[发明专利]用于轴向场旋转能量装置的系统和设备

说明书

本公开涉及一种轴向场旋转能量装置，该装置可包括具有轴线的壳体。定子组件安装在壳体上，并且具有定子面板，该定子面板是彼此轴向堆叠和分离的面板。每个定子面板包括具有相应的线圈的相应的印刷电路板(PCB)，这些线圈导电并且在相应的PCB内互连。另外，包括转子的转子组件在定子组件的相对轴向端上可旋转地安装在壳体内。转子可机械地耦合在一起。每个转子可包括具有前边缘和后边缘的磁体。一个磁体的后边缘和相邻磁体的前边缘可彼此平行，以相对于轴线而在磁体中的相邻磁体之间限定一致的周向间距。

技术领域

本发明总体涉及一种轴向场旋转能量装置，并且特别地，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

已知具有分层盘式定子的常规的轴向气隙无刷电动机，诸如US5789841。该专利公开一种使用以波形式或搭接式构造来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，诸如US 6411002、US 7109625和US 8823241。然而，这些设计中的一些较复杂、相对昂贵并且非模块化。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关注。

发明内容

公开了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具有轴线的壳体，该轴线具有轴向方向。定子组件可安装到壳体，并且包括多个定子面板，该多个定子面板是彼此轴向堆叠和分离的面板。每个定子面板包括相应的印刷电路板(PCB)，PCB具有相应的多个线圈，该多个线圈在相应的PCB内导电并且互连。相应的PCB可被构造成使得流过相应的多个线圈中的任意一个的电流同样流过相应的多个线圈中的所有线圈，使得每个定子面板由单个电相位构成。另外，包括多个转子的转子组件可以在壳体内可旋转地安装在定子组件的相对轴向端上。转子可机械地耦合在一起。每个转子可包括具有前边缘和后边缘的磁体。一个磁体的后边缘和相邻磁体的前边缘可彼此平行，以相对于轴线在磁体中的相邻磁体之间限定一致的周向间距。

根据结合所附权利要求书和附图的以下详细描述，这些实施例的前述和其他目的以及优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。

附图说明

为了获得并且可更详细地理解实施例的特征和优点的方式，可参考在附图中示出的实施例来进行更具体的描述。但是，附图仅示出一些实施例，因此不应认为是对范围的限制，因为可存在其他等效的实施例。

图1是轴向场旋转能量装置的实施例的俯视图。

图2是沿图1的线2-2截取的图1的装置的侧剖视图。

图3是图1和图2的装置的实施例的分解等距视图。

图4是具有印刷电路板(PCB)的单相定子的实施例的俯视图。

图5是仅定子的线圈层的实施例的放大等距视图。

图6A是仅定子的线圈层的另一实施例的放大分解等距视图。

图6B是图5所示的定子的一部分的放大等距视图。

图6C是图5所示的定子的一部分的放大分解等距视图。

图6D是图5所示的定子的一部分的放大等距视图。

图7是定子的层上的迹线(trace)的实施例的示意性局部分解侧视图。

图8是具有PCB的多相定子的实施例的俯视图。

图9是定子的顶部线圈层和竖直相邻的转子的磁体的可选实施例的俯视图。

图10是轴向场旋转能量装置的另一实施例的实施例的简化俯视图。

图11是图10的装置的简化侧剖视图。