[发明专利]配有多组层叠涂层导体的定子总成有效

专利信息
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
【说明书】:

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。

优先权

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。

版权声明/许可

本专利申请文件的部分公开内容可能包含受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人按照其在美国专利商标局的专利文档或记录中的形式对本专利文档或专利公开内容进行复制,但在其他方面保留所有版权。此版权声明适用于下文所描述的所有数据和本专利申请附图中的所有数据以及下文描述的任何软件:2016、2017年,SapphireMotors,保留所有权利。

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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