Название изобретения: Многофазная статорная обмотка на печатной плате

[0001] I

Техническая область

[0002] Изобретение относится к электроэнергетике и может применяться для аксиальных генераторов, преимущественно в диапазоне от 0 Вт до 100 кВт, в ветроэнергетических установках, для гидрогенераторов, валогенераторов или навесных генераторов двигательных установок средней и большой мощности, включая автомобили. Также изобретение может быть использовано для аксиальных или линейных двигателей, в особенности для электротранспорта, а также в областях техники, в которых требуется регулируемый электропривод.

Предшествующий уровень техники

[0003] Известна статорная обмотка, используемая в тихоходном магнитоэлектрическом генераторе, которая представляет собой якорную обмотку на наружной поверхности статора в виде плоских медных печатных плат, уложенных в три слоя и изолированных между собой композитным материалом (Патент на полезную модель РФ 157778, опубл. 10.12.2015) [1]. В известном решении не используется вся площадь печатной платы под размещение фазной обмотки, выполненной по типу меандра, что снижает эффективность электромагнитного взаимодействия статора и ротора электрической машины. Конструкция известной фазной обмотки также не предполагает возможности последовательного и/или параллельного соединения нескольких плат в единую фазную обмотку для наращивания витков обмотки или увеличения общей площади сечения проводника для адаптации параметров статора под различные технические требования.

[0004] Известна статорная обмотка, используемая в статоре ротационной электрической машины с аксиальным полем. Обмотка размещена на проводниковых слоях, выполненных на печатных платах. При этом каждый проводниковый слой содержит набор радиальных проводников, пару внешних проводников и множество внутренних проводников (Патент на изобретение РФ 2294588, опубл. 27.02.2006) [2]. Конструкция известной обмотки имеет большое число внутренних соединений и высокую технологическая сложность сборки, что существенным образом снижает надежность обмотки в целом. Проводниковые слои обмотки не в полной мере заполнены радиальными проводниками, в том числе из-за большого числа внутренних соединений, что приводит к неэффективному использованию площади проводникового слоя и дополнительным электрическим потерям.

[0005] Известна фазная обмотка, применяемая в статоре электрической машины, содержащем печатные платы, имеющие множество электропроводящих катушек, соединенных между собой внутри печатной платы (межд. заявка WO2019190959, опубл. 03.10.2019) [3]. Известный статор характеризуется высокой сложностью коммутации фазных обмоток, реализуемой с помощью большого числа металлизированных отверстий и посредством заранее подготовленных клеммных площадок. Применение указанных площадок с отверстиями ограничивает возможность наращивания фазных слоев для достижения задаваемых параметров статора. Катушки статорной обмотки на печатных платах имеют высокую удельную длину лобовых частей, что приводит к неэффективному использованию площади плат и дополнительным электрическим потерям.

Краткое изложение изобретения

[0006] Настоящее изобретение представляет собой разновидность статорной обмотки аксиальной или линейной электрической машины, реализуемой в виде катушек из электропроводящих дорожек на печатной плате.

Техническая задача

[0007] Задача изобретения заключается в создании статорной обмотки, характеризующейся высокой эффективностью использования площади печатных плат для размещения обмотки и ее активных частей, снижением электрических потерь обмотки, возможностью соединения нескольких многослойных печатных плат (далее - МПП) в единую статорную обмотку для наращивания числа витков обмотки и/или увеличения общей площади сечения проводника для адаптации параметров статора под различные технические требования; а также в упрощении конструкции обмотки.

Решение задачи

[0008] Для решения задачи предлагается многофазная статорная обмотка на печатной плате, выполненная в виде многослойной печатной платы с электропроводящими дорожками, сгруппированными в последовательно соединенные катушки, при том, что каждая фазная обмотка размещена на двух слоях многослойной печатной платы, отличающаяся тем, что электропроводящие дорожки каждой фазной обмотки сгруппированы в катушки по числу полюсов электрической машины; причем каждая катушка состоит из опорной части на основном слое фазной обмотки и ответной части на дополняющем слое; опорные и ответные части катушек раздельно друг от друга образуют на своих слоях пары с соответствующими частями других катушек, притом, что в каждой паре опорных частей катушек на основном слое каждая вторая часть в паре включена встречно по отношению к первой, а также присоединена согласно к ответной части своей катушки на дополняющем слое, включенной встречно в пару с ответной частью последующей катушки на дополняющем слое, которая далее соединена согласно с опорной частью и образует новую пару на основном слое; встречное последовательное соединение опорных частей первой и последней катушек в фазной обмотке разорвано и заменено на отводы к выходным клеммам начала и конца фазной обмотки соответственно.

[0009] Многофазная статорная обмотка может включать фазную обмотку, выполненную с дополнительным угловым смещением в 90 электрических градусов для последовательной и/или параллельной коммутации фазных обмоток нескольких идентичных многослойных печатных плат и последующего объединения в единую статорную обмотку путем соединения выходных клемм, расположенных одна над другой.

[0010] Многофазная статорная обмотка может быть размещена на кольцеобразной печатной плате. [0011] Многофазная статорная обмотка может включать выходные клеммы, расположенные на кольцеобразной печатной плате в зоне между ее наружным кромкой и внешним краем обмотки.

[0012] Многофазная статорная обмотка может включать выходные клеммы, расположенные на кольцеобразной печатной плате в зоне между ее внутренней кромкой и внутренним краем обмотки.

[0013] Многофазная статорная обмотка может быть выполнена развернутой на плоскости и незамкнутой.

[0014] В настоящем изобретении реализована такая компоновка катушек в фазной обмотке и соединений между ними, которая позволяет сориентировать направления укладки витков у любых расположенных рядом катушек в обмотке зеркально-симметрично друг другу с той целью, чтобы полное покрытие ширины одного полюса электрической машины достигалось бы не половиной одной катушки с уложенными в одном направлениями витками, как это реализовано в классическом исполнении у фазных обмоток с числом катушек, равным числу пар полюсов, включая прототип [3], а двумя примыкающими половинами двух соседних катушек с сонаправленными радиальными участками витков в этих катушках.

[0015] Указанная в заявленном изобретении компоновка достигается за счет встречного соединения соседних катушек, когда конец первой катушки соединен не с началом следующей, а с ее концом, а начало второй - с началом третьей и так далее. Таким образом, условное направление укладки витков катушек в фазной обмотке совпадает у катушек, расположенных через одну друг по отношению к другу, а у соседних катушек направление укладки витков зеркально-симметричное.

[0016] Следовательно, для сохранения основных электрических характеристик обмотки, необходимо снизить вдвое число витков в катушке, что приводит к существенному сокращению длины непродуктивных с точки зрения электромагнитного взаимодействия в электрической машине лобовых частей катушек, а также длины их вылета, которую для аксиальных и линейных электрических машин следует рассматривать как превышение габаритной ширины обмотки (для аксиальной машины это разность радиусов по внешнего и внутреннего краев обмотки) над длиной активных радиальных участков витков (или «пазовой части» катушки, как у классических электрических машин с сердечником).

[0017] Длина вылета лобовых частей катушек пропорциональна числу лобовых соединений или витков в катушке и может быть рассчитана как произведение числа витков в катушке, умноженное на сумму ширины дорожки и ширины межвиткового зазора. Совокупная же длина лобовых частей, включая вылет, изменяется в зависимости, близкой к сумме арифметической прогрессии (с незначительными погрешностями, связанными в основном с конфигурацией витков). Но теоретический эффект сокращения длины лобовых частей, близкий к двукратному, при переходе к удвоенному числу катушек незначительно снижается из-за наличия перемычки, встречно соединяющей две смежные катушки, и на практике происходит сокращение длины лобовых частей в 1 ,7*1 ,9 раза, которое варьируется в зависимости от формы такой перемычки, радиуса внешнего края обмотки, ширины дорожек, числа катушек и пр.

[0018] С целью эффективного использования совокупной площади МПП для размещения статорной обмотки, упрощения конструкции обмотки и снижения числа внутренних соединений в предлагаемом изобретении обмотка каждой фазы размещается на двух слоях МПП - основном и дополняющем. Соответственно, каждая катушка состоит из опорной части на основном слое МПП и ответной части на дополняющем слое, что позволяет реализовать требуемую коммутацию катушек описанным ранее образом, одновременно удваивая число витков в катушке по сравнению только с частью катушки на одном слое. Соединение опорной и ответной частей катушки на различных слоях МПП осуществляется при помощи металлизированного отверстия в центре концентрической катушки.

[0019] Конструкция многофазной статорной обмотки на МПП в предлагаемом изобретении подразумевает возможность соединять несколько МПП последовательно и/или параллельно в единую статорную обмотку, например, для увеличения электродвижущей силы (ЭДС) путем последовательного наращивания числа витков обмотки или увеличения номинального тока за счет параллельного подключения и увеличения площади сечения проводника статорной обмотки. Для этого следует произвести следующие действия.

[0020] Для последовательного соединения следует выполнить сначала переворот каждой второй присоединяемой МПП обратной стороной наверх, совмещая, а затем и соединяя выходные клеммы МПП, расположенные одна над другой, например, при помощи пайки по схеме «конец фазной обмотки МПП1 (где 1 означает номер присоединяемой МПП) - конец фазной обмотки МПП2», «начало фазной обмотки МПП2 - начало фазной обмотки МППЗ», «конец фазной обмотки МППЗ - конец фазной обмотки МПП4» и далее при необходимости.

[0021] Для параллельного соединения требуется совместить, а затем соединить одноименные выходные клеммы начала и конца фазных обмоток нескольких МПП, например, при помощи пайки.

[0022] Возможность последовательного соединения обеспечена наличием дополнительного углового сдвига каждой фазной обмотки на 90 эл. градусов относительно такого симметричного положения статорной обмотки, при котором переворот обратной стороной наверх приводит к изменению величины фазового сдвига обмотки первой фазы, равному фазному сдвигу обмотки последней фазы, и наоборот. Так, для трехфазной системы сдвиг фазы А относительно фазы В после переворота изменится с -120 электрических градусов на +120, у фазы С - с +120 на -120 электрических градусов, а для фазы В переворот будет безразличным, вектор ЭДС у фазы В после переворота останется неизменным. Такое положение обмотки далее называется симметричным.

[0023] В заявляемом изобретении переворот обратной стороной наверх осуществляется путем поворота МПП на 180 градусов относительно оси, проходящей посередине между выходными клеммами начала и конца фазных обмоток для обеспечения совместимости положения выходных клемм с другими МПП после переворота. Положение фазных обмоток МПП относительно симметричного положения выбрано таким образом, чтобы обеспечить требуемое дополнительное угловое смещение в 90 эл. градусов. Следует отметить, что идентификация фаз и выходных клемм у фазных обмоток будет после переворота определяться не прежними наименованиями, а действующими пространственным положением и фазовыми сдвигами обмоток.

В результате переворота МПП обратной стороной наверх произойдут следующие изменения:

[0024] осуществится конвертация выходных клемм начал всех фазных обмоток в концы, и наоборот;

[0025] вектор ЭДС обмотки фазы В сменит свое направление на противоположное из-за совокупного сдвига в 180 эл. градусов между положениями до и после переворота;

[0026] обмотка и клеммы фазы А после переворота преобразуется в обмотку и клеммы фазы С, и наоборот;

[0027] вектора ЭДС обмоток фаз А и С, переименованных после преобразования, сменят свое направление на противоположное из-за совокупного сдвига в 180 эл. градусов по отношению к векторам ЭДС неперевернутых обмоток А и С.

[0028] Таким образом, при переходе к предлагаемой в данном изобретении компоновке катушек статорной обмотки с числом катушек, равным числу полюсов электрической машины, по сравнению с классическим исполнением обмотки на печатной плате и прототипом [3], достигается: снижение длины витков катушек и обмотки в целом на величину сокращаемых в 1 ,7-5-1 ,9 раза длины лобовых частей катушек; уменьшение габаритных размеров катушек и обмотки в целом по ее ширине на удвоенное значение суммарной ширины дорожек и межвитковых зазоров сокращаемых в катушке витков за вычетом ширины одной дорожки, используемой в качестве перемычки между смежными катушками; а также уменьшение активного сопротивления обмотки на величину, пропорциональную сокращаемой длине лобовых частей, не принимающих участия в электромагнитном взаимодействии. [0029] При этом конструкция обмотки, в особенности расположение фазных обмоток и их выходных клемм обеспечивают возможность последовательного и/или параллельного соединения нескольких МПП в единую статорную многофазную обмотку.

Положительные эффекты от изобретения

[0030] Технические результаты, достигаемые заявленным изобретением, заключаются в снижении габаритных размеров катушек и обмотки в целом и уменьшении величины активного сопротивления обмотки.

Краткое описание чертежей

[0031] Конструкция заявленного изобретения иллюстрируется чертежами шести слоев МПП статорной обмотки трехфазной аксиальной электрической машины обычной и обращенной конструкции.

Фигура. 1

[0032] На [фиг.1] - первый слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы А обычной электрической машины.

Фигура.2

[0033] На [фиг.2] - - второй слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы А обычной электрической машины.

Фигура. 3

[0034] На [фиг.З] - третий слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы В обычной электрической машины.

Фигура.4

[0035] На [фиг.4] - четвертый слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы В обычной электрической машины.

Фигура.5

[0036] На [фиг.5] - пятый слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы С обычной электрической машины.

Фигура.6 [0037] На [фиг.6] - шестой слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы С обычной электрической машины.

Фигура. 7

[0038] На [фиг.7] - первый слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы А обращенной электрической машины.

Фигура. 8

[0039] На [фиг.8] - второй слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы А обращенной электрической машины.

Фигура.9

[0040] На [фиг.9] - третий слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы В обращенной электрической машины.

Фигура. 10

[0041] На [фиг.10] - четвертый слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы В обращенной электрической машины.

Фигура. 11

[0042] На [фиг.11] - пятый слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы С обращенной электрической машины.

Фигура.12

[0043] На [фиг.12] - шестой слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы С обращенной электрической машины.

[0044] Для сравнительного анализа заявляемой фазной статорной обмотки и классического исполнения статорной обмотки - с числом катушек в обмотке, равным числу пар полюсов электрической машины (в том числе в решении, используемом в прототипе [3]), представлены следующие чертежи.

Фигура.13

[0045] На [фиг.13] - основной слой МПП с опорными частями катушек обмотки фазы В в классическом исполнении и с дополнительным фазовым сдвигом 90 эл. градусов. Фигура.14

[0046] На [фиг.14] - дополняющий слой МПП с ответными частями катушек обмотки фазы В в классическом исполнении и с дополнительным фазовым сдвигом 90 эл. градусов.

Фигура.15

[0047] На [фиг.15] - сравнительная схема заявленной и классической фазных обмоток с контурами катушек и обозначениями групп сонаправленных участков витков с дополнительным фазовым сдвигом в 90 электрических градусов.

Фигура.16

[0048] На [фиг.16] - сравнительная схема заявленной и классической фазных обмоток с контурами катушек и обозначениями групп сонаправленных участков витков для случая симметричного расположения фазной обмотки.

[0049] На указанных фигурах: 1 - основной слой фазной обмотки; 2 - дополняющий слой фазной обмотки; 3 - опорная часть катушки фазной обмотки; 4 - ответная часть катушки фазной обмотки; 5 - пара опорных частей катушки фазной обмотки; 6 - пара ответных частей катушки фазной обмотки; 7 - первая катушка фазной обмотки; 8 - последняя катушка фазной обмотки; 9 - соединительное металлизированное отверстие между опорной и ответной частями катушки; 10 - монтажное отверстие; 11 - выходная клемма начала фазной обмотки фазы А; 12 - выходная клемма начала фазной обмотки фазы В; 13 - выходная клемма начала фазной обмотки фазы С; 14 - выходная клемма конца фазной обмотки фазы А; 15 - выходная клемма конца фазной обмотки фазы В; 16 - выходная клемма конца фазной обмотки фазы С; 17 - контур катушки фазной обмотки предлагаемого изобретения; 18 - контур катушки классической фазной обмотки; 19 - группа сонаправленных участков витков опорной части катушки фазной обмотки; 20 - группа сонаправленных участков витков ответной части катушки фазной обмотки.

Описание вариантов осуществления [0050] Статор аксиальной необращенной электрической машины с восемью парами полюсов содержит трехфазную обмотку на шестислойной МПП, причем каждая фазная обмотка образована шестнадцатью (по числу полюсов) концентрическими катушками и размещена на двух слоях - основном 1 и дополняющем 2 (фаза А - фиг. 1 и фиг. 2, фаза В - фиг. 3. и фиг 4., фаза С - фиг. 5 и фиг. 6), содержащих опорные 3 и ответные 4 части катушек фазной обмотки, соединенных посредством металлизированных отверстий 9 в центре катушек. На основном слое 1 опорные части катушек 3 объединены в пары 5 и встречно-последовательно соединены с помощью перемычек. Перемычка на основном слое 1 между опорными частями 3 первой 7 и последней 8 катушек фазной обмотки заменена на отводы к выходным клеммам начала и конца фазной обмотки: у фазы А - выходные клеммы начала фазной обмотки 13 и конца обмотки 16, у фазы В - 14 и 17, у фазы С - 15 и 18, соответственно. Аналогично, на дополняющем слое 2 ответные части катушек 4 объединены в пары 6 и встречнопоследовательно соединены с помощью перемычек. Обмотка фазы А смещена относительно обмотки фазы В на +120 электрических градусов, обмотка фазы С относительно В на -120 электрических градусов. Для удобства принята условная нумерация и последовательность катушек или их частей в фазной обмотке по часовой стрелке, начиная от первой катушки 7.

[0051] Шестислойная МПП может быть выполнена, например, из стеклотекстолита, специализированных полиэфирных смол и медной фольги по стандартной технологии производства МПП. По внешней границе кольцеобразной шестислойной МПП диаметром 256 мм расположены монтажные отверстия 10. Внутренний диаметр кольца МПП 92 мм.

[0052] Катушки фазной обмотки с числом катушек, равным числу полюсов (фиг. 1-6), образованы электропроводящими медными дорожками шириной 1 ,91 мм и толщиной 0,105 мм, разделенными технологическим межвитковым зазором в 0,4 мм. Каждая катушка содержит по пять витков на опорной части 3 основного слоя 1 и на ответной части 4 дополняющего слоя 2. Укладка витков первой катушки в паре 5 на основном слое 1 с опорными частями 3 (катушки с четными номерами слоев 1 , 3 и 5 МПП на фиг. 1 , 3, и 5, соответственно) направлена по часовой стрелке от центра катушки, второй катушки в паре 5 (катушки с нечетными номерами) - против часовой стрелки к центру. На дополняющем слое 2 с ответными частями 4 (2, 4 и 6 слои МПП на фиг. 2, 4, и 6, соответственно) укладка витков катушек обратная: у первой катушки в паре 6 (катушки с нечетными номерами) - от центра против часовой стрелки, у второй катушки в паре 6 (катушки с четными номерами) - к центру по часовой стрелке. Витки опорной части 3 первой катушки 7 в фазной обмотке уложены против часовой стрелки к центру катушки и на ответной части 4 от центра, последней катушки 8 - от центра по часовой стрелке на опорной части 3 и к центру на ответной части 4.

[0053] Для анализа достигнутых технических результатов в таблице произведено сравнение габаритных размеров МПП, параметров токопроводящей дорожек, длины активных (радиальных) и лобовых (включая вылет) частей катушек фазной обмотки для заявляемого изобретения и для классического исполнения фазной обмотки с числом катушек, равным числу пар полюсов. Для сравнения взяты обмотки фазы В, представленные на фиг. 3 и фиг. 4 заявляемого изобретения, и фиг. 13 и фиг. 14 для классического исполнения.

[0054]

[0055] На фиг. 15 дополнительно представлена сравнительная схема обмоток обоих типов с контурами катушек и направлениями витков в катушках фазной обмотки. Так, контур катушки обмотки предлагаемого изобретения 17 показан сплошной линией, а прерывистой - контур катушки классической обмотки 18 с числом катушек, равным числу пар полюсов. Активные и сонаправленные радиальные участки витков катушек для удобства отображения объединены в группы и показаны на фиг. 15 в виде стрелок 19 и 20, причем стрелка 19 представляет группу из сонаправленных участков пяти витков на опорной части 3 катушки, а стрелка 20 - группу из сонаправленных участков пяти витков ответной части 4 катушки. Совмещенная схема на фиг. 15 наглядно показывает, что две примыкающие половины у рядом расположенных катушек фазной обмотки предлагаемого изобретения всегда образуют группу из четырех сонаправленных стрелок, что, как ранее было определено, означает группу из сонаправленных участков двадцати витков и идентично катушке фазной обмотки в классическом исполнении с числом катушек, равным числу пар полюсов, с той лишь разницей, что края катушек обоих типов между собой смещены на 90 электрических градусов. Таким образом, предлагаемая компоновка катушек фазной обмотки с числом катушек, равным числу полюсов, по своим электромагнитным параметрам (число витков на полюс, длина и размещение активных радиальных участков витков, ширина витков и пр.) абсолютно равнозначна обмотке с числом катушек, равным числу пар полюсов.

[0056] Тем не менее, сравнение габаритных и электрических параметров обмоток обоих типов однозначно указывает на существенные преимущества фазной обмотки предлагаемого изобретения с числом катушек, равным числу полюсов электрической машины. Так, габаритная ширина (разность радиусов внешнего и внутреннего краев статорной обмотки у аксиальной электрической машины) обмотки предлагаемого изобретения меньше в 1 ,27 раза или на 21 ,4%, чем габаритная ширина обмотки в классическом исполнении с числом катушек, равным числу пар полюсов. Длина витков и, соответственно, величина активного сопротивления обмотки - сокращена в 1 ,29 раза или на 22,7%, длина лобовых частей - уменьшена в 1 ,83 раза или на 45,4%. Дополнительно, компоновка катушек и статорной обмотки предлагаемого изобретения позволила повысить ширину электропроводящей дорожки на 1 ,6%. Что дополнительно скажется на общем снижении активного сопротивления обмотки.

[0057] Для соединения представленной в качестве примера в данном изобретении трехфазной обмотки на печатной плате последовательно и/или параллельно с другими идентичными платами в единую статорную обмотку выходные клеммы начал и концов 11-16 фазных обмоток необходимо должным образом присоединить, как это было описано выше.

[0058] Параллельная коммутация МПП не требуют дополнительного описания. Выходные клеммы 11-16 одной МПП присоединяются к одноименным клеммам начала и конца фазных обмоток другой МПП с использованием перемычек и пайки.

[0059] Для последовательного соединения сначала требуется выполнить переворот каждой второй присоединяемой МПП обратной стороной наверх для достижения сдвига в 180 электрических градусов между векторами ЭДС последовательно присоединяемых МПП и прямой коммутации клемм, расположенных одна над другой. Фактически, переворот МПП означает замену классической схемы последовательного соединения по модели «конец обмотки одной обмотки — начало обмотки другой обмотки», что потребовало бы перекрестного соединения между клеммами, на схему «конец фазной обмотки МПП1 - конец фазной обмотки МПП2», и далее «начало фазной обмотки МПП2 - начало фазной обмотки МППЗ», «конец фазной обмотки МППЗ - конец фазной обмотки МПП4» по необходимости. [0060] Очевидно, что для реализации вышеуказанной схемы необходимо, чтобы перевернутая МПП имела бы обратную полярность вектора ЭДС, что реализовано за счет фазового сдвига между двумя последовательно соединяемыми МПП в 180 электрических градусов. Для реализации этого условия фазные обмотки должны иметь дополнительный фазовый сдвиг в 90 электрических градусов относительно симметричного положения обмотки, представленного на фиг. 16 на примере фазы В трехфазной обмотки. Симметричность обмотки актуальна и для классической обмотки с числом катушек, равным числу пар полюсов, и для обмотки предлагаемого изобретения, т.е. при перевороте изображения обмотки на фиг. 16 относительно вертикальной оси одновременно изменятся на противоположные как направления укладки витков в группах 19 на опорной части 3 катушки фазной обмотки и 20 на ответной части 4, так и полярность полюсов, что не приведет к смене полярности ЭДС.

[0061] У смещенной относительно симметричного положения на +90 электрических градусов обмотки фазы В, представленной на сравнительной схеме на фиг. 15, а также чертежах слоев на фиг. 3 и фиг. 4 предлагаемого изобретения и фиг. 13 и фиг. 14 классического исполнения фазной обмотки, переворот позволит получить требуемый между двумя последовательно соединяемыми фазными обмотками сдвиг в 180 электрических градусов.

[0062] На фиг. 7-12 представлен вариант статорной обмотки на печатной плате для аксиальной электрической машины обращенного типа. Данный вариант помимо своих ключевых признаков, связанных с пространственной неподвижностью внутреннего статора, обладает рядом очевидных отличий, что приводит к сравнительно высокой востребованности данного типа для аксиальных ветро- и гидрогенераторов, моторов с прямым приводом для электрических транспортных средств. Так, при аналогичных параметрах, как и у обмотки необращенной электрической машины, послойно отображенной на фиг. 1-6, наружный диаметр шестислойной МПП для статорной обмотки обращенной машины меньше и составляет в данном примере 240 мм вместо 254 мм. Особенности представленной на фиг. 7-12 обмотки также позволяют максимально эффективно эксплуатировать полезную площадь МПП и совместно использовать пограничную зону между смежными катушками, одновременно располагая в этой зоне, но на разных слоях, дорожки обеих катушек.

[0063] На примере статорной обмотки трехфазной обращенной электрической машины, представленной на фиг. 7-12, предложен также наиболее практичный вариант расположения сквозных металлизированных отверстий 9.

[0064] Соединение фазных обмоток статора в «звезду» или «треугольник» производится путем коммутации выходных клемм 11-16.

[0065] Таким образом, предлагаемая многофазная статорная обмотка на печатной плате с числом катушек, равным числу полюсов электрической машины, позволяет минимизировать длину витков катушек и фазных обмоток в целом за счет существенного сокращения длины лобовых частей, габаритную ширину статорной обмотки, значительно снизить активное сопротивление обмотки, тем самым снижая тепловые потери и повышая общую эффективность статорной обмотки.