[发明专利]无绕线PCB无刷电机

说明书

本发明涉及一种无绕线PCB无刷电机，包括：转轴；定子组件，定子组件包括与转轴可转动连接的PCB板，以及设置于PCB板上的多个电磁感应线圈，电磁感应线圈的输入相具有三相；转子组件包括转子电磁铁、转子本体和多个永磁铁，转子电磁铁与转轴可转动连接，转子本体固设于转轴上且位于转子电磁铁远离PCB板的一侧，多个永磁铁沿所述转子本体的旋转方向环向设置于转子本体上，且任意相邻两个永磁铁之间间隔形成有间隙；以及位置检测传感器，位置检测传感器设置于转子电磁铁上并能够与任一间隙触发配合。通过设置位置检测传感器与转子组件检测配合，可实现对无绕线PCB无刷电机输出的精准换向控制，能够适用于各种对位置和速度有要求的使用场合。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种无绕线PCB无刷电机。

背景技术

当前，医疗美容仪器、消费类电子产品、无人机、精密生产制造等领域对成本低廉、易于生产组装并且控制性能良好的轻薄型无绕线PCB无刷电机的需求量巨大。而无绕线PCB无刷电机的成本、体积和重量限制了其在许多领域的应用，特别是机械臂、无人机、光学变焦、电子监控产品领域。例如传统的采用铁芯漆包线方式制造的无绕线PCB无刷电机，其不仅制造工艺复杂，而且整体重量和体积较大，存在很大的应用局限性。

针对于此，近年来市面上出现了一些无绕线式的无绕线PCB无刷电机，这类无绕线PCB无刷电机通过在PCB板上使用电路设计软件绘制出导线来代替绕组。线圈所占表面积的比例较小，导致效率低下，此外电机结构为三相交流电机，只能进行开环电流控制，只能应用于启动-停止的单一场景，控制精度低，无法应用于对位置和速度有要求的使用场合。

发明内容

基于此，有必要提供一种无绕线PCB无刷电机，旨在解决现有技术应用场合存在较大局限，控制精度低，工作效率低的问题

本申请提供一种无绕线PCB无刷电机，所述无绕线PCB无刷电机包括：

转轴；

定子组件，所述定子组件包括与所述转轴可转动连接的PCB板，以及设置于所述PCB板上的多个电磁感应线圈，所述电磁感应线圈的输入相具有三相；

转子组件，所述转子组件包括转子电磁铁、转子本体和多个永磁铁，所述转子电磁铁与所述转轴可转动连接，所述转子本体固设于所述转轴上且位于所述转子电磁铁远离所述PCB板的一侧，多个所述永磁铁沿所述转子本体的旋转方向环向设置于所述转子本体上，且任意相邻两个所述永磁铁之间间隔形成有间隙；以及

位置检测传感器，所述位置检测传感器设置于所述转子电磁铁上并能够与任一所述间隙触发配合。

上述方案的无绕线PCB无刷电机工作时，当电磁感应线圈的三相输入相加载不同相位的电流时，设置在PCB板上的多个电磁感应线圈会感应出不同方向的电磁场，且不同电磁感应线圈产生的电磁场的极性呈交替变化，如此一来，电磁场作用于永磁铁上，永磁铁产生电磁作用力从而驱动转子本体以转轴的轴线为中心进行转动，实现转子本体带动转轴同步转动输出。且在转动过程中，位置检测传感器实时检测转子本体的旋转位置，当相邻两个永磁铁之间的间隙对准位置检测传感器时，位置检测传感器会被触发，且此时输出位置检测传感器的信号用作为换向开关信号，这样随着无绕线PCB无刷电机转动角度的变化，位置检测传感器输出的电压信号幅值也会随之变化，至此无绕线PCB无刷电机输入位置检测传感器的信号后即可控制换向器进行换向。相较于现有技术而言，通过设置位置检测传感器与转子组件检测配合，可实现对无绕线PCB无刷电机输出的精准换向控制，能够适用于各种对位置和速度有要求的使用场合，且多个电磁感应线圈与多个永磁铁接力配合，效率大幅提高，此外PCB板、转子组件等构件的集成化程度高，为实现高精度的电机驱动控制一体化建立了可靠基础。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述电磁感应线圈设置为六个，并沿所述PCB板的圆周方向均匀间隔排布；所述永磁铁设置为六个，并沿所述转子本体的圆周方向均匀间隔排布。