[发明专利]具有带有导热层的分段式印刷电路板定子的轴向场旋转能量装置

说明书

一种轴向场旋转能量装置具有在带有旋转轴线的转子之间的印刷电路板定子面板组件。每个转子具有磁体。印刷电路板定子面板组件包括印刷电路板面板。每个印刷电路板面板可具有层，并且每个层可具有导电线圈。印刷电路板定子面板组件可具有从其内径部分延伸到其外径部分的导热层。每个印刷电路板面板包括离散的印刷电路板径向区段，这些印刷电路板径向区段机械地和电气地耦接在一起，以形成相应的印刷电路板面板。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年7月21日申请的美国专利申请16/934,872、于2019年11月11日申请的美国临时申请号62/933,598、于2019年11月11日申请的美国临时申请号62/933,795、以及于2010年1月14日申请的美国临时申请号62/960,769的优先权和权益，其各自的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上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更多个印刷电路板(PCB)定子的电动机和发电机的系统、方法和设备。

背景技术

一些轴向场电动机器，诸如电动机或发电机，使用印刷电路板(PCB)定子结构。在美国专利10,141,803、10,135,310、10,340,760、10,141,804和10,186,922中描述了这些装置的示例。尽管这些设计是可行的，但是改进仍然是令人感兴趣的。

发明内容

公开了具有带有导热层的PCB定子面板的轴向场旋转能量装置的实施例。例如，该装置可以包括具有旋转轴线的转子。每个转子包括磁体。该装置可进一步包括沿轴向位于转子之间的定子组件。该定子组件可包括印刷电路板(PCB)面板。每个PCB面板可具有多个层，并且每个层可具有导电线圈。该定子组件可具有从该定子组件的内径部分延伸到该定子组件的外径部分的导热层。每个PCB面板包括离散的PCB径向区段，该离散的PCB径向区段机械地和电气地耦接在一起，以形成对应的PCB面板。

基于下文的详细描述，结合所呈权利要求书和附图，这些实施例的前述和其他目的和优点对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。

附图说明

为了可以更详细地理解和获得实施例的特征和优点的方式，可以参照在附图中示出的实施例进行更具体的描述。然而，附图仅示出了一些实施例，并且不应被认为是对保护范围的限定，因为可以存在其他等效的实施例。

应注意的是，为了清楚的目的，在本文中，附图中示出的一些细节和/或特征可未按比例绘制。

图1是轴向场旋转能量装置的主视图或轴向视图。

图2是沿着剖面线A-A截取的图1中的装置的剖面侧视图。

图3A是PCB定子的主视图或轴向视图。

图3B是分段式PCB定子的主视图或轴向视图。

图4是具有两个磁性转子和三相PCB定子的装置的示意性剖面侧视图，其中磁通线通过PCB定子在转子之间横穿。

图5是具有两个磁性转子和三相交替的PCB定子的轴向场旋转装置的实施例的示意性剖面侧视图，描绘了在转子之间横穿且通过PCB定子的磁通线。

图6是图5的PCB定子的实施例的放大的局部剖面侧视图。

图7A是描绘了在不同层中具有不同匝数的线圈的PCB定子的层的实施例的示意图。

图7B是描绘了在相同层中具有不同匝数的线圈的PCB定子的层的实施例的示意图。

图8是相对于由转子磁体产生的磁场活性区域的PCB定子的单个线圈的示意图。

图9是相对于由转子磁体产生的磁场活性区域的PCB定子的单个线圈的一实施例的示意图，示出了呈锯齿形图案的线圈导体。