CN111541331A - 一种磁悬浮电机及其定子结构 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种磁悬浮电机及其定子结构。其中，该磁悬浮电机的定子结构包括：沿第一方向排列的多个第一多相线圈单元；其中，任一第一多相线圈单元在第一方向上占据的总长度等于极距；任一第一多相线圈单元包括沿第一方向叠绕设置的多个第一单相线圈；任一第一单相线圈包括串联连接的多个第一单匝线圈，多个第一单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；第一单匝线圈呈具有沿第二方向延伸且沿第一方向排列的两个直边的图形；第一方向、第二方向和第三方向互相垂直。本发明实施例的技术方案可以降低线圈趋肤效应的影响，减小定子线圈阵列的涡流，降低定子线圈阵列的铜损耗，减小定子线圈阵列的电磁阻尼力，提高电机推力密度。

Description

一种磁悬浮电机及其定子结构
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种磁悬浮电机及其定子结构。
背景技术
磁悬浮平面电机是一种在较大行程内实现精准定位的无接触二维运动执行器。该电机的动子次级和定子初级分别采用磁体阵列和线圈阵列。线圈励磁后能够为动子次级提供垂直方向的浮力和水平方向的推力。由于不采用额外机械支撑部件和导向单元，磁悬浮平面电机在行程范围内能够同时实现平动和转动。定子线圈阵列是电机核心部件，要求其具有高电磁推力密度，进而实现磁悬浮平面电机的高速运行。
目前已有的动磁铁式磁悬浮平面电机定子线圈阵列由单股导线或者铜条组成，该结构可保证定子槽满率；但由于永磁体在磁场运动进而切割磁感线，同时受到趋肤效应的影响，进而导致单股导线或者铜条产生较大的涡流和电磁阻尼力，阻碍动磁铁式磁悬浮平面电机的高速运行。
发明内容
本发明实施例提供一种磁悬浮电机及其定子结构，可以降低线圈趋肤效应的影响，减小定子线圈阵列的涡流，降低定子线圈阵列的铜损耗，减小定子线圈阵列的电磁阻尼力，提高电机推力密度，进而确保动磁铁式磁悬浮平面电机的高速运行。
第一方面，本发明实施例提供了一种磁悬浮电机的定子结构，包括：多个第一多相线圈单元；
其中，多个第一多相线圈单元沿第一方向排列，任一第一多相线圈单元在第一方向上占据的总长度等于极距；
任一第一多相线圈单元包括多个第一单相线圈，多个第一单相线圈沿第一方向叠绕设置；
任一第一单相线圈包括多个第一单匝线圈，多个第一单匝线圈串联连接，多个第一单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；
第一单匝线圈呈具有沿第二方向延伸且沿第一方向排列的两个直边的图形；第一方向、第二方向和第三方向互相垂直。
进一步地，磁悬浮电机的定子结构还包括：多个第二多相线圈单元；
其中，多个第二多相线圈单元沿第二方向排列，任一第二多相线圈单元在第二方向上占据的总长度等于极距；
任一第二多相线圈单元包括多个第二单相线圈，多个第二单相线圈沿第二方向叠绕设置；
任一第二单相线圈包括多个第二单匝线圈，多个第二单匝线圈串联连接，多个第二单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；
第二单匝线圈呈具有沿第一方向延伸且沿第二方向排列的两个直边的图形。
进一步地，磁悬浮电机的定子结构还包括沿第三方向排列的第一基座和第二基座，第一基座上设置有沿第一方向排列且沿第二方向延伸的多个第一沟槽，不同的第一单相线圈位于不同的第一沟槽内；第二基座上设置有沿第二方向排列且沿第一方向延伸的多个第二沟槽，不同的第二单相线圈位于不同的第二沟槽内。
进一步地，磁悬浮电机的定子结构还包括印刷电路板，印刷电路板包括多层交替层叠设置且沿第三方向排列的导电层和绝缘层；导电层被图案化，以形成多个第一多相线圈单元和多个第二多相线圈单元。
进一步地，第一多相线圈单元和第二多相线圈单元位于不同的导电层。
进一步地，任一第一单相线圈中，任一第一单匝线圈的两个直边位于同一导电层，位于不同导电层的第一单匝线圈之间通过贯穿至少一层绝缘层的过孔电连接；任一第二单相线圈中，任一第二单匝线圈的两个直边位于同一导电层，位于不同导电层的第二单匝线圈之间通过贯穿至少一层绝缘层的过孔电连接。
进一步地，第一多相线圈单元为柔性线圈；第二多相线圈单元为柔性线圈。
进一步地，磁悬浮电机的定子结构还包括第一电流驱动模块和第二电流驱动模块，任一第一单相线圈中的多个第一单匝线圈串联连接后的两端与第一电流驱动模块电连接；任一第二单相线圈中的多个第二单匝线圈串联连接后的两端与第二电流驱动模块电连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁悬浮电机，包括：动子结构和本发明任意实施例提供的磁悬浮电机的定子结构，
其中，动子结构包括至少一块磁体阵列。
进一步地，动子结构为一维海尔贝克磁体阵列。
本发明实施例的技术方案中，磁悬浮电机的定子结构包括：多个第一多相线圈单元；其中，多个第一多相线圈单元沿第一方向排列，任一第一多相线圈单元在第一方向上占据的总长度等于极距；任一第一多相线圈单元包括多个第一单相线圈，多个第一单相线圈沿第一方向叠绕设置；任一第一单相线圈包括多个第一单匝线圈，多个第一单匝线圈串联连接，多个第一单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；第一单匝线圈呈具有沿第二方向延伸且沿第一方向排列的两个直边的图形；第一方向、第二方向和第三方向互相垂直，可以降低线圈趋肤效应的影响，减小定子线圈阵列的涡流，降低定子线圈阵列的铜损耗，减小定子线圈阵列的电磁阻尼力，提高电机推力密度，进而确保动磁铁式磁悬浮平面电机的高速运行。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种磁悬浮电机的定子结构的俯视结构示意图；
图2为沿图1中AA＇方向的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种第一单相线圈的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种磁悬浮电机的定子结构沿图4中AA＇方向的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种第二单相线圈的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种第一基座的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种第二基座的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的剖面结构示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的剖面结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种磁悬浮电机的结构示意图；
图13为沿图12中BB＇方向的局部剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种磁悬浮电机的定子结构。图1为本发明实施例提供的一种磁悬浮电机的定子结构的俯视结构示意图。图2为沿图1中AA＇方向的剖面结构示意图。图3为本发明实施例提供的一种第一单相线圈的结构示意图。结合图1至图3所示，该磁悬浮电机的定子结构2包括：多个第一多相线圈单元10。
其中，多个第一多相线圈单元10沿第一方向x排列，任一第一多相线圈单元在第一方向x上占据的总长度等于极距λ；任一第一多相线圈单元10包括多个第一单相线圈11，多个第一单相线圈11沿第一方向x叠绕设置；任一第一单相线圈11包括多个第一单匝线圈111，多个第一单匝线圈111串联连接，多个第一单匝线圈111沿第三方向z呈至少一层排列；第一单匝线圈111呈具有沿第二方向y延伸且沿第一方向x排列的两个直边1111的图形；第一方向x、第二方向y和第三方向z互相垂直。
其中，所有的第一多相线圈单元10的相数相同。第一多相线圈单元10的相数可以是三相、四相、六相等，可根据需要进行设置，本发明实施例对此不作限定。可根据行程大小设置第一多相线圈单元10的个数，本发明实施例对此不作限定。图1和图2示例性的画出第一多相线圈单元10的相数为三相的情况。图2示例性的画出第一单相线圈11包括6个第一单匝线圈111，沿第三方向z呈六层排列，每层具有一个第一单匝线圈111的情况。图3示例性的画出第一单相线圈11包括三个第一单匝线圈111，沿第三方向z呈三层排列，每层具有一个第一单匝线圈111的情况。第一方向可以是方向x或方向y。第二方向可以是方向x或方向y。图1示例性的画出第一方向为方向x，第二方向为方向y的情况。第一单匝线圈111可呈扁平状。多个第一多相线圈单元10沿第一方向x上不重叠。任一第一单匝线圈111的两个直边1111在第三方向z上占据一层，一层的厚度等于第一单匝线圈111的横截面在第三方向z上的厚度。任一第一单相线圈11中每层具有的第一单匝线圈111的个数可为一个或多个，各层具有的第一单匝线圈111的个数可相等。任一第一单相线圈11中，位于同一层的多个第一单匝线圈111可形成一螺旋线圈形状，或者，位于同一层的多个第一单匝线圈111可叠绕设置。任一第一多相线圈单元10中的多个第一单相线圈11沿第一方向x等间距叠绕排列。第一单相线圈11可为多匝连续线圈。定子结构的线圈阵列励磁后，能够为动子结构的磁体阵列提供垂直方向的浮力和水平方向的推力，以使动子结构的磁体阵列运动。
第一单相线圈11可通过横截面较小的导线绕成串联的多个第一单匝线圈111，相比于采用横截面较大的导线绕成单匝线圈的方式，可以降低线圈趋肤效应的影响，减小定子线圈阵列的涡流，从而降低定子线圈阵列的铜损耗，减小定子线圈阵列的电磁阻尼力，并可保证定子槽满率。第一单相线圈11可通过横截面较小的导线绕成串联的多个第一单匝线圈111，相比于采用多个单匝线圈并联的方式，只需向第一单相线圈输入较小的电流，即可得到较大推力，从而提高电机推力密度，进而确保动磁铁式磁悬浮平面电机的高速运行。
本实施例的技术方案中，磁悬浮电机的定子结构包括：多个第一多相线圈单元；其中，多个第一多相线圈单元沿第一方向排列，任一第一多相线圈单元在第一方向上占据的总长度等于极距；任一第一多相线圈单元包括多个第一单相线圈，多个第一单相线圈沿第一方向叠绕设置；任一第一单相线圈包括多个第一单匝线圈，多个第一单匝线圈串联连接，多个第一单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；第一单匝线圈呈具有沿第二方向延伸且沿第一方向排列的两个直边的图形；第一方向、第二方向和第三方向互相垂直，可以降低线圈趋肤效应的影响，减小定子线圈阵列的涡流，降低定子线圈阵列的铜损耗，减小定子线圈阵列的电磁阻尼力，提高电机推力密度，进而确保动磁铁式磁悬浮平面电机的高速运行。
图4为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的俯视结构示意图。图5为本发明实施例提供的一种磁悬浮电机的定子结构沿图4中AA＇方向的剖面结构示意图。其中，图4和图5示例性的画出第一多相线圈单元10的相数为四相的情况。图4示例性的画出第一单相线圈11包括2个第一单匝线圈111，沿第三方向z呈一层排列，每层具有2个第一单匝线圈111的情况。图5示例性的画出第一单相线圈11包括12个第一单匝线圈111，沿第三方向z呈六层排列，每层具有2个第一单匝线圈111的情况。可根据需要设置第一单相线圈11的层数和每层具有的第一单匝线圈111的个数，本发明实施例对此不作限定。图4示例性的画出任一第一单相线圈11中位于同一层的多个第一单匝线圈111叠绕设置的情况。需要说明的是，与图5对应的每层结构的俯视图与图4的结构相同或类似。
本发明实施例提供又一种磁悬浮电机的定子结构。图6为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的结构示意图。图7为本发明实施例提供的一种第二单相线圈的结构示意图。在上述实施例的基础上，磁悬浮电机的定子结构2还包括：多个第二多相线圈单元20。
其中，多个第二多相线圈单元20沿第二方向y排列，任一第二多相线圈单元20在第二方向y上占据的总长度等于极距λ；任一第二多相线圈单元20包括多个第二单相线圈21，多个第二单相线圈沿第二方向y叠绕设置；任一第二单相线圈21包括多个第二单匝线圈211，多个第二单匝线圈211串联连接，多个第二单匝线圈211沿第三方向z呈至少一层排列；第二单匝线圈211呈具有沿第一方向x延伸且沿第二方向y排列的两个直边2111的图形。
其中，所有的第二多相线圈单元20的相数相同。第二多相线圈单元20的相数与第一多相线圈单元10的相数相同。可根据行程大小设置第二多相线圈单元20的个数，本发明实施例对此不作限定。图6示例性的画出第二多相线圈单元20的相数为四相的情况。图7示例性的画出第二单相线圈21为两个第二单匝线圈211，沿第三方向z呈两层排列，每层具有一个第二单匝线圈211的情况。多个第二多相线圈单元20沿第二方向y上不重叠。任一第二单匝线圈211的两个直边2111在第三方向z上可占据一层，一层的厚度等于第二单匝线圈211的横截面在第三方向z上的厚度。任一第二单相线圈21中每层具有的第二单匝线圈211的个数可为一个或多个，各层具有的第二单匝线圈211的个数可相等。任一第二单相线圈21中位于同一层的多个第二单匝线圈211可形成一螺旋线圈形状，或者，位于同一层的多个第二单匝线圈211可叠绕设置。任一第二多相线圈单元20的多个第二单相线圈沿第二方向y等间距叠绕排列。第二单相线圈21可为多匝连续线圈。
第二单相线圈21可通过横截面较小的导线绕成串联的多个第二单匝线圈211，相比于采用横截面较大的导线绕成单匝线圈的方式，可以降低线圈趋肤效应的影响，减小定子线圈阵列的涡流，从而降低定子线圈阵列的铜损耗，减小定子线圈阵列的电磁阻尼力，并可保证定子槽满率。第二单相线圈21可通过横截面较小的导线绕成串联的多个第二单匝线圈211，相比于采用多个单匝线圈并联的方式，只需向第二单相线圈输入较小的电流，即可得到较大推力，从而提高电机推力密度，进而确保动磁铁式磁悬浮平面电机的高速运行。
本发明实施例提供又一种磁悬浮电机的定子结构。图8为本发明实施例提供的一种第一基座的结构示意图。在上述实施例的基础上，磁悬浮电机的定子结构还包括第一基座30，其中，第一基座30上设置有沿第一方向x排列且沿第二方向y延伸的多个第一沟槽31，不同的第一单相线圈11位于不同的第一沟槽31内。
其中，可将各第一单相线圈11依次缠绕在第一基座30上，以将线圈阵列固定在第一基座30上。任一第一单相线圈11中，位于同一层的不同的第一单匝线圈111可位于不同的第一沟槽31内。示例性的，结合图2、图3和图8所示，以第一多相线圈单元10的相数为三相为例，可将漆包线、铜丝等导线穿过第一个第一沟槽31-1后再进入第四个第一沟槽31-4，即为一各第一单匝线圈，然后再进入第一个第一沟槽31-1，之后再进入第四个第一沟槽31-4，然后再进入第一个第一沟槽31-1，之后再进入第四个第一沟槽31-4，以形成包括三个第一单匝线圈的第一单相线圈。第二个第一沟槽31-2和第五个第一沟槽31-5用于缠绕又一第一单相线圈，第三个第一沟槽31-3和第六个第一沟槽31-6用于缠绕又一第一单相线圈，故第一沟槽31-1至第一沟槽31-6对应一个相数为三相的第一多相线圈单元10。导线的截面积可以是圆形或矩形等。第一单相线圈11中的相邻的两个第一单匝线圈之间沿第三方向Z上存在空隙，以提高散热能力。第一沟槽的至少一个侧壁上可设置有多个间隔的第一凸起部，以方便固定各相邻的两个第一单匝线圈之间呈预设空隙。可通过改变第一单匝线圈的厚度或采用粗导线方法，以增加线圈的载流能力，从而实现大电流下动磁铁式磁悬浮平面电机的运行。
可选的，在上述实施例的基础上，图9为本发明实施例提供的一种第二基座的结构示意图，磁悬浮电机的定子结构还包括第二基座40，第二基座上设置有沿第二方向y排列且沿第一方向x延伸的多个第二沟槽41，不同的第二单相线圈21位于不同的第二沟槽41内。
其中，第二基座40与第一基座30的结构可相同或类似。可选的，第一基座30和第二基座40可沿第三方向z排列设置。可将各第二单相线圈21依次缠绕在第二基座40上，以将线圈阵列固定在第二基座40上。任一第二单相线圈21中，位于同一层的不同的第二单匝线圈211可位于不同的第二沟槽41内。
示例性的，结合图6、图7和图9所示，以第二多相线圈单元20的相数为四相为例，可将漆包线、铜丝等导线穿过第一个第二沟槽41-1后再进入第五个沟槽41-5，即为一个第二单匝线圈，然后再进入第一个第二沟槽41-1，之后再进入第五个沟槽41-5，以形成包括两个第二单匝线圈的第二单相线圈21。第二个第二沟槽41-2和第六个第二沟槽41-6用于缠绕又一第二单相线圈，第三个第二沟槽41-3和第七个第二沟槽41-7用于缠绕又一第二单相线圈，第四个第二沟槽41-4和第八个第二沟槽41-8用于缠绕又一第二单相线圈，故第二沟槽41-1至第二沟槽41-8对应一个相数为四相的第二多相线圈单元20。第二单相线圈21中的相邻层的第二单匝线圈211之间沿第三方向Z上存在空隙，以提高散热能力。第二沟槽的至少一个侧壁上设置有多个间隔的第二凸起部，以方便固定各相邻层的第二单匝线圈之间呈预设空隙。可通过改变第二单匝线圈的厚度或采用粗导线方法，以增加线圈的载流能力，从而实现大电流下动磁铁式磁悬浮平面电机的运行。
需要说明的是，可先将各第一多相线圈单元10依次缠绕在第一基座30上，各第二多相线圈单元20依次缠绕在第二基座40上，之后将第一基座30和第二基座40可沿第三方向z排列放置，以完成整个定子结构的组装。
可选的，第一多相线圈单元10为柔性线圈，方便缠绕在第一基座30上。第一单相线圈的每匝线圈呈平整、细软结构且紧密相连，具有结构简单、安装方便的优点，降低了电机能耗和成本。可选的，第二多相线圈单元20为柔性线圈，方便缠绕在第二基座40上。第二单相线圈的每匝线圈呈平整、细软结构且紧密相连，具有结构简单、安装方便的优点，降低了电机能耗和成本。
本发明实施例提供又一种磁悬浮电机的定子结构。图10为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的剖面结构示意图。图11为本发明实施例提供的又一种磁悬浮电机的定子结构的剖面结构示意图。在上述实施例的基础上，磁悬浮电机的定子结构还包括印刷电路板，印刷电路板可包括多层交替层叠设置且沿第三方向z排列的导电层51和绝缘层52；导电层51被图案化，以形成多个第一多相线圈单元10和多个第二多相线圈单元20。
其中，第一单相线圈11的层数越多，第二单相线圈21的层数越多，导电层51的数量越多。图10相当于沿图6中AA＇方向的剖面结构示意图。图11相当于沿图6中CC＇方向的剖面结构示意图。图10和图11示例性的画出第一多相线圈单元10的相数为四相，第一单相线圈11包括三个第一单匝线圈，沿第三方向z呈三层排列，每层具有一个第一单匝线圈111；第二多相线圈单元20的相数为四相，第二单相线圈21包括三个第二单匝线圈，沿第三方向z呈三层排列，每层具有一个第二单匝线圈211的情况。任一第一单相线圈11中位于不同层的第一单匝线圈111的两个直边1111形成于不同的导电层51。任一第二单相线圈21中位于不同层的第二单匝线圈211的两个直边2111形成于不同的导电层51。
可选的，第一多相线圈单元10和第二多相线圈单元20位于不同的导电层51。图10和图11示例性的画出多个第一多相线圈单元10(即Y线圈阵列)形成于下面三层导电层51，多个第二多相线圈单元20(即X线圈阵列)形成于上面三层导电层51。
可选的，任一第一单相线圈11中，任一第一单匝线圈111的两个直边位于同一导电层51，位于不同导电层的第一单匝线圈111之间通过贯穿至少一层绝缘层52的过孔电连接，以实现多个第一单匝线圈的串联连接，进而形成第一单相线圈11。
可选的，任一第二单相线圈21中，任一第二单匝线圈211的两个直边位于同一导电层51，位于不同导电层的第二单匝线圈211之间通过贯穿至少一层绝缘层52的过孔电连接，以实现多个第二单匝线圈的串联连接，进而形成第二单相线圈21。
可选的，在上述实施例的基础上，图12为本发明实施例提供的一种磁悬浮电机的结构示意图，结合图3、图7和图12所述，磁悬浮电机的定子结构还包括第一电流驱动模块60和第二电流驱动模块70，任一第一单相线圈11中的多个第一单匝线圈111串联连接后的两端与第一电流驱动模块60电连接；任一第二单相线圈21中的多个第二单匝线圈211串联连接后的两端与第二电流驱动模块70电连接。
其中，第一多相电流驱动模块60可向第一多相线圈单元输入对称的多相电流。第二电流驱动模块70可向第二多相线圈单元输入对称的多相电流。第一多相电流驱动模块60可以包括控制电路和桥式开关电路。第二电流驱动模块70可以包括控制电路和桥式开关电路。桥式开关电路可包括多个开关管，开关管可包括下述至少一种：MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)、IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等。
本发明实施例提供一种磁悬浮电机。在上述实施例的基础上，继续参见图12，该磁悬浮电机包括：动子结构1和本发明任意实施例提供的磁悬浮电机的定子结构。
其中，动子结构1包括至少一块磁体阵列。可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图10，动子结构1为一维海尔贝克磁体阵列，可包括4块磁体阵列，具体可以是Y1阵列、X2阵列、Y3阵列和X4阵列。图13可为沿图12中BB＇方向的局部剖面结构示意图。(Fx1，Fz1)、(Fy2，Fz2)、(Fx3，Fz3)和(Fy4，Fz4)分别是Y1阵列、X2阵列、Y3阵列和X4阵列受到的推力和悬浮力。图13示例性的画出第二多相线圈单元20的相数为四相，第二单相线圈单元包括四匝第二单匝线圈的情况，分别包括A相、B相、C相和D相，其中，第二单匝线圈的沿第二方向延伸且沿第一方向排列的两个直边(如A+和A-)的电流方向相反，符号“+”可以表示电流方向是向里，符号“-”可以表示电流方向是向外。其中，第二多相线圈单元20中，位于同一层的A+和A-对应一个第二单匝线圈，位于同一层的B+和B-对应一个第二单匝线圈，位于同一层的C+和C-对应一个第二单匝线圈，位于同一层的D+和D-对应一个第二单匝线圈。极距λ等于磁体阵列的磁周期占据的长度。
本发明实施例提供的磁悬浮电机包括上述实施例中的定子结构，因此本发明实施例提供的磁悬浮电机也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，包括：多个第一多相线圈单元；
其中，所述多个第一多相线圈单元沿第一方向排列，任一所述第一多相线圈单元在所述第一方向上占据的总长度等于极距；
任一所述第一多相线圈单元包括多个第一单相线圈，所述多个第一单相线圈沿所述第一方向叠绕设置；
任一所述第一单相线圈包括多个第一单匝线圈，所述多个第一单匝线圈串联连接，所述多个第一单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；
第一单匝线圈呈具有沿第二方向延伸且沿所述第一方向排列的两个直边的图形；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向互相垂直。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，所述磁悬浮电机的定子结构还包括：多个第二多相线圈单元；
其中，所述多个第二多相线圈单元沿第二方向排列，任一所述第二多相线圈单元在所述第二方向上占据的总长度等于极距；
任一所述第二多相线圈单元包括多个第二单相线圈，所述多个第二单相线圈沿所述第二方向叠绕设置；
任一所述第二单相线圈包括多个第二单匝线圈，所述多个第二单匝线圈串联连接，所述多个第二单匝线圈沿第三方向呈至少一层排列；
第二单匝线圈呈具有沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排列的两个直边的图形。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，所述磁悬浮电机的定子结构还包括沿所述第三方向排列的第一基座和第二基座，所述第一基座上设置有沿所述第一方向排列且沿所述第二方向延伸的多个第一沟槽，不同的第一单相线圈位于不同的第一沟槽内；所述第二基座上设置有沿所述第二方向排列且沿所述第一方向延伸的多个第二沟槽，不同的第二单相线圈位于不同的第二沟槽内。
4.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，所述磁悬浮电机的定子结构还包括印刷电路板，所述印刷电路板包括多层交替层叠设置且沿所述第三方向排列的导电层和绝缘层；所述导电层被图案化，以形成所述多个第一多相线圈单元和所述多个第二多相线圈单元。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，所述第一多相线圈单元和所述第二多相线圈单元位于不同的导电层。
6.根据权利要求4所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，任一所述第一单相线圈中，任一所述第一单匝线圈的两个直边位于同一导电层，位于不同导电层的第一单匝线圈之间通过贯穿至少一层所述绝缘层的过孔电连接；任一所述第二单相线圈中，任一所述第二单匝线圈的两个直边位于同一导电层，位于不同导电层的第二单匝线圈之间通过贯穿至少一层所述绝缘层的过孔电连接。
7.根据权利要求3所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，所述第一多相线圈单元为柔性线圈；所述第二多相线圈单元为柔性线圈。
8.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的定子结构，其特征在于，所述磁悬浮电机的定子结构还包括第一电流驱动模块和第二电流驱动模块，任一所述第一单相线圈中的多个第一单匝线圈串联连接后的两端与所述第一电流驱动模块电连接；任一所述第二单相线圈中的多个第二单匝线圈串联连接后的两端与所述第二电流驱动模块电连接。
9.一种磁悬浮电机，其特征在于，包括：动子结构和权利要求1-8任一所述的磁悬浮电机的定子结构，
其中，所述动子结构包括至少一块磁体阵列。
10.根据权利要求9所述的磁悬浮电机，其特征在于，所述动子结构为一维海尔贝克磁体阵列。
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