[发明专利]一种三维磁场PCB绕组装置及电机

说明书

本发明公开一种三维磁场PCB绕组装置以及电机，所述三维磁场PCB绕组装置包括第一PCB绕组模块、第二PCB绕组模块以及第三PCB绕组模块；第一PCB绕组模块为空心无底面的柱状结构，第二PCB绕组模块设置在第一PCB绕组模块的一个底面，第三PCB绕组模块设置在第一PCB绕组模块的另一底面，第一PCB绕组模块、第二PCB绕组模块以及第三PCB绕组模块形成封闭的立体结构。通过PCB绕组模块形成三维磁场，与相应的转子配合后，可形成三维磁场电机。且该绕组装置将绕组线圈印刷在PCB板上，大大减小了定子结构的体积与质量，有利于实现电机的小型化与轻量化。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种三维磁场PCB绕组装置及电机。

背景技术

航天事业在国防建设和国民生产中发挥着无可替代的作用，近年来随着微纳卫星、皮卫星、敏捷小卫星等微小型航天器的发展，对高功率密度、超低功耗、微小型化的执行机构的需求越来越迫切，电机作为姿控飞轮系统的核心部件，其性能直接影响姿控飞轮系统的精度，回应速度和稳定性。航天器的特殊工作环境决定了其对电机的功率密度、效率、环境适应性等有着严苛的要求。

现有技术中，由于电机内部绕组均围绕铁芯缠绕，电机的体积偏大，重量偏高，用在微小航天器中会限制航天器的体积，从而限制了航天器向微小型化发展。因此，亟需一种绕组装置简单的电机，能在保证电机性能的同时，简化电机绕组工艺，提高电机产品的一致性，减小电机的体积，实现电机的小型化与高功率密度。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维磁场PCB绕组装置及电机，便于简化电机绕组工艺，提高电机产品的一致性，减小电机的体积，实现电机的高功率密度与小型化。本发明三维磁场PCB绕组装置及电机既适用于姿态控制飞轮系统，也适用于其他对高功率密度电机有需求的领域。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种三维磁场PCB绕组装置，其特征在于，所述三维磁场PCB绕组装置包括第一PCB绕组模块、第二PCB绕组模块以及第三PCB绕组模块；所述第一PCB绕组模块为空心无底面的柱形结构，所述第二PCB绕组模块设置在所述第一PCB绕组模块的一个底面，所述第三PCB绕组模块设置在所述第一PCB绕组模块的另一底面，所述第一PCB绕组模块、所述第二PCB绕组模块以及所述第三PCB绕组模块形成封闭的立体结构。

可选的，所述第一PCB绕组模块为圆筒形结构，所述第二PCB绕组模块与所述第三PCB绕组模块均为圆盘形结构。

可选的，所述三维磁场PCB绕组装置还包括绕组支架、第一端盖和第二端盖；所述绕组支架为圆筒形结构，所述第一端盖与所述第二端盖为圆盘形结构，所述第一端盖和所述第二端盖分别设置在所述绕组支架两端。

可选的，所述第一PCB绕组模块、所述第二PCB绕组模块以及所述第三PCB绕组模块固定设置在所述绕组支架内。

可选的，所述绕组支架两端设有螺纹，所述第一端盖与所述第二端盖外圈均对应设置有螺纹，所述第一端盖与所述第二端盖旋紧在所述绕组支架上。

可选的，所述绕组支架内壁上设置有两个环形限位块，且分别设置在所述第一PCB绕组模块与所述第二PCB绕组模块或所述第一PCB绕组模块与所述第三PCB绕组模块的连接处；各所述环形限位块上开设有凹槽，所述第一PCB绕组模块两端设置在所述凹槽内。

可选的，所述绕组支架外壁上设置有两个环形限位块，且分别设置在所述绕组支架的上下两端；各所述环形限位块上设置有凹槽，所述第一PCB绕组模块两端设置在所述凹槽内；所述绕组支架、所述第一端盖以及所述第二端盖固定设置在所述第一PCB绕组模块、所述第二PCB绕组模块以及所述第三PCB绕组模块形成的封闭的立体结构内。

可选的，所述第一PCB绕组模块为柔性PCB绕组模块。

可选的，所述第一PCB绕组模块为硬性PCB绕组模块。