[发明专利]用于旋转电机的绕组以及用于设计这种绕组的方法

说明书

本发明提供了用于旋转电机(1)的绕组(40)以及用于设计这种绕组的方法，该绕组包括柔性PCB(45)，该柔性PCB具有在第一表面上的多个导体(60)以及在第二表面上的多个导体(60)，所述多个导体具有优化该电机的性能的形状。

本申请是申请日为2014年6月27日，申请号为201480035850.3，发明名称为“用于旋转电机的绕组以及用于设计这种绕组的方法”的申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及一种用于旋转电机的绕组，该电机包括电感器、铁芯以及位于其间的气隙，该绕组包括柔性PCB，该柔性PCB具有在基板的第一表面上的多个导体以及在该基板的第二表面上的多个导体，所述多个导体是印刷在所述PCB上的多条迹线，该第一表面的导体通过过孔连接到该第二表面的导体上以便形成线匝，从而使得当沿着长度卷起一次或多次时，该柔性PCB被适配用于在轴向方向上插入所述气隙中。本发明还涉及一种用于设计这种绕组的方法。

现有技术说明

由铜线制成的传统绕组是已知的并且用于生产电动机，诸如无刷直流电动机(BLDC电动机)。印刷在柔性电路板(Flex-PCB)上的绕组也已经用于生产此类电动机，从而提供改进这些BLDC电动机性能的机会，因为相比于由铜线制成的绕组，它们更容易生产，并且较便宜并在形状和设计上给出更多灵活性。

文档FR76288披露了一种平面直流电动机，其中磁体的有用磁场是轴向的，该平面直流电动机的绕组被印刷在刚性平面PCB上，该刚性平面PCB具有通过多个过孔连接的在该PCB的第一表面上的多个导体以及在该PCB的第二表面上的多个电路。此文档披露了具有多个弯曲形状的导体的绕组的使用。在平面电动机中使用具有弯曲形状的绕组来改进电机的性能是众所周知的。然而，尽管弯曲形状绕组在平面电动机中已众所周知的事实，但是这些绕组并不被认为改进了其中磁体的有用磁场是径向的无刷直流电动机(BLDC电动机)的性能。

文档US20090072651和FR2262880两者均披露了用于旋转电机的无槽绕组及其制造方法。这些文档披露了对柔性PCB的使用，该柔性PCB具有通过多个过孔连接的在该PCB的第一表面上的多个导体以及在该PCB的第二表面上的多个导体。然而，这些文档没有解决优化性能的问题，受限于其在每个PCB表面上的多个导体是由两个或三个直线区段制成的绕组，并且未描述如何实现在第一表面和第二表面上的多个导体之间的连接。

文档US 3,324,323披露了在扁平细长绝缘载体上提供绕组构件，使得绕组的电路在所述载体上闭合。该扁平绝缘载体包括沿其长度的两个平行带，分布在一个所述带中的第一组导体用于在其上构成与永久磁铁的第一布置相互作用的串联波绕组的第一部分，以及分布在另一个所述带中的第二组导体用于构成与永磁体的第二布置相互作用的串联波绕组的第二部分。这种特定的构造允许通过将两个串联波绕组的串联路径以串联关系连接在所述绕组部分的端部之间，从而更容易地闭合或至少基本上闭合两个串联波绕组的串联路径。该文档没有试图通过增加转矩常数和/或通过减小相电阻来改善电机的性能。