[發(fā)明專利]針對(duì)電機(jī)的改進(jìn)的槽襯導(dǎo)熱性

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680070146.0
• 申請(qǐng)日: 2016-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN108702053A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·蒂奇諾;約翰·利;維克托·基耶杜科;杰克·道森;大衛(wèi)·杜特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: UQM技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H02K3/487
• 分類號(hào): H02K3/487;H02K1/26;H02K9/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

本公開內(nèi)容提供了一種電機(jī)，其包括定子，該定子具有包括多個(gè)槽的定子芯、轉(zhuǎn)子芯和/或磁芯。多個(gè)槽中的每個(gè)槽包括間隔件、導(dǎo)體和封裝槽絕緣部。間隔件被配置成使導(dǎo)體懸置以介電距離遠(yuǎn)離定子芯，而不占用導(dǎo)體和定子芯之間的全部空間。封裝槽絕緣部包括封裝材料，該封裝材料被配置成在導(dǎo)體的外周周圍以液態(tài)流動(dòng)，以填充導(dǎo)體與定子芯之間的空間。封裝材料固化以將間隔件和導(dǎo)體保持到位。封裝材料通常具有比傳統(tǒng)槽襯高的導(dǎo)熱特性，從而提高電機(jī)的性能。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求分別于2015年10月8日和2015年11月23日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/239,024號(hào)和第62/258,752號(hào)以及于2015年11月24日提交的美國專利申請(qǐng)第14/950,276號(hào)的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用被整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及高性能電機(jī)領(lǐng)域。更具體地，本公開內(nèi)容涉及用于電機(jī)的定子的封裝槽絕緣部的構(gòu)造，其使得熱量能夠從電機(jī)有效地移除。

背景技術(shù)

使用通常稱為“槽襯”的部件來實(shí)現(xiàn)使導(dǎo)體與轉(zhuǎn)子或定子芯材料電絕緣的傳統(tǒng)方法。槽襯被用于電機(jī)(例如，發(fā)電機(jī)和/或電動(dòng)機(jī))的定子和/或轉(zhuǎn)子中，以在定子芯和/或轉(zhuǎn)子芯與定子繞組和/或轉(zhuǎn)子繞組之間提供絕緣。槽襯將放置在定子芯的槽中的定子繞組與定子芯分開。類似地，槽襯將轉(zhuǎn)子繞組與轉(zhuǎn)子芯分開。

槽襯通常由薄的電絕緣材料(例如，諾梅克斯(nomex)或聚酯薄膜)制成。存在通常用作槽襯的許多不同的材料，包括諸如NMN(諾梅克斯-聚酯薄膜-諾梅克斯)和DMD(滌綸-聚酯薄膜-滌綸)的不同材料的復(fù)合材料。所提及的材料是為此目的而制造的無數(shù)可能的材料的小集合。這些材料中的大多數(shù)具有相對(duì)較低的導(dǎo)熱率。在操作時(shí)，槽襯提供定子繞組與芯的電絕緣，同時(shí)使得定子繞組中產(chǎn)生的熱量能夠從定子繞組轉(zhuǎn)移至定子芯。

在許多電機(jī)設(shè)計(jì)中，構(gòu)成定子和/或轉(zhuǎn)子芯的軟磁材料具有用于容納用于在電機(jī)中承載電流的電導(dǎo)體的多個(gè)槽。定子和/或轉(zhuǎn)子中的這些軟磁材料也被稱為定子芯、轉(zhuǎn)子芯或磁芯。在大多數(shù)情況下，將用于使轉(zhuǎn)子芯中的槽絕緣的材料制造成薄片。然后切割薄片并且有時(shí)將其形成為適合電機(jī)中的轉(zhuǎn)子和/或定子槽的形狀。然后，該絕緣材料薄片保護(hù)且隔離電機(jī)的定子和/或轉(zhuǎn)子內(nèi)的電導(dǎo)體。

這種使導(dǎo)體與定子和/或轉(zhuǎn)子芯絕緣的方法通常來自導(dǎo)熱能力差的材料。因此，希望淘汰由通常導(dǎo)熱不良的材料的絕緣材料片制成的傳統(tǒng)槽襯。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式提供的是，淘汰了傳統(tǒng)的槽襯，傳統(tǒng)的槽襯通常由從薄片切割然后插入到磁芯中的導(dǎo)熱不良的材料構(gòu)成。所公開的實(shí)施方式使用繞組封裝材料來填充通常由槽襯片材料占據(jù)的空間。也可以在用于繞線式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子芯以及定子內(nèi)的定子芯中發(fā)現(xiàn)同樣的做法。本公開內(nèi)容應(yīng)用于兩種情況，轉(zhuǎn)子芯和定子芯。例如，本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式提供了一種電機(jī)，該電機(jī)包括定子，該定子具有包括多個(gè)槽的定子芯。多個(gè)槽中的每個(gè)槽都包括間隔件、導(dǎo)體和/或封裝槽絕緣部。間隔件被配置成使導(dǎo)體懸置以適當(dāng)?shù)慕殡娋嚯x遠(yuǎn)離定子芯，而不占用導(dǎo)體與定子芯之間的全部空間。封裝槽絕緣部包括封裝材料，該封裝材料被配置成在導(dǎo)體的外周周圍以流體狀態(tài)流動(dòng)，以填充導(dǎo)體和定子芯之間的空間。封裝材料固化并硬化以將間隔件和導(dǎo)體保持到位。封裝材料的流體狀態(tài)可以采用各種粘度，并且存在使封裝材料流入繞組和槽中的眾多已知方法。

本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式提供了一種電機(jī)，該電機(jī)包括定子，該定子具有包括多個(gè)槽的定子芯。多個(gè)槽中的每個(gè)槽都包括多個(gè)間隔件、導(dǎo)體和/或封裝槽絕緣部。多個(gè)間隔件被配置成使導(dǎo)體懸置以介電距離遠(yuǎn)離定子芯，而不占用導(dǎo)體和定子芯之間的全部空間。封裝槽絕緣部包括封裝材料，該封裝材料被配置成在導(dǎo)體的外周周圍以流體狀態(tài)流動(dòng)，以填充導(dǎo)體和定子芯體之間的空間。封裝材料固化以將多個(gè)間隔件和導(dǎo)體保持到位。