一种具有印刷电路板绕组的定子结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有印刷电路板绕组的定子结构。
【背景技术】
[0002]定子是电动机静止不动的部分，定子与转子配合使用。定子一般由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。定子的主要作用是产生旋转磁场，而转子的主要作用是输出转矩。申请号是CN200480009416.4的中国专利公开了一种导体优化的轴向场转动能装置，其主要由转子和定子组成，定子中所涉及的径向导体从内径通孔延伸到外径通孔，由于通孔的直径较径向导体的宽度大得多，造成每相绕组的匝数少，相同功率下绕组相间电压低，电流大，在较高电压的场合难以适用，这样限制了此专利的使用范围。因此，如何解决上述技术问题是本领域技术人员需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于提供一种效率高、易散热、使用范围广的具有印刷电路板绕组的定子结构，以克服现有技术的上述缺陷。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种具有印刷电路板绕组的定子结构，包括由结构相同的至少三相绕组组成的定子，每个绕组包括一对结构相同的绕组单元，所述绕组单元包括由印刷电路板制成的上导电层和下导电层，上、下导电层在圆周方向上分别设有多个位置相对应的框形回转线圈，位置相对应的两个框形回转线圈形成回转线圈组，所述框形回转线圈包括多个交替连接的动力导杆和连接导杆，所述框形回转线圈的两端分别为内连接端和外连接端，所述动力导杆的一端均朝向所述圆周的中心部分，位置相对应的框形回转线圈的两个内连接端分别通过竖导电杆串联，相邻的回转线圈组的两个外连接端通过第一串联导电杆串联，所述绕组单元的上导电层和下导电层形成一条通路，每相绕组的两个绕组单元均沿上下方向设置，两个绕组单元的两个外连接端通过第二串联导电杆串联形成一条通路；当同相绕组设有多个时，并联或串联在一起。
[0005]优选地，所述框形回转线圈上的动力导杆的宽度小于连接导杆的宽度。
[0006]优选地，每个绕组单元的上导电层和下导电层分别设有三个框形回转线圈，三个框形回转线圈在圆周上均匀分布。
[0007]优选地，所述上、下导电层均为铜箔层。
[0008]优选地，所述框形回转线圈上的连接导杆均为向外的弧形结构。
[0009]进一步地，所述框形回转线圈均为扇面形状。
[0010]优选地，各相绕组的回转线圈组沿圆周方向交替布置。
[0011]如上所述，本发明一种具有印刷电路板绕组的定子结构，具有以下有益效果:
[0012]I)本发明的绕组为框形回转线圈结构(螺旋线结构)，因此可以得到更多的圈数(匝数)，有利于提高反电动势，减低绕组中的电流；此外，因为本发明将每相绕组的圈数实现了最大化，并且有效降低每相绕组的电阻，通过优化框形回转线圈布局进而有效减小了涡流损耗；
[0013]2)本发明装置扁平结构，径向尺寸比轴向长度大，易于直接安装在相关设备上，本发明的绕组的可靠性高，一致性好；
[0014]3)本发明整体重量轻，散热性能好，耐用性好，适用于许多交通工具的驱动电机，如电动汽车、电动自行车和直升飞机机引擎；
[0015]4)本发明可应用在电动机或发动机中，可以不用齿轮箱或中间传动件，而直接驱动外部设备，或直接被外部设备拖动；因为绕组产生的磁场为轴向结构，电动机或发电机中的轴承在径向上不受任何磁场力的作用，延长了轴承的使用寿命；
[0016]5)本发明在实际使用时，电阻小、体积小、扭矩大，因此其具有高效率、高功率密度和高过载能。
【附图说明】
[0017]图1是以本发明使用的定子三相绕组的结构示意图。
[0018]图2是图1中拆去一相绕组的结构示意图。
[0019]图3是图1中拆去两相绕组的结构示意图。
[0020]图4是本发明中回转线圈组的第一种结构图。
[0021]图5是图4的立体图。
[0022]图6是本发明中回转线圈组的第二种结构图。
[0023]图7是图6的立体图。
[0024]图8是本发明中框形回转线圈的第一种结构图。
[0025]图9是本发明中框形回转线圈的第二种结构图。
[0026]图10是本发明中上、下导电层的材料结构图。
[0027]图11是本发明中动力导杆的第一种实施方式示意图。
[0028]图12是本发明中动力导杆的第二种实施方式示意图。
[0029]图13是本发明中动力导杆的第三种实施方式示意图。
[0030]图14是本发明第一种应用结构拆分图。
[0031]图15是本发明在图14中的结构示意图。
[0032]图16是图14中的转子结构示意图。
[0033]图17是图14组装后的剖视图。
[0034]图18是图17中定子和转子的展开图。
[0035]图19是本发明第二种应用结构的剖视图。
[0036]图20是本发明在图19中的结构示意图。
[0037]图中:1、定子11、信号连接点12、温度传感器
[0038]13、空气气隙2、绕组21、上导电层
[0039]22、下导电层211/221、框形回转线圈 2111/2211、动力导杆
[0040]2112/2212、连接导杆 2113/2213、内连接端2114/2214、外连接端
[0041]23、双面覆铜板231、铜箔层232、芯板层
[0042]24、半固化板31、竖导电杆32、第一串联导电杆
[0043]33、第二串联导电杆 331、中间导杆34、并联导电杆
[0044]41、内侧弧线42、外侧弧线43/44、直线段
[0045]51、外壳52、轴承53、卡簧
[0046]54、转子541、刚性支撑件542、永磁体
[0047]55、转轴551、卡槽552、连接键
[0048]56、电子控制板57、信号连接器58、控制盖
[0049]61、转轴611、空腔62、卡簧
[0050]63、转子64、外壳65、永磁体
[0051]66、轴承67、波形垫圈
【具体实施方式】
[0052]说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0053]如图1-图13所示，为本发明一种印刷电路板绕组定子结构，包括由结构相同的至少三相绕组组成的定子1，每个绕组2包括一对结构相同的绕组单元，所述绕组单元包括由印刷电路板制成的上导电层21和下导电层22，上、下导电层21、22在圆周方向上分别设有多个位置相对应的框形回转线圈211、221，位置相对应的两个框形回转线圈211、221形成回转线圈组，所述框形回转线圈211、221包括多个交替连接的动力导杆2111、2211和连接导杆2112、2212，所述框形回转线圈211、221的两端分别为内连接端2113、2213和外连接端2114、2214，即上、下导电层21、22上的框形回转线圈211、221均为螺旋线形状。所述动力导杆2111、2211的一端均朝向所述圆周的中心部分，也就是说，所述动力导杆2111、2211的一端可以朝向中心，也可以大致朝向中心，其目的是为了使交流电流流过动力导杆2111、2211时能形成旋转磁场。本发明中上、下导电层21、22上位置相对应的框形回转线圈211、221的两个内连接端2113、2213分别通过竖导电杆31串联，相邻回转线圈组的两个外连接端2114、2214通过第一串联导电杆32串联，所述绕组单元的上导电层21和下导电层22形成一条通路，每个绕组2的两个绕组单元均沿上下方向设置，两个绕组单元的两个外连接端通过第二串联导电