PCBステーター技術

イギリスの科学者ウィリアム・スタージョンにより、機械を動かすことができる最初の直流電気モーターが発明される。 彼の設計は後にトーマス・ダベンポートによって転用され、最初の直流モーターの特許につながった。

モーター技術の急速な改良の後、フランク・ジュリアン・スプレイグによって初の実用的な直流モーターが発明される。 彼の設計は、スパークを完全に排除しながら、比較的一定の速度を維持することができる。

モータのステータとロータの間にエアギャップを設けることで、電動モータの効率と信頼性が大幅に向上する。

最初のブラシレスDCモーターの発明は、物理的な「ブラシ」整流子を、ソリッド・ステート・エレクトロニクスの開発によって可能になった電子整流子に置き換えることで、電気モーターの信頼性と性能を向上させた。

ブラシレスDCモーターに永久磁石を広く組み込むことが可能になったのは、レアアース（希土類金属）の入手が容易になったためで、その出力は大幅に向上した。

ジェリー・ジェンコとノーマン・スミスは、永久磁石BLDCモータの製造コストと材料コストを削減する、プリント回路アセンブリ上のステータを備えたモータの特許を取得。 その設計は、電気的にも機械的にも、回路部品と接点端子を介してステーターをプリント回路基板に接続する。

ECMの高度なモデリング・ソフトウェアPrintStatorを立ち上げ、電動自転車用のミッドドライブ・ソリューションの試作に活用。 ディスクリート入力から、PrintStatorは自動的に6インチ・ステーターの関連ガーバー・ファイルと図面ファイルを生成し、印刷のために地元のPCBハウスに送られます。

ECMは3つの特許を出願：(1)PCBステータにおける熱管理、(2)PCBステータにおける独自の方法、形状、構造による巻線損失への対応、(3)マグネット・アセンブリを形成するための装置および方法に関するもの。

PrintStatorは、より高い動作電圧を可能にする「積層ステーター」設計の製造に成功しています。 ECMは625件の特許権を取得し、3件の特許が付与され、さらに2件の特許を出願。

PrintStatorは、最適化されたモーター設計ジオメトリを、コンポーネント部品を製造するCNC工作機械で使用されるGコードにシームレスに変換するCAMサブルーチンの組み込みに成功しており、全体的な品質を向上させ、オペレーターのミスをほぼ排除しています。

ECMはPrintStatorに関する特許をさらに3件取得し、合計10件の特許を取得した。 PrintStatorは、e-モビリティ、HVACR、ロボット工学、海事、医療産業におけるモーターの統合に使用され、成功を収めています。

ECMは、PrintStatorソフトウェアを使用して、さまざまな用途向けに最適化されたPCBステーター・ソリューションを開発し、PCBステーター技術の商品化を続けている。 ECMのウェブサイトにDesign Your Ownページが追加され、さまざまな業界のイノベーターがPrintStatorを使用して独自のカスタムPCBステータモータを開発できるようになりました。 ECMは、家電製品、フィットネス機器、航空宇宙、HVACR、精密モーション、再生可能エネルギー、e-モビリティ、ロボットアプリケーション向けのPCBステーターソリューションを試作し、アプリケーションポートフォリオの多様化を続けている。

現在、すでに開発されたユニークなプロトタイプは100種類近くに達し、ECMはさまざまな業界のメーカー、製品開発者、イノベーターと戦略的提携を続けている。 スタックド・モーターとセグメント化されたステーターは、PCBステーターの設計の柔軟性を高める機能の一部です。 PrintStatorのデザインは現在、銀貨サイズのものから直径24インチのものまで幅広い。 ECMのソフトウェア開発チームは、PrintStatorソフトウェア・パッケージを顧客に提供する準備を進めている。

PrintStatorのBETA試験が開始され、4台のECMモーターが大規模商業化のために装備されつつあり、ECMのPrintStatorプラットフォームを通じて年間1,500万台近いモーターが生産される予定である。