[发明专利]针对电机的改进的槽衬导热性

说明书

本公开内容提供了一种电机，其包括定子，该定子具有包括多个槽的定子芯、转子芯和/或磁芯。多个槽中的每个槽包括间隔件、导体和封装槽绝缘部。间隔件被配置成使导体悬置以介电距离远离定子芯，而不占用导体和定子芯之间的全部空间。封装槽绝缘部包括封装材料，该封装材料被配置成在导体的外周周围以液态流动，以填充导体与定子芯之间的空间。封装材料固化以将间隔件和导体保持到位。封装材料通常具有比传统槽衬高的导热特性，从而提高电机的性能。

相关申请

本申请要求分别于2015年10月8日和2015年11月23日提交的美国临时专利申请第62/239,024号和第62/258,752号以及于2015年11月24日提交的美国专利申请第14/950,276号的权益，其全部内容通过引用被整体并入本文。

技术领域

本公开内容涉及高性能电机领域。更具体地，本公开内容涉及用于电机的定子的封装槽绝缘部的构造，其使得热量能够从电机有效地移除。

背景技术

使用通常称为“槽衬”的部件来实现使导体与转子或定子芯材料电绝缘的传统方法。槽衬被用于电机(例如，发电机和/或电动机)的定子和/或转子中，以在定子芯和/或转子芯与定子绕组和/或转子绕组之间提供绝缘。槽衬将放置在定子芯的槽中的定子绕组与定子芯分开。类似地，槽衬将转子绕组与转子芯分开。

槽衬通常由薄的电绝缘材料(例如，诺梅克斯(nomex)或聚酯薄膜)制成。存在通常用作槽衬的许多不同的材料，包括诸如NMN(诺梅克斯-聚酯薄膜-诺梅克斯)和DMD(涤纶-聚酯薄膜-涤纶)的不同材料的复合材料。所提及的材料是为此目的而制造的无数可能的材料的小集合。这些材料中的大多数具有相对较低的导热率。在操作时，槽衬提供定子绕组与芯的电绝缘，同时使得定子绕组中产生的热量能够从定子绕组转移至定子芯。

在许多电机设计中，构成定子和/或转子芯的软磁材料具有用于容纳用于在电机中承载电流的电导体的多个槽。定子和/或转子中的这些软磁材料也被称为定子芯、转子芯或磁芯。在大多数情况下，将用于使转子芯中的槽绝缘的材料制造成薄片。然后切割薄片并且有时将其形成为适合电机中的转子和/或定子槽的形状。然后，该绝缘材料薄片保护且隔离电机的定子和/或转子内的电导体。

这种使导体与定子和/或转子芯绝缘的方法通常来自导热能力差的材料。因此，希望淘汰由通常导热不良的材料的绝缘材料片制成的传统槽衬。

发明内容

本公开内容的示例性实施方式提供的是，淘汰了传统的槽衬，传统的槽衬通常由从薄片切割然后插入到磁芯中的导热不良的材料构成。所公开的实施方式使用绕组封装材料来填充通常由槽衬片材料占据的空间。也可以在用于绕线式转子的转子芯以及定子内的定子芯中发现同样的做法。本公开内容应用于两种情况，转子芯和定子芯。例如，本公开内容的示例性实施方式提供了一种电机，该电机包括定子，该定子具有包括多个槽的定子芯。多个槽中的每个槽都包括间隔件、导体和/或封装槽绝缘部。间隔件被配置成使导体悬置以适当的介电距离远离定子芯，而不占用导体与定子芯之间的全部空间。封装槽绝缘部包括封装材料，该封装材料被配置成在导体的外周周围以流体状态流动，以填充导体和定子芯之间的空间。封装材料固化并硬化以将间隔件和导体保持到位。封装材料的流体状态可以采用各种粘度，并且存在使封装材料流入绕组和槽中的众多已知方法。

本公开内容的示例性实施方式提供了一种电机，该电机包括定子，该定子具有包括多个槽的定子芯。多个槽中的每个槽都包括多个间隔件、导体和/或封装槽绝缘部。多个间隔件被配置成使导体悬置以介电距离远离定子芯，而不占用导体和定子芯之间的全部空间。封装槽绝缘部包括封装材料，该封装材料被配置成在导体的外周周围以流体状态流动，以填充导体和定子芯体之间的空间。封装材料固化以将多个间隔件和导体保持到位。