[发明专利]定子组件和制造方法

说明书

美国政府在该发明中享有已付的许可证、并在有限的情况下要求该专利拥有者根据由NEEL/DOE签订的ECL-3-32060-02条款提供的合理条款给予他人许可证的权利。

技术领域

一般来说，本发明涉及定子组件及其制造方法。

发明背景

诸如定子固定在电机或发电机的壳体内的电机和发电机一类的电气装置是众所周知的。安装在轴上的转子放置在定子内，并围绕着该轴的纵轴线，相对于定子转动。电流通过定子的传递产生磁场，使转子和安装在其上的轴转动。另外，还知道，为了保证电气装置的最优性能，必需将定子保持在预先确定的温度范围内，并使定子没有污染物。

发明概述

本发明的定子组件包括具有多个定子齿的基本上为环形的定子锥心。定子电线卷绕在每一个定子齿圆周，以形成定子线圈。将环氧树脂涂在定子线圈上和每一个定子齿周围，使得该定子电线可由环氧树脂涂覆和电气上绝缘。至少部分地由环氧树脂形成的冷却剂通道很接近该定子线圈设置，使得定子组件保持冷却。

制造本发明的定子组件的优选方法由装配多个定子齿部件，形成定子齿开始。然后，将定子电线缠绕在该定子齿周围，形成该定子线圈，从而形成一个极。将环氧树脂涂在该定子线圈上，使得定子电线被涂覆和电气上绝缘。将多个极装配在一起，形成一个基本上为环形的定子组件。最好将第二层环氧树脂涂在多个极上，保持它们互相连接。

根据本发明的一个方面，环氧树脂便于热从定子线圈，通过该冷却剂通道传递和传出该定子组件外。

根据本发明的另一个方面，环氧树脂可防止将污染物导入所述定子线圈中。

根据本发明的再一个方面，环氧树脂可增加定子铁心的强度。

本发明的上述特点，优点和其他特点与优点从以下结构附图对本发明的优选实施例的详细说明中很容易了解。

附图简要说明

图1为根据本发明的，包括一个定子组件的电动机的示意性横截面图；

图2为图1的定子组件的截面图；

图3a为图1的定子组件的透视图；和

图3b为图3a的定子组件的部件的透视图。

优选实施例说明

在几个图中，相同的符号表示相同或相当的部件。图1表示电机10的示意图。根据优选实施例，所示的电机10是为了说明的目的，然而应当了解，本发明可以用于其他的电机结构和其他电气装置-例如发电机。电机10包括一个壳体12，一个定子组件14，一根轴16和一个转子18。该定子组件14基本上为环形，并且在电机10工作过程中，保持相对于壳体12静止不动。转子18安装在轴16上，并且一般被定子14约束。该转子18和轴16可相对于壳体12和定子14转动。

参见图2可看出，该定子组件14包括具有一个定子外壳22的定子铁心20，从该定子铁心伸出，其间形成槽21的多个定子齿24；和卷绕或缠绕在每一个定子齿24周围，至少部分地充满该槽21和形成定子线圈28的定子电线26。该定子线圈28用环氧树脂30浸渍，使得环氧树脂30涂覆该定子电线26和该定子线圈28的绕组电气上互相绝缘。最好利用由位于First Streer 1450号，Wabash，Indiana 46992的Wabash Magnetics LLC公司销售的66-2251形式的环氧树脂作为环氧树脂30。根据优选实施例，该定子铁心20由软磁性复合材料或SMC构成，以降低成本和简化制造，并且该定子电线26由铜制成。根据另一个实施例，该定子铁心20可以由层叠钢构成。然而，应当了解，可以使用另外的环氧树脂，定子铁心和/或定子电线成分。

再参见图2可看出，每一个定子齿24和缠绕在周围的定子电线26以后称为“极”32。最好，单独缠绕每一个极32，以便在给定体积内，使绕组数目最大，从而使电机10(如图1所示)的性能最优。每一个定子齿24从外壳22沿径向向内伸出，其终端为有法兰的末端部分34。定子齿24在外壳22和末端部分34之间形成一个槽(如图3b所示)。环氧树脂30放置在外壳22和相应的有法兰的末端部分34之间的每一个定子齿24的周边周围，使得包括定子电线26的每一个极32的至少一部分被环氧树脂30密封。按上述方法加入环氧树脂30增加定子组件14的强度，还可以提供附加的阻尼。对于定子铁心20由软磁性复合材料构成的优选实施例，这种定子组件14的强度的增加特别有利。环氧树脂30的阻尼特性可以吸收可使人不愉快的由电机10产生的振动，从而使工作更平稳。