電動機印制電路板的每一層都有一組線圈，它們堆疊在一起并互相連接以形成連續(xù)的跡線。

左圖：完成的四層印制電路板。

中圖：對這些線圈施加脈沖，驅(qū)動3D打印出來的帶有嵌入式永磁體的轉(zhuǎn)子。

右圖：雖然沒有傳統(tǒng)的無刷電動機那么強大，但PCB更便宜、更輕。

在我以前制造的一個無刷電動機驅(qū)動器中，我測量了作為反饋來控制速度的反電動勢。反電動勢產(chǎn)生的原因是旋轉(zhuǎn)的電動機就像一個小發(fā)電機，在定子線圈中產(chǎn)生與用于驅(qū)動電動機的電壓相反的電壓。對反電動勢進行感應，可以提供有關轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方式的反饋信息，并讓控制電路使線圈同步。但在我的PCB電動機中，反電動勢太弱而無法使用。為此，我安裝了霍爾效應傳感器，它可以直接測量磁場的變化以測量轉(zhuǎn)子及其永磁體在傳感器上方旋轉(zhuǎn)的速度。隨后這些信息被輸入到電動機控制電路中。

為了制造轉(zhuǎn)子本身，我轉(zhuǎn)向了3D打印。起初，我制作了一個轉(zhuǎn)子，我安裝在一個單獨的金屬軸上，但后來我開始將卡扣軸作為轉(zhuǎn)子的一個組成部分進行打印。這將物理組件簡化為了只有轉(zhuǎn)子、四個永磁體、一個軸承以及提供線圈和結(jié)構(gòu)支撐的PCB。我很快就得到了我的第一臺電動機。測試表明它能產(chǎn)生0.9克厘米的靜態(tài)扭矩。這不足以滿足我最初的制造一個集成進無人機的電動機的目標，但我意識到這個電動機仍然可以用來推動小型廉價的機器人輪子上用輪子沿著地面前進，所以我堅持進行研究（電動機通常是機器人身上最昂貴的部件之一）。

這一印制電動機可以在3.5到7伏的電壓下工作，盡管它在較高的電壓下會明顯升溫。在5 V時，其工作溫度為70°C，這仍然是可控的。它吸收大約250毫安電流。目前，我一直在努力增加電動機的扭矩（你可以關注我在Hackaday上持續(xù)發(fā)布的研究進展信息https://hackaday.io/project/39494-pcb-motor）。

通過在定子線圈的背面添加鐵氧體片來包含線圈的磁場線，我?guī)缀蹩梢允古ぞ乇对觥Ｎ疫€在研究設計具有不同繞組配置和更多定子線圈的其他原型。此外，我一直在努力使用相同的技術來構(gòu)建一個PCB電動推桿，它可以驅(qū)動一個3d打印出來的滑塊在一排12個線圈上滑動。而且，我正在測試一個柔性PCB原型，它使用相同的印制線圈來執(zhí)行電磁驅(qū)動。我的目標是——即使我還不能制造出能飛上天空的小無人機——開始制造具有比現(xiàn)有機器人更小更簡單的機械構(gòu)造的機器人。本文將刊登在2018年9月期的印刷版IEEE SPECTRUM上，題為“The Printable Motor”。