[发明专利]一种不等宽导体的PCB盘式电机绕组设计方法

说明书

本发明提供了一种不等宽导体的PCB盘式电机绕组设计方法，包括以下步骤：(1)PCB盘式电机绕组内将等宽的有效导体设置成不等宽的有效导体；两相邻有效导体的铜箔间被绝缘材料填充分隔开；(2)设置有效导体内径端部处的连接导体，使有效导体内径端部各有效导体铜箔之间的最小宽度为0.2mm；(3)设置有效导体的外端部处的连接导体的线宽相等且至少为有效导体线宽的3倍；(4)设置PCB盘式电机绕组的绕线型式为同心交叉式。该方法充分利用了PCB绕组中两相邻有效导体之间空余的绝缘空隙；在有限的径向空间内，将PCB绕组有效导体内外端部的连接导体的连接方式按同心交叉式绕组型式进行设计。

技术领域

本发明涉及PCB盘式电机绕组领域，特别是涉及一种不等宽导体的PCB盘式电机绕组 设计方法。

背景技术

对于PCB绕组的盘式电机，其将定子绕组直接印制在PCB印刷电路板上，可以使得电 机的轴向空间更加紧凑，绕组设计更加灵活，线圈定位更加准确，反电势波形更加接近于正 弦波，电机运行的更加稳定。

对于传统的PCB绕组，其绕组的有效导体部分都是等宽或分段等宽的，在保证两相邻有 效导体之间最小绝缘间隙以外，会出现多余的绝缘空间，导致PCB绕组中有效导体的空间利 用率低，在承受的电流密度一定的情况下，限制了电流的进一步提高，同时铜箔的散热面积 也受到了限制，降低了PCB绕组的散热性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种不等宽导体的PCB盘式电机绕组 设计方法，使得电机的散热性能以及效率得到大大提高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种不等宽导体的PCB盘式电机绕组设计方法，包括以下步骤：

(1)PCB盘式电机绕组内将等宽的有效导体设置成不等宽的有效导体；两相邻有效导体 的铜箔间被绝缘材料填充分隔开；

(2)设置有效导体内径端部处的连接导体，使有效导体内径端部各有效导体铜箔之间的 最小宽度为0.2mm；

(3)设置有效导体的外端部处的连接导体的线宽相等且至少为有效导体线宽的3倍；

(4)设置PCB盘式电机绕组的绕线型式为同心交叉式。

进一步的，有效导体内径端部能承受的电流密度在0～10A/mm²范围内。

进一步的，有效导体外径端部的线宽大于有效导体内径端部的线宽。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1、增加了铜箔的散热面积，使PCB盘式电机绕组的散热性能得到极大的提升。

2、在承受相同的电流密度的情况下，由于其有效导体铜箔的横截面积增加了，使得流过 有效导体的电流得到极大提升，从而可以大大提高电机的功率，减少端部铜耗。

3、在有限的空间内，使PCB盘式电机绕组产生的反电动势达到最大化，有利于电机的 功率进一步提升。

4、PCB有效导体内径端部的连接导体起到了提供最大化的端部连接导体散热面积，分担 有效导体内径端部处产生的集中热量，同时使承担的电流密度在合理的范围内。

5、充分利用了PCB盘式电机绕组有效导体间多余的绝缘空间，从而提高了相同空间内 铜箔的利用率。

6、在保证铜箔厚度及电流密度一定的情况下，PCB绕组有效导体的覆盖面积增加，可提 高通过PCB绕组有效导体的电流，由于PCB绕组有效导体的有效长度不变，故产生的反电 势不变，从而可以有效地提高PCB电机的效率。

7、这种不等宽导体的PCB盘式电机绕组设计方法适用于不同的线圈匝数以及所有绕组 型式。