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如何制造印刷电路板上的超薄电机?

时间:2022-08-01 13:21:38  来源:  作者:薛定谔D家肥猫

 

软件开发人员和电子工程师Carl Bugeja说,“我用印刷电路板制造了一个超薄电机”,并解释了如何使用印刷电路板制造超薄电机。

制作印刷电路板电机| Hackaday.io

https://hackaday.io/project/39494-pcb-motor

Bugeja先生说,他想制造一种超紧凑的无人机,并因此开始开发超小型电机。然而,Bugeja先生最终表示,他注意到“无人机的尺寸减小是有限制的,而电机的大小就是最大的限制。”

Bugeja认为,电机机身的重量将成为将安装在无人机上的电机小型化的瓶颈,在某种程度上,Bugeka先生开始考虑是否可以用很少的零件制造电机并减少质量。

Bugeja先生当时正致力于制造超小型电机,他是从一种叫做微带天线的平面天线中得到这个想法的,这种天线是用印制电路板上的铜线制成的,“为了从印制电路板的导体上旋转电机,我想我可以产生必要的磁场?”Bugeja先生制造了一个无刷电机,在电机的旋转部分使用一个圆盘状转子,在定子上使用一块印刷电路板来旋转转子。

这是Bugeja制造的新型无刷电机。

 

中间的杆是轴,黑色圆盘是转子,绿色底座是印刷电路板制成的定子,底部有一个轴承。

 

在普通电机中,用导线缠绕的线圈用于定子,该定子产生磁力并旋转转子......

 

Bugeja使用印刷电路板作为定子而不是线圈。

 

在印刷电路板上,六个线圈被印刷成导体,它们堆叠在四层中。虽然一层印刷电路板似乎无法获得足以旋转转子的磁力,但通过堆叠四层薄印刷电路板,可以确保足够的磁力作为电机定子。

 

在转子放在定子上,嵌入一个永磁体......

 

它与定子并行安装。转子是用3D打印机制成的,与轴连接的卡扣配合与转子本身集成在一起,我们能够将构成电机的零件减少到只有转子,永磁体,轴承,印刷电路板。

 

当电流通过定子时,会产生磁场,转子正确旋转。转子的直径为16毫米,与市场上最小的无刷电机大致相同。

 

由于无刷电机不使用周期性地交替电流方向以保持转子旋转的换向器,因此我们通常使用电子控制系统来检测反电动势并控制转子的旋转 。这种电子控制系统通过检测定子线圈中产生的反电动势来接收转子的旋转作为反馈,并使旋转和电流方向同步。

但是,使用Bugeja先生制造的印刷电路板的无刷电机的反向电动势太弱,并且不可能使用反向电动势使转子的旋转和电流方向同步。因此,Bugeja先生直接测量了电机产生的磁场变化,并安装了一个传感器,用于测量转子和嵌入在转子内的永磁体旋转的速度。使用该传感器,电控系统已检测到转子的旋转并成功正确同步电流。

Bugeja先生的电机说,转子的扭矩不够,没有足够的功率起飞无人机。但是,它比传统的无刷电机更薄,更便宜......

 

而且制造更容易。

 

事实上,Bugeja先生在没有使用特殊设备的情况下,毫不费力地手工组装了一台超薄电机。

 

通过定子由印制电路板制成的轴上......

 

将永磁体嵌入转子中。

 

如果转子也穿过轴......

 

无刷电机就做好了。

 


 


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