【技术实现步骤摘要】
本申请涉及印刷电路板(pcb)，特别涉及一种模块化的pcb绕组电机的定子结构。
技术介绍
1、pcb绕组电机是一种特殊电机类型，不同于常规电机定子主要由定子铁芯和定子绕组组成，pcb绕组电机采用现代印刷电路板(pcb，printed circuit board)工艺制造的pcb作为电机定子，同时pcb绕组电机主要采用无芯定子结构，即定子中仅具有pcb绕组而没有铁芯。pcb绕组电机的定子结构由于工艺制约，每层pcb板的铜箔的厚度都较薄，一般不超过6oz(即0.21mm)，因此pcb绕组电机往往要求其定子具有多层板结构。但是，多层pcb(例如8层及以上)具有一些缺陷，例如生产加工较为困难，成本较高，多层pcb内的串并联结构复杂，电机的反电势和母线电流不能得到很好的控制，如果采用串联结构，则往往需要设置盲孔和埋孔，导致工艺复杂，废品率高，不利于批量生产，以及在设计其他功率等级和效率需求的电机时，通常需要重新打板，从而产品复用率低。
2、因此，希望提供一种改进的pcb绕组电机定子结构来改善非模块化设计的pcb绕组电机定子结构的上述不足。
技术实现思路
1、针对以上问题，本申请旨在提出一种模块化的pcb绕组电机的定子结构，其中定子结构中的至少两块pcb板具有相同的同向导体组数量，从而可以使得pcb板被模块化。在本文中，“同向导体组”指的是pcb板中同一个导电层中的电流流向相同且相位相同的一组相邻导体。在本文中，一组导体的电流流向相同是指该组导体中的每个导体的电流均是流向pcb板中
2、根据本申请的一个方面，提供了一种pcb绕组电机的定子结构，包括：由至少两块pcb板堆叠形成的一组pcb板，每块pcb板包括至少一个导电层，每个导电层具有相同数量的同向导体组，所述同向导体组包括所述每块pcb板的同一个导电层中电流流向相同且相位相同的一组相邻导体；其中，所述至少两块pcb板串联连接。
3、在本申请的一个实施例中，所述至少两块pcb板包括：相邻堆叠的第一pcb板和第二pcb板，所述第一pcb板的输入端与所述第二pcb板的输入端之间设置为相隔非零角度θ，所述第一pcb板的输出端与所述第二pcb板的输入端串联连接。
4、在本申请的一个实施例中，所述角度θ是基于所述pcb绕组电机的相数和所述pcb板的每个导电层的同向导体组的数量来确定的。
5、在本申请的一个实施例中，角度θ是通过以下公式计算出的：θ＝360°·2m/q，其中m是所述pcb绕组电机的相数，q是所述pcb板的每个导电层的同向导体组的数量。
6、在本申请的一个实施例中，所述角度θ为大于0°且小于等于180°的角度。
7、在本申请的一个实施例中，所述一组pcb板包括具有相同结构的至少两块pcb板，所述至少两块pcb板的最大块数量n是基于所述角度θ来确定的，其中n＝360°/θ-1。在该实施例中，所述相同结构包括每块pcb板的各个导电层的同向导体组的数量相同。
8、在本申请的一个实施例中，所述相同结构还包括每个pcb板的层数相同。
9、在本申请的一个实施例中，在每相邻堆叠的两块pcb板中，其中一块pcb板的输出端和另一块pcb板的输入端沿所述两块pcb板的堆叠方向对齐。
10、在本申请的一个实施例中，每块pcb板包括多层结构，且每块pcb板的多层结构之间采用并联连接。
11、在本申请的一个实施例中，所述一组pcb板中的每块pcb板包括圆形基板和突出于所述圆形基板的外边缘的凸出部，所述同向导体组位于所述圆形基板上，每块pcb板的输入端的定位孔和输出端的定位孔位于所述凸出部。可选地，在另一个实施例中，所述一组pcb板中的每块pcb板包括圆形基板，每块pcb板的输入端的定位孔和输出端的定位孔位于所述圆形基板的外边缘处，所述圆形基板的未设置有所述定位孔的外边缘处设置有至少一个缺口，其中，每块pcb板的输入端的定位孔与所述一组pcb板中的其它pcb板中的缺口和/或输出端的定位孔相对齐，每块pcb板的输出端的定位孔与所述一组pcb板中的其它pcb板中的缺口和/或输入端的定位孔相对齐。
12、在本申请的一个实施例中，所述每块pcb板包括圆形基板，所述同向导体组包括：沿所述圆形基板的周向依次排列的多根导体，每根导体沿所述基板的径向延伸。
13、根据本申请的另一个方面，提供了一种pcb绕组电机，其包括如上文所述的定子结构和转子结构。
14、与非模块化设计的pcb绕组电机的定子结构相比，本申请将一块具有较多层数(例如8层以上)的pcb板拆分成多块pcb板，拆分后的每块pcb板具有较少的层数(例如4层或6层)，将这些具有较少层数的pcb板相互堆叠构成一组pcb板。将该组pcb板设计成其中存在至少两块相邻堆叠的具有相同结构的pcb板，这些上下层pcb板之间被设计成相隔如本文所述的特定角度，以使得上下层pcb板的输入端和输出端可以沿pcb板的厚度方向对齐，便于串联连接；相比而言，如果上下层pcb板之间相隔的角度不是如本文所确定的特定角度，则为了使得上下层pcb板的输入端和输出端能够沿pcb板的堆叠方向串联连接，需要将上下层pcb板设计成不同结构的pcb板，从而无法实现pcb板的模块化设计。将一块具有较多层数的pcb板拆分成多块较少层数的pcb板的设计可以在不改变电机性能的情况下获得以下优势：简化制造工艺，降低生产成本；将所需的总层数分配给各块pcb板，在各块pcb板上下层之间采用串联结构，而在每块pcb板内采用并联结构，由于并联结构可以降低反电势，使其小于母线电压，但全部并联会导致母线电流过大，因此采用上述串并联结构结合的方式可以达到合理控制母线电流的目的。进一步地，在每块板内采用并联结构的情况下，所有过孔可以做成通孔，避免了埋孔盲孔工艺。此外，通过将一块具有较多层数的pcb板拆分成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PCB绕组电机的定子结构，包括：
2.根据权利要求1所述的定子结构，其中，所述至少两块PCB板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)包括：相邻堆叠的第一PCB板(102，302，402)和第二PCB板(104，304，404)，所述第一PCB板(102，302，402)的输入端与所述第二PCB板(104，304，404)的输入端之间设置为相隔非零角度θ，所述第一PCB板(102，302，402)的输出端与所述第二PCB板(104，304，404)的输入端串联连接。
3.根据权利要求2所述的定子结构，其中，所述角度θ是基于所述PCB绕组电机的相数和所述PCB板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)的每个导电层的同向导体组(202A，204A，206A，202B，204B，206B)的数量来确定的。
4.根据权利要求3所述的定子结构，其中，所述角度θ是通过以下公式计算出的：θ＝360°·2m/Q，其中m是所述PCB绕组电机的相数，Q是所述PCB板(102，104，106
5.根据权利要求2或3或4所述的定子结构，其中，所述角度θ为大于0°且小于等于180°的角度。
6.根据权利要求2或3或4所述的定子结构，其中，所述一组PCB板(100，300，400)包括具有相同结构的至少两块PCB板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)，所述至少两块PCB板的最大块数量n是基于所述角度θ来确定的，其中n＝360°/θ-1；
7.根据权利要求6所述的定子结构，其中，所述相同结构还包括每块PCB板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)的层数相同。
8.根据权利要求1所述的定子结构，其中，在每相邻堆叠的两块PCB板中，其中一块PCB板(102，302，402)的输出端和另一块PCB板(104，304，404)的输入端沿所述两块PCB板的堆叠方向对齐。
9.根据权利要求1所述的定子结构，其中，每块PCB板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)包括多层结构，且每块PCB板的多层结构之间采用并联连接。
10.根据权利要求1所述的定子结构，其中，所述一组PCB板(100)中的每块PCB板(102，104，106)包括圆形基板(108，110，112)和突出于所述圆形基板的外边缘的凸出部(114，116，118)，所述同向导体组(202A，204A，206A，202B，204B，206B)位于所述圆形基板上，且每块PCB板(102，104，106)的输入端的定位孔和输出端的定位孔位于所述凸出部(114，116，118)；或者，
11.根据权利要求1所述的定子结构，其中，所述每块PCB板包括圆形基板，所述同向导体组(202A，204A，206A，202B，204B，206B)包括：沿所述圆形基板的周向依次排列的多根导体，每根导体沿所述圆形基板的径向延伸。
12.一种PCB绕组电机，包括如权利要求1-11所述的定子结构；和转子结构。
...【技术特征摘要】
1.一种pcb绕组电机的定子结构，包括：
2.根据权利要求1所述的定子结构，其中，所述至少两块pcb板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)包括：相邻堆叠的第一pcb板(102，302，402)和第二pcb板(104，304，404)，所述第一pcb板(102，302，402)的输入端与所述第二pcb板(104，304，404)的输入端之间设置为相隔非零角度θ，所述第一pcb板(102，302，402)的输出端与所述第二pcb板(104，304，404)的输入端串联连接。
3.根据权利要求2所述的定子结构，其中，所述角度θ是基于所述pcb绕组电机的相数和所述pcb板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)的每个导电层的同向导体组(202a，204a，206a，202b，204b，206b)的数量来确定的。
4.根据权利要求3所述的定子结构，其中，所述角度θ是通过以下公式计算出的：θ＝360°·2m/q，其中m是所述pcb绕组电机的相数，q是所述pcb板(102，104，106，302，304，306，402，404，406)的每个导电层的同向导体组(202a，204a，206a，202b，204b，206b)的数量。
5.根据权利要求2或3或4所述的定子结构，其中，所述角度θ为大于0°且小于等于180°的角度。
6.根据权利要求2或3或4所述的定子结构，其中，所述一组pcb板(100，300，400)包括具有相同结构的至少两块pcb板(102，104，106，302，304，306，402，404，4...
【专利技术属性】
技术研发人员：程远，高博，王耀，刘新华，师喻，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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