绕线，每层的线圈结尾是下层的开始，每层线圈采用顺时针环绕，通过通电正、负，产生顺时针电流，产生上面n，下面s两极磁性；通过通电负、正，产生逆时针电流，产生上面s，下面n两极磁性；所述定子是pcb板材，线圈是在pcb板材上按照规划好的设计进行的，其线圈的尺寸大小与转子的线圈尺寸大小保持一致，线圈的绘制方式是螺旋绕线，每层的线圈结尾是下层的开始，每层线圈采用顺时针环绕，通过通电正、负，产生顺时针电流，产生上面n，下面s两极磁性；通过通电负、正，产生逆时针电流，产生上面s，下面n两极磁性。

3.如权利要求1所述的一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，还包括：所述接线端子两两一组，每一组对应转子和定子上的一个线圈；定子和转子上的每个线圈都能通过通电的正、负产生不同的电流，产生不同的方向的磁性。

4.如权利要求2所述的一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，还包括：所述定子和转子上的线圈能按照通过供电正、负改变每个线圈的磁极方向，每个线圈产生的磁力大小可以通过供电电流大小来改变，供电电流越大，每个线圈产生的磁力越大，供电电流越小，每个线圈产生的磁力越小。

5.如权利要求4所述的一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，还包括：所述方案能够实现刹停动作，所述定子和转子上的每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；把定子所有的线圈都按照一定的磁力方向控制，把转子上所有的线圈按照定子磁力反方向控制，则所述定子的上面磁性和所述转子的下面磁性是相互吸引的状态；所述定子是固定在外壳上的，通过所述控制转子与所述定子，产生强磁性吸引，转子转动停止，实现电机控制刹停，在电源不断电情况下，强磁吸引力不会减弱，从而实现电机转子和定子锁定状态。

6.如权利要求4所述的一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，还包括：所述方案能够实现高扭力启动动作，所述定子和转子上的每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；把定子所有的线圈都按照交替的磁力方向控制，把转子上所有的线圈按照定子磁力反方向交替控制，所述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和定子当前位置线圈磁性互斥，所述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和定子当前位置下一个线圈的磁性互相吸引，转子开始转动；通过同时改变线圈的磁力方向，转子一直运动下去。

7.如权利要求4所述的一种新型无磁铁超薄电机，其特征在于，还包括：所述方案能够实现电机的复位动作，所述定子和转子上的每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；定子和转子上的线圈能按照通过供电正、负改变每个线圈的磁极方向，控制定子上线圈一半是顺时针电流，一半是逆时针电流；控制转子上线圈一半是顺时针电流，一半是逆时针电流；定子、转子上的磁极方向一半是n极、一半是s极；转子的一半n极会和定子的一半s极对上；转子的一半s极会和定子的一半n极对上；按照对应的线圈进行操作，即可实现电机线圈对位，完成电机复位动作。

技术总结
本发明公开了一种新型无磁铁超薄电机，包括：电机上壳、电机下壳、转子、定子，其中转子采用多扎线圈环绕的PCB板通过转子转轴连接；定子采用多扎线圈环绕的PCB板通过接线端与驱动电机电源连接，定子上固定转子供电刷，电刷连接到转子转轴上给转子线圈供电；通过调整各个线圈的供电方向，每个线圈产生磁场，根据不同的配置可以实现电机启动、旋转、刹停动作；现有电机以磁铁作为定子或者转子，其体积大，启动扭矩小，厚度无法减少，无法实现电机刹停动作，其制动本身需要外力，本发明减少电机体积的同时提升了电机启动方向、扭矩、增加了电机自动刹停能力，电机锁定、电机复位功能；其体积可以实现超薄化设计。

技术研发人员：罗慧
受保护的技术使用者：中元鼎泰（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12