[发明专利]用于轴向场旋转能量装置的系统和设备

说明书

一种轴向场旋转能量装置(31)，可包括转子(33)，所述转子(33)具有旋转轴线(35)和磁体(37)。定子(41)可与所述转子同轴。所述定子可具有印刷电路板(PCB)(45)，所述印刷电路板(45)具有在轴向方向上间隔开的多个PCB层(47)。每个PCB层可包括线圈(49)，所述线圈(49)具有仅两个端子(51、53)以用于电连接。每个线圈在其仅两个端子之间可为连续而不间断的。每个线圈可由单个电相位组成。每个线圈的所述两个端子中的一者可利用过孔(55)电耦合到另一线圈以限定线圈对(57)。每个线圈对可利用另一过孔(59)电耦合到另一线圈对。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月11日提交的美国临时申请No.62/445,091、2017年1月11日提交的美国临时申请No.62/445,211、2017年1月12日提交的美国临时申请No.62/445,289、2017年2月10日提交的美国临时申请No.62/457,696、2017年12月22日提交的美国临时申请No.62/609,900和2018年1月8日提交的美国专利申请No.15/864,544的优先权和权益，上述这些申请中的每一者以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明总体涉及一种轴向场旋转能量装置，且具体地说，涉及一种用于具有一个或多个印刷电路板(PCB)定子的模块化电动机和发电机的系统、方法和设备。

背景技术

常规地，已知具有分层盘定子的轴向气隙无刷电动机，例如US 5789841。所述专利公开一种使用以波形或搭接构造互连的电线的定子绕组。此类电动机相对较大且难以制造。还已知使用PCB定子的轴向场电子装置，例如US 6411002、US 7109625和US 8823241。然而，这些设计中的一些是复杂的、相对昂贵的且其不是模块化的。因此，对成本效益好的轴向场旋转能量装置的改进持续令人感兴趣。

发明内容

公开一种用于轴向场旋转能量装置的系统、方法和设备的实施例。例如，轴向场旋转能量装置可包括：转子，其具有旋转轴线和磁体；定子，其与转子同轴，所述定子包括印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板具有在轴向方向上间隔开的多个PCB层，每个PCB层包括具有仅两个端子以用于电连接的线圈，每个线圈在其仅两个端子之间是连续而不间断的，每个线圈由单个电相位组成，且每个线圈的两个端子中的一者利用过孔电耦合到另一线圈以限定线圈对，且每个线圈对利用另一过孔电耦合到另一线圈。

轴向场旋转能量装置的另一实施例可包括：转子，其包括旋转轴线和磁体；和定子，其与转子同轴，所述定子包括印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板具有在轴向方向上间隔开的多个PCB层，每个PCB层包括线圈，且所述多个PCB层包括多个线圈层对，每个线圈层对中的线圈在不同PCB层上，线圈层对中的至少两者并联耦合在一起，且线圈层对中的至少另外两者串联耦合在一起。

轴向场旋转能量装置的又一实施例可包括：转子，其包括旋转轴线和磁体；定子，其与转子同轴，所述定子包括印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板具有在轴向方向上彼此间隔开的第一PCB层和第二PCB层，每个PCB层包括连续的线圈，且每个线圈具有仅两个端子以用于电连接；以及仅一个过孔，其通过各线圈的一个端子而电耦合线圈。

附图说明

鉴于以下详细描述结合所附权利要求书和附图，这些实施例的前述和其它目标和优点对于本领域的普通技术人员将显而易见。

可通过参考其在附图中所说明的实施例得到更特定的描述，从而使得会获得且可更详细地理解实施例的特征和优点的方式。然而，图式仅说明一些实施例且因此不应被认为在范围上具有限制性，因为可存在其它同等有效的实施例。

图1是轴向场旋转能量装置的实施例的顶视图。

图2是沿着图1的线2—2截取的图1的装置的截面侧视图。

图3是图1和2的装置的实施例的分解等距视图。