本實用新型涉及電機技術領域，尤其是涉及一種多級PCB永磁無刷電機和機械設備。

背景技術：

PCB永磁無刷電機基于傳統(tǒng)電機原理，以印制電路板替代了電機定子線圈，具有體積小、重量輕、高可靠、生產(chǎn)一致性好、性價比高等突出特性，是傳統(tǒng)電機的一次革命性的進步。PCB電機非常適用于航空和電動汽車領域，此項技術為全電飛機的發(fā)展提供了全新的高科技保障。經(jīng)申請人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有PCB電機使用單個PCB印刷多層繞組，電機每相的額定電流較小，額定功率小?，F(xiàn)有PCB電機在電路板層數(shù)一定的情況下，增大功率只能通過增加電路板的直徑來解決。而且，現(xiàn)有PCB電機由于使用單個PCB板，在負載較大的時候發(fā)熱量較大。電機直徑增加給安裝帶來不便。

基于此，本實用新型提供了一種多級PCB永磁無刷電機以解決上述的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種多級PCB永磁無刷電機，以解決現(xiàn)有技術中的PCB電機存在的功率小的技術問題。

基于上述目的，本實用新型提供了一種多級PCB永磁無刷電機，包括多層PCB板定子和多層一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子；多層所述PCB板定子并聯(lián)或者串聯(lián)；多層所述PCB板定子與多層所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子相互間隔的層疊放置。

可選的，所述PCB板定子和所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子均呈圓環(huán)形。

圓環(huán)形的PCB板定子和一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子，便于加工，加工成本低，也便于形成規(guī)則的磁場。

可選的，所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子磁軛和一體化平面多極充磁永磁體；

所述轉(zhuǎn)子磁軛呈環(huán)形，所述轉(zhuǎn)子磁軛上設置有環(huán)形槽，所述一體化平面多極充磁永磁體呈圓環(huán)形，嵌裝在所述環(huán)形槽內(nèi)。

轉(zhuǎn)子上如何設置永磁體，是PCB電機中重要的一環(huán)，決定了電機的性能，本申請采用平面多極充磁永磁體，獲得的氣隙磁場的正弦分布特性好。安裝方便工作量小，安裝精度高。

可選的，還包括殼體和轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)軸一端與所述殼體轉(zhuǎn)動連接，另一端穿過多層所述PCB板定子和多層所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子后穿出所述殼體；

多層所述PCB板定子均與所述殼體固接；多層所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子與所述轉(zhuǎn)軸固接。

在電機的使用過程中，PCB板定子通電，驅(qū)動一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，然后帶動所述轉(zhuǎn)軸輸出。

可選的，所述殼體包括下蓋、多級PCB安裝塊和上蓋；

所述下蓋、多級所述PCB安裝塊和所述上蓋依次可拆卸連接。

這樣設置，便于組裝，由于PCB板定子為多層，因此需要分別安裝，針對與此，本申請將電動機的外殼也設置成分體式，這樣，整個電機就便于組裝了。同時，這些多級PCB安裝塊均為標準件，可以任意組裝，這樣，針對不同層數(shù)的PCB板定子，只需要相應的改變PCB安裝塊的層數(shù)即可，可以形成不同輸出功率的電機，滿足多種需求。同樣的，PCB板定子與PCB安裝塊也拆用可拆卸連接，一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸也采用可拆卸連接，這樣，就可以形成多種功率的電機。

可選的，所述轉(zhuǎn)軸一端與所述下蓋通過軸承轉(zhuǎn)動連接，另一端穿出所述上蓋，連接處也設置有軸承。

通過軸承實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接是常用的轉(zhuǎn)動連接方式，能夠?qū)D(zhuǎn)軸起到保護作用，不會輕易磨損，使用壽命長。

可選的，所述下蓋上還設置有多級電路板安裝塊，所述多級電路板安裝塊上設置有安裝槽，多層所述PCB板定子的周側均設置有安裝部，最下層的所述PCB板定子的所述安裝部，嵌裝在所述安裝槽內(nèi)。

通過嵌裝的方式，連接更穩(wěn)固，也便于安裝，安裝方便，不會破壞PCB板的工作部分。進一步的，所述安裝部和所述安裝槽之間還用過螺栓固定。

可選的，多級所述PCB安裝塊均呈環(huán)形，層疊放置；多級所述PCB安裝塊的周側均設置有安裝槽，除最下層的所述PCB板定子的所述安裝部外，其余的所述安裝部一一對應的嵌裝在所述安裝槽中。

同樣的，通過嵌裝的方式，連接更穩(wěn)固，也便于安裝，安裝方便，不會破壞PCB板的工作部分。進一步的，所述安裝部和所述安裝槽之間還用過螺栓固定。優(yōu)選的，多層PCB板定子和多級所述PCB安裝塊以及所述下蓋的多級電路板安裝塊之間通過貫通的較長螺栓固定。這樣便于加工和組裝。

可選的，多級所述PCB安裝塊之間通過螺栓固定。

所述上蓋、多級所述PCB安裝塊和所述下蓋，采用貫穿的長螺栓固定，便于組裝，加工成本也低。

同時，本實用新型還提供了一種機械設備,所述機械設備應用了如上所述的多級PCB永磁無刷電機。

本實用新型提供的所述多級PCB永磁無刷電機，在現(xiàn)有的PCB電機的基礎上進行了改進，設置多層PCB板定子和多層一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子，多層PCB板定子串聯(lián)或者并聯(lián)。這樣，多層串聯(lián)的PCB板定子，相當于增多了電機每相的匝數(shù)。多層并聯(lián)的PCB板定子，相當于增大了電機每相的導線的直徑。多層PCB板定子并聯(lián)，額定電流變大，溫升小，增大了電機的額定功率。多層PCB板定子串聯(lián)，磁場強度增大，扭矩增大，同樣增大了電機的功率。而且，由于層與層之間是層疊設置的，因此電機直徑不變，僅是增加了長度，便于安裝使用。在原有永磁轉(zhuǎn)子上進行技術革新，使得多極充磁永磁體呈圓形一體化，獲得的氣隙磁場的正弦分布特性好。安裝方便工作量小，安裝精度高。同時整個電機的成本也很低。

基于此，本實用新型較之原有技術，具有功率大、成本低、便于安裝使用的優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的多級PCB永磁無刷電機的爆炸示意；

圖2為圖1的A處的放大圖；

圖3為圖1的B處的放大圖；

圖4為本實用新型實施例提供的多級PCB永磁無刷電機分解示意圖；

圖5為一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子的示意圖。

圖標：1-PCB板定子；2-一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子；3-轉(zhuǎn)軸；4-下蓋；5-PCB安裝塊；6-上蓋；7-軸承；8-多級電路板安裝塊；9-安裝部；10-安裝槽；11-轉(zhuǎn)子磁軛；12-一體化平面多極充磁永磁體；13-環(huán)形槽。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

多級PCB永磁無刷電機實施例一

如圖1-4所示，在本實施例中提供了一種多級PCB永磁無刷電機，所述多級PCB永磁無刷電機包括多層PCB板定子1和多層一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2；多層所述PCB板定子1并聯(lián)或者串聯(lián)；多層所述PCB板定子1與多層所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2相互間隔的層疊放置。

本實用新型提供的所述多級PCB永磁無刷電機，在現(xiàn)有的PCB電機的基礎上進行了改進，設置多層PCB板定子1和多層一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2，多層PCB板定子1串聯(lián)或者并聯(lián)。這樣，多層串聯(lián)的PCB板定子1，相當于增多了電機每相的匝數(shù)。多層并聯(lián)的PCB板定子1，相當于增大了電機每相的導線的直徑。多層PCB板定子1并聯(lián)，額定電流變大，溫升小，增大了電機的額定功率。多層PCB板定子1串聯(lián)，磁場強度增大，扭矩增大，同樣增大了電機的功率。而且，由于層與層之間是層疊設置的，因此電機直徑不變，僅是增加了長度，便于安裝使用。同時，整個電機的成本也很低。

基于此，本實用新型較之原有技術，具有功率大、成本低、便于安裝使用的優(yōu)點。

如圖1-4，本實施例的可選方案中，所述PCB板定子1和所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2均呈圓環(huán)形。

圓環(huán)形的PCB板定子1和一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2，便于加工，加工成本低，也便于形成規(guī)則的磁場。

本實施例的優(yōu)選方案中，所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)子磁軛11和一體化平面多極充磁永磁體12；

所述轉(zhuǎn)子磁軛11呈環(huán)形，所述轉(zhuǎn)子磁軛11上設置有環(huán)形槽13，所述一體化平面多極充磁永磁體12呈環(huán)形，嵌裝在所述環(huán)形槽13內(nèi)。

轉(zhuǎn)子上如何設置永磁體，是PCB電機中重要的一環(huán)，決定了電機的性能，本申請采用一體化平面多極充磁永磁體，能夠獲得正弦分布特性較好的氣隙磁場。

本實施例的優(yōu)選方案中，還包括殼體和轉(zhuǎn)軸3；所述轉(zhuǎn)軸3一端與所述殼體轉(zhuǎn)動連接，另一端穿過多層所述PCB板定子1和多層所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2后穿出所述殼體；

多層所述PCB板定子1均與所述殼體固接；多層所述一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2與所述轉(zhuǎn)軸3固接。

在電機的使用過程中，PCB板定子1通電，驅(qū)動一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動，然后帶動所述轉(zhuǎn)軸3輸出。

進一步的，所述殼體包括下蓋4、多級PCB安裝塊5和上蓋6；

所述下蓋4、多級所述PCB安裝塊5和所述上蓋6依次可拆卸連接。

這樣設置，便于組裝，由于PCB板定子1為多層，因此需要分別安裝，針對與此，本申請將電動機的外殼也設置成分體式，這樣，整個電機就便于組裝了。同時，這些多級PCB安裝塊5均為標準件，可以任意組裝，這樣，針對不同層數(shù)的PCB板定子1，只需要相應的改變PCB安裝塊5的層數(shù)即可，可以形成不同輸出功率的電機，滿足多種需求。同樣的，PCB板定子1與PCB安裝塊5也拆用可拆卸連接，一體化平面多極充磁永磁體轉(zhuǎn)子2與轉(zhuǎn)軸3也采用可拆卸連接，這樣，就可以形成多種功率的電機。

進一步的，所述轉(zhuǎn)軸3一端與所述下蓋4通過軸承7轉(zhuǎn)動連接，另一端穿出所述上蓋6，連接處也設置有軸承7。

通過軸承7實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接是常用的轉(zhuǎn)動連接方式，能夠?qū)D(zhuǎn)軸3起到保護作用，不會輕易磨損，使用壽命長。

進一步的，所述下蓋4上還設置有多級電路板安裝塊8，所述多級電路板安裝塊8上設置有安裝槽10，多層所述PCB板定子1的周側均設置有安裝部9，最下層的所述PCB板定子1的所述安裝部9，嵌裝在所述安裝槽10內(nèi)。

通過嵌裝的方式，連接更穩(wěn)固，也便于安裝，安裝方便，不會破壞PCB板的工作部分。進一步的，所述安裝部9和所述安裝槽10之間還用過螺栓固定。優(yōu)選的，多級電路板安裝塊8上設置有穿線孔，便于穿線。

進一步的，多級所述PCB安裝塊5均呈環(huán)形，層疊放置；多級所述PCB安裝塊5的周側均設置有安裝槽10，除最下層的所述PCB板定子1的所述安裝部9外，其余的所述安裝部9一一對應的嵌裝在所述安裝槽10中。

同樣的，通過嵌裝的方式，連接更穩(wěn)固，也便于安裝，安裝方便，不會破壞PCB板的工作部分。進一步的，所述安裝部9和所述安裝槽10之間還用過螺栓固定。優(yōu)選的，多層PCB板定子1和多級所述PCB安裝塊5以及所述下蓋4的多級電路板安裝塊8之間通過貫通的較長螺栓固定。這樣便于加工和組裝。

同樣的，多級所述PCB安裝塊5之間也通過螺栓固定。

優(yōu)選的，所述上蓋6、多級所述PCB安裝塊5和所述下蓋4，采用貫穿的長螺栓固定，便于組裝，加工成本也低。

機械設備實施例

該實施例提供了一種機械設備，所述機械設備所述機械設備應用了如上所述的多級PCB永磁無刷電機。

本申請的多級PCB永磁無刷電機相對于現(xiàn)有的PCB電機，具有功率大、成本低、便于安裝使用的優(yōu)點，具有高功率密度、效率很高、結構簡單緊湊，大幅度減低電機質(zhì)量，低速下運行平穩(wěn)等技術優(yōu)勢。在原有永磁轉(zhuǎn)子上進行技術革新，使得多極充磁永磁體呈圓形一體化，獲得的氣隙磁場的正弦分布特性好。安裝方便工作量小，安裝精度高。任何使用上述的多級PCB永磁無刷電機的機械設備，均應在本申請的保護范圍內(nèi)。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。