[发明专利]用于轴向通量电机的复合定子及其组装方法

说明书

一种用于轴向通量电动机的定子，其包括背铁、从背铁延伸的多个定子齿以及附接到定子齿上的多个齿尖。背铁和定子齿包含第一材料。每个定子齿具有靠近背铁的第一端以及第二端。每个齿尖附接到不同定子齿的第二端上。齿尖包含与第一材料不同的第二材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月31日提交的题为“用于轴向通量电机的复合定子及其组装方法”的美国专利申请No.15/420,770的优先权，该申请全部公开内容特此整体并入本文。

技术领域

本发明的领域总体上涉及轴向通量电机，更具体地涉及包括用于轴向通量电机的两种不同磁性材料的定子组件构型。

背景技术

电动机的诸多应用之一为运转泵或鼓风机。电动机可构造成使泵或鼓风机内驱替流体的叶轮旋转，从而使流体流动。许多气体燃烧器具——例如热水器、锅炉、泳池加热器、小型取暖器、炉和辐射式加热器——包括电动机。在一些示例中，电动机为鼓风机供电，鼓风机使空气或燃料/空气混合物移动通过器具。在另一些示例中，电动机为鼓风机供电，鼓风机分配从器具输出的空气。

用于此类系统中的一种常见的电机为交流(AC)感应电机。典型地，AC感应电机是径向通量电动机，其中通量从旋转轴径向延伸。可以在上述应用中使用的另一类型的电机是电子换向电动机(ECM)。ECM可包括但不限于无刷直流(BLDC)电机、永久磁体交流(PMAC)电机和可变磁阻电机。典型地，这些电机提供比交流感应电机高的电气效率。一些ECM具有轴向通量构型，其中气隙中的通量沿平行于电机的旋转轴线的方向延伸。

至少一些已知的轴向通量电机包括具有多个永久磁体的转子和具有环形背铁的定子。背铁包括形成在背铁上的多个磁齿，其上设置有导电绕组。与转子位于定子内(或反之亦然)的径向通量电机不同，转子和定子以面对面的构型彼此相邻地定位。电磁齿环形地设置在定子周围，并从将各齿彼此联接的背铁朝向永久磁体轴向延伸。然而，这些已知的轴向通量电机通常需要定制部件和昂贵的设备来制造具有不同运行特性(例如，电机尺寸、转矩、速度、极数等)的电机。另外，在不更换整个转子或定子的情况下，可能难以进行对这些电机的部件的维护。

发明内容

在一方面，一种用于轴向通量电机的定子包括背铁、从背铁延伸的多个定子齿以及附接到定子齿上的多个齿尖。背铁和定子齿包含第一材料。每个定子齿具有靠近背铁的第一端以及第二端。每个齿尖附接到不同定子齿的第二端上。齿尖包含与第一材料不同的第二材料。

在另一方面，一种用于轴向通量电机的模块化定子包括包含第一材料的多个第一定子齿段、包含可模制的第二材料的多个第二定子齿段、以及多个绕组。第二定子齿段设置在相邻的第一定子齿段之间。第一和第二定子齿段定位成接近环形。每个绕组缠绕在第二定子齿段的不同的第二定子齿段上。

在又一方面，提供了一种组装定子的方法，该定子具有第一材料的背铁和从背铁延伸的多个定子齿。每个定子齿具有靠近背铁的第一端以及第二端。定子齿包含第一材料。相邻的定子齿限定从每个相邻定子齿的第一端到第二端的宽度基本恒定的槽。该方法包括在不用针式绕线的情况下将定子绕组缠绕在每个定子齿上，并且将包含与第一材料不同的第二材料的多个齿尖附接到定子齿上。每个齿尖附接到定子齿的不同定子齿的第二端上。

附图说明

图1是示例性轴向通量电机的截面图。

图2是图1所示的轴向通量电机的分解图。

图3是可以与图1所示的轴向通量电机一起使用的示例性转子的俯视平面图。

图4A是可以与图3所示的转子一起使用的示例性转子模块的透视图。

图4B是图4A所示的示例性转子模块的分解图。

图5是可以与图3所示的转子一起使用的具有扩展长度的示例性通量导向件的透视图。