[发明专利]导体垫片夹

说明书

发明领域

本发明涉及改进的电机热性能，并且更具体地，涉及用于使各导体彼此间隔开的结构和制造方法。

背景技术

电机通常构造用于作为马达和/或发电机进行操作，并且可以具有例如位于转子和/或定子中的电绕组。这种绕组可以由作为实心导体棒或杆的导线形成，这些导体棒或杆定形为被牢固地保持在芯部、绕线筒或其他结构内。导体可以由铜、铝或其他导电材料通过不同的制造操作包括铸造、锻造、焊接、折弯、热处理、涂覆、蒙套或其他合适的工艺形成。

常常需要维持在不同相或电势的导体之间的物理间距。例如，这种间距可以通过在导体形成过程期间实施严格的公差控制、通过使用绝缘护套、或者通过利用插入到相邻导体之间的隔片而实现。常规地，这种隔片可以通过使用介电纸例如Nomex-Kapton-Nomex（“NKN”）、通过环氧树脂覆层、或者通过使用套管材料而形成。但是，常规的隔片可能裂开，变为不对准，被无意中移除，难以安装和/或具有另外的缺点，从而降低质量并且增大制造成本。

为了以高效率操作电机，电机设计为减小能量损耗。这种能量损耗采取不同的形式，包括摩擦损耗、芯部损耗和磁滞损耗，并且导致废热的产生。在一些应用中，热量必须被从电机中主动去除以防止该废热在电机绕组中达到不可容许的水平。

不同的装置和方法已知用于去除热量。一个示例包括向电机设置具有流体通道的水套，冷却液体例如水可以循环穿过所述水套以将热量从电机中去除。另一示例性方法可以包括提供穿过或经过电机的空气流（其可以利用风扇进行辅助）以促进冷却。尽管不同的结构和方法已经被用于冷却电机，但是对电机冷却的改进保持为期望的。

常规的导体间隔材料可以减小或限制能够绕导体流动的冷却剂的量。由此，常规的导体隔片材料减小能够从电机获得的最大功率值。

发明内容

理想的是通过设置能够固定到电机的成型导体上的导体垫片夹以及制造其的方法来避免上述缺点。在某些应用中，对于导体垫片夹可能有利的是具有较小的轮廓，但是仍然强制获得在相邻导体之间的足够间距。由于这种较小轮廓，所述垫片夹占据较小的体积并且由此较小地干扰冷却，从而提高电机的热性能。通过增大导体的暴露的表面区域，可以发生更多的热传递。

在某些应用中，当进行一系列绕组的组装（包括将导体杆等插入到诸如定子本体之类的结构的相应的单独凹槽内）时，存在沿大致轴向方向插入的导体杆将推动抵靠相邻的导体部分且导致在导体杆之间的接触的不对准、磨擦和各种非期望结果的可能性。所公开的实施例包括组装过程，其中导体垫片夹被夹到多个导体杆中的每一个上，所述导体杆随后沿大致轴向方向依序地插入到导体保持结构的凹槽内。所述导体垫片夹可以具有用于与相应导体相接合的结构，使得当所述导体杆被插入到所述保持结构内时所述夹具不会变为脱开或不对准。由此，所述组装过程容许在质量、生产率和成本节约方面的改进，同时所组装的绕组系列维持在导体之间的间距。

根据实施例，电机组件包括：多个导体部段，每个具有端匝部分；以及多个夹具，每个具有通道构件和弯曲构件，所述通道构件附接到所述导体部段的相应导体部段上并且由此将所述相应弯曲构件保持抵靠所述相应端匝部分。所附接的夹具使所述导体部段的相邻部段电绝缘且间隔开，而所述弯曲构件防止所述导体部段的相邻部段彼此接触。

根据另一实施例，构造电机线圈的方法包括：设置多个具有相应端匝部分的导体部段；设置多个夹具，每个夹具具有通道构件和从所述通道构件延伸的弯曲构件；将所述夹具附接到所述导体部段的相应端匝部分上；将所夹持的导体部段安装到线圈容置结构内；以及使用所述夹具的所述弯曲构件防止所述端匝部分的相邻部分接触。

根据另外的实施例，用于使电机的相邻导体电绝缘且间隔开的夹具包括：至少一个通道构件，所述至少一个通道构件形成为至少部分地包封所述导体的单独导体的截面区域；以及从所述通道构件延伸的至少一个弯曲构件，所述通道构件构造为当所述夹具附接到所述导体上时将所述弯曲构件抵靠导体端匝部分保持在位。

根据另外的实施例，电机组件包括：多个导体部段，每个具有端匝部分；以及多个夹具，每个具有在所述相应端匝部分附近附接到所述导体部段的相应导体部段上的一对通道构件，其中所附接的夹具使所述导体部段的相邻部段间隔开，并且其中所述通道构件对防止所述导体部段的相邻部段彼此接触。

前述总结并非限制本发明，本发明由所附权利要求限定。类似地，名称或摘要并非以任意方式用作限制所公开发明的范围。

附图说明