[发明专利]具有带陶瓷绝缘的绕组导体的电机

说明书

技术领域

本发明涉及电动发电机。更具体地，本发明涉及在其绕组上具有特定绝缘的电动发电机。

背景技术

旋转电机使用在转动部件（“转子”）与静止部件（“定子”）之间的相对运动以在电能和机械能之间进行转化。这些部件中的一种典型地由金属制成，而另一种典型地由磁体制成，并且这些部件中的至少一种典型地具有缠绕在自身上的线。

一种类型的电机，即电动马达，将电能转化成机械能。电动马达典型地使用磁场与载流导体之间的相互作用来操作以产生旋转力。发电机的两个主要部件可以认为是在机械方面或在电力方面的。在机械方面中，“转子”是电机的转动部件，而“定子”是静止部件。在电力方面中，“电枢”是电机的动力产生成分，并且“场”是磁场成分。电枢可以在转子上或在定子上。安装在转子或定子上的电磁铁或永久磁铁提供磁场。

如图1中所示，形成电枢的“绕组”的一个或多个载流导体110传统地用瓷釉的、缠绕带的、或环氧树脂的一个或多个层115覆盖，以使这些“绕组”与载流导体110的邻近部分和系统中的其它相邻传导部件电绝缘，所述部件例如是定子本体105。例如，用聚酰亚胺、玻璃、云母、氟化乙烯丙烯、或它们的混合物所浸渍的带可以沿着线的长度缠绕在该线上，然后该线卷绕在马达的主要部件之一上。在该示例中，带阻止电流在相邻的绕组之间以及在绕组线与电机部件（例如，定子）之间直接传递。

在一些设计中，绝缘体115不足以坚固到能经受住与其所卷绕的电机部件105之间的摩擦。因此，为了保护绝缘体115，引导绕组放置的“狭槽”120包括额外的材料（“狭槽衬”）125，其保护位于狭槽120内的绝缘缠绕的导体110。例如，狭槽衬125可以由纤维或碎片聚酯（rag-polyester）制成，如在美国公开申请No.2011/0115314A1中说明的。

因而，需要改进的电机以及更好的用于电机绕组中所使用的导体的绝缘体。

发明内容

在各种实施例中，电机包括定子和转子，所述定子和转子中的至少一个具有导体的绕组，所述导体用诸如六方氮化硼（HBR）、氧化铝、氮化铝、或氧化铍的陶瓷材料覆盖。在一些实施例中，粉末形式的陶瓷被溶解在水或其它溶剂中，继而通过滚涂、刷涂、浸涂、或喷涂而被施加到导体。在一些实施过程中，绕组是围绕在定子上的，而在其它实施过程中，绕组是围绕在转子上的。

附图说明

图1是现有技术的定子及其一些绕组的示意性剖视图；

图2是实施根据本发明的第一设计的机器的示意性剖视图；

图3是实施根据本发明的第二设计的机器的示意性剖视图；以及

图4是在生产图2中所示的产品的方法中的步骤的流程图。

具体实施方式

为了促进对本发明原理的理解的目的，现在将参照附图中所示的实施例，并且将使用具体的语言来说明该实施例。然而，将应理解，将不因此限制本发明的范围；正如本领域的技术人员将想到的那样，预料到所述或所示的实施例的任何改变和其它修改以及如本文所述的本发明的原理的任何其它应用。

通常，本发明的系统的一种形式是电机。形成电机的绕组的一条或多条线用陶瓷绝缘体涂覆，围绕导体提供较硬的绝缘导热层，并且提高了传热、耐用性和工作性能。

参照图2，电机200包括围绕转子220的定子210。定子210具有基本圆形的内径部212和外径部214。沿着内径部212的裂口通到供一个或多个绕组线230通过的狭槽216中。每条线230都具有陶瓷材料的涂层235，所述陶瓷材料的涂层235已经使用本文所述的技术或本领域的技术人员将想到的技术中的任一种技术来施加。

本领域的技术人员将应理解，虽然示出在狭槽216中有三个导体230的横截面，但是在其它实施例中使用其它数量的绕组和/或导体230。同样，在没有脱离本发明的情况下，在不同的设计中使用其它狭槽计数和间距。因为导体230用陶瓷绝缘体235覆盖，所以导体230避免了彼此电连接并且避免了与狭槽216的（典型地，导电的和接地的）内部电连接。另外，因为陶瓷绝缘体235的硬度，所以狭槽216的内部不需要狭槽衬来保护绝缘体235以防其磨损。最后，在许多实施例中，绝缘体235的导热特性帮助从导体230去除热。