[发明专利]配有多组层叠涂层导体的定子总成有效
申请号: | 201780045512.1 | 申请日: | 2017-06-06 |
公开(公告)号: | CN109478805B | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | T·麦克雪利 | 申请(专利权)人: | 蓝宝石电机公司 |
主分类号: | H02K1/14 | 分类号: | H02K1/14;H02K1/17 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 蒋爱花;李健 |
地址: | 美国加利*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 配有 层叠 涂层 导体 定子 总成 | ||
一种定子包含多层涂层导体。该涂层绝缘且在相邻导体层间实现电气隔离。多组层叠涂层导体构成定子铁芯,定子包括夹住定子铁芯的磁体组件。所述导体层沿着正交于所述磁体组件平台的方向彼此层叠。导体层均具有矩形横截面。
本专利申请依据《美国法典》第35卷第365条第(c)款要求于2017年6月2提交的名称为“配有多组层叠涂层导体的定子总成”的第15/612,886号美国专利申请的优先权。本专利申请要求该专利申请的优先权。而该美国专利申请为正式申请,基于2016年6月7提交的第62/346,898号美国临时专利申请。本专利申请要求该专利申请的优先权。
技术领域
本专利申请中的说明主要涉及电动机,具体涉及定子。
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背景技术
电动机通常用于各种设备,例如小型家用电器和电子设备以及用于泵和工厂的大型电动机。电动机是世界上的耗电大户之一,但传统上,它们要么效率十分低下,要么价格非常昂贵。电动机的能源效率指的是有多少输入功率被转换为了输出功率。传统上,家用小电器电动机的效率略高于50%。用于泵和工厂的大型电动机通常效率超过90%,但是非常昂贵。直线电动机可以沿着一根轴高速地驱动设备,而旋转式电动机转动一根轴,通常是以一定的转速获得相应的转矩。
传统电动机定子是由电磁线在铁芯周围盘绕而成。电磁线通常是在铜、铝或其他金属导体上涂覆一层薄的绝缘层的绝缘体,可形成可控的电磁体。通常,定子包含不同的磁性阵列。定子绕组可以进行机械或数字切换,以对应磁性阵列的磁场,定子通过对磁通量的变化进行计时来产生电动势。
在传统电动机中,定子通常由多个绕组组成,绕组由绝缘纸、涂漆或一些塑料膜(如聚酰亚胺薄膜)等绝缘。塑料薄膜通常很薄,以便在可用的导体体积下实现最大电流能力。将绝缘层加厚以防止绕组间短路,既可以减少具有固定体积的电极中可用的导体数量,又可以增加定子绕组的电阻。电动机效率随着损耗的降低而增加,但是电动机损耗的增加与电流的平方和电阻之积成正比。因此,增加绕组电阻会降低电动机效率。此外,传统的电介质或磁线涂层是良好的绝热体,这意味着增加涂层厚度会增加热量在导线中的聚集。磁线涂层的热性能在电机性能上的产生了矛盾,增加涂层厚度可以获得更高的电压,但却会导致过热。在传统设计中,细线绝缘是电动机失效的主要原因,易于出现过热这一局限性决定了电动机性能极限。
图1示出了传统电动机的横截面图,其中,线圈缠绕在铁芯片上。作为一个示例,电动机100可包含4或6组线圈130(图示为6组)缠绕在钢芯片120上,其磁路是直性或旋转电动机磁路标准布置的典型代表。中心110是电动机100的旋转中心,可以是杆或轴的位置。利用永磁体后面的背铁构成完整的磁路和电枢铁芯的铁芯片,提高了间隙处的磁场强度,因此有助于提高性能,但存在笨重、成本高、涡流、磁滞损耗等固有缺点。转子和定子中磁极的数量相对较少,导致了高转矩脉动。大量的钢件增加了磁场强度,但具有较高的涡流和磁滞损耗,同时造成电动机100笨重。
附图说明
下文的描述包含对图示的阐述,这些图示以示例的方式说明本发明之实施例的实施方式。这些附图应视为示例性的,而非限制性的。如本文所使用,本专利申请中提及的一个或多个“实施例”应理解为描述本发明的至少一个实施例所包含的某一特定功能、结构和/或特征。因此,本专利申请中出现的诸如“在一个实施例中”或“在一个替代实施例中”之类的语句描述本发明的各种实施例和实施方式,也不一定均指同一实施例。然而,它们也不一定相互排斥。
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