IEEESPECTRUM近来报导了一名工程师的奇思妙想。操纵PCB绕线做为电磁线圈的轴向磁通电动机电动机印制电路板的每一层都有一组线圈，它们重叠在一同并相互毗连以构成连气儿的迹线。

我一着手不过想做一架特别小的无人机。但我很顺心识到，在我的安排中，有一个限制要素，那便是马达的体积和分量。纵然是小电动机也仍旧是分立的装配，须要毗连到悉数其余电子元件和布局元件上去。因此我着手想懂得能否有方法兼并这些元件并加重一些品质。

我的灵感来自于一些无线电系统何如操纵由印制电路板（PCB）上的铜迹线制成的天线。我也许操纵相似的东西来创造充裕强壮的磁场来启动电动机吗？我决计看看能否也许操纵由PCB迹线制成的电磁线圈来创造轴向磁通电动机。在轴向磁通电动机中，构成电动机定子的电磁线圈平行于圆盘形转子装配。永磁体嵌入转子的圆盘中。用调换电启动定子线圈使转子扭转。第一个挑战是保证我也许创造出充裕的磁通量来转移转子。安排一个扁平的螺旋线圈迹线并让电流流过它是很简洁的，然则我将我的电动机的直径束缚在16毫米，以使全部电动机的直径可与最小的制品无刷电动机的相媲美。16毫米象征着我只可在转子圆盘的上面一共装配6个线圈，每个螺旋上装配约莫10匝。十匝不够以构成充裕大的磁场，然则当前很简洁制做出多层的PCB。经过打印成重叠的线圈（四层的每一层上都有线圈），我也许让每一线圈得到40匝，足以转移一个转子。跟着安排的上前促成，一个更大的题目浮现了。为了维持电动机的扭转，务必使转子和定子之间动态改变的磁场同步。在由调换电启动的模范电动机中，由于桥接起定子和转子的电刷的陈设，这类同步天然就构成了。在无刷电动机中，须要的是实行反应系统的管制电路。

左图：结尾的四层印制电路板。中图：对这些线圈施加脉冲，启动3D打印出来的带有嵌入式永磁体的转子。右图：纵然没有保守的无刷电动机那末强壮，但PCB更低价、更轻。在我往日创造的一个无刷电动机启动器中，我丈量了做为反应来管制速率的反电动势。反电动势构成的缘故是扭转的电动机就像一个小发机电，在定子线圈中构成与用于启动电动机的电压相悖的电压。对反电动势举办感受，也许供给相关转子扭转方法的反应讯息，并让管制电路使线圈同步。但在我的PCB电动机中，反电动势太弱而没法操纵。为此，我装配了霍尔效应传感器，它也许直接丈量磁场的改变以丈量转子及其永磁体在传感器上方扭转的速率。随后这些讯息被输入到电动机管制电路中。为了创造转子自身，我转向了3D打印。起先，我制做了一个转子，我装配在一个独自的金属轴上，但后来我着手将卡扣轴做为转子的一个构成部份举办打印。这将物理组件简化为了惟独转子、四个永磁体、一个轴承以及供给线圈和布局撑持的PCB。我很快就得到了我的第一台电动机。测试声明它能构成0.9克厘米的静态扭矩。这不够以知足我最后的创造一个集成进无人机的电动机的方针，但我意识到这个电动机仍旧也许用来促使袖珍低价的机械人轮子上用轮子顺着大地行进，因此我保持举办研讨（电动机每每是机械人身上最昂贵的部件之一）。这一印制电动机也许在3.5到7伏的电压下做事，即便它在较高的电压下会显然升温。在5V时，其做事温度为70°C，这仍旧是可控的。它汲取约莫毫安电流。方今，我延续在竭力增添电动机的扭矩（你也许

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