CN103329401A - 用于具有低损耗磁性材料的电动马达或发电机的定子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电动马达或发电机的定子以及制造该定子的方法，其包括提供多个齿状物，并且将齿状物与轭状物联结。围绕每个齿状物施加导电绕组。齿状物和/或轭状物可以由低损耗磁性材料片材的叠堆制成。齿状物和/或轭状物可以通过折叠磁性材料片材的叠堆而制成。

Description

用于具有低损耗磁性材料的电动马达或发电机的定子及其制造方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年12月13日提交的系列号为No.61/422,458的美国临时专利申请和2011年3月31日提交的系列号为No.61/469,894的美国临时专利申请的优先权，这些专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于电动马达或发电机的定子、通过将转子与该定子组合来使用该定子的电动马达或发电机、以及制造该定子的方法。本发明具体用于径向气隙马达或发电机，但是也可以应用于其它构造，例如轴向气隙马达或发电机，或类似物。定子可以围绕转子，或者可以被转子围绕。所得的电动马达或发电机可以使用根据本发明实施例的定子，与永久磁体转子、感应转子、开关磁阻转子、DC电刷转子或类似物组合，以形成任何类型的旋转电气装置。虽然所示的是用作定子，但是本发明的某些方面可以用于制造用于电动马达或发电机的转子。

背景技术

电动马达和发电机包括定子和转子。定子可以是电枢，转子可以是电磁场，或者反之亦然。一种通用形式的马达为径向气隙马达，其具有外部定子和在定子内部的转子，或者反之亦然。定子通常由基于铁的叠片构成，这些叠片形成一体的轭状物和齿状物。齿状物在定子-转子气隙处可以比主齿状物本体宽，以便更好地积累和集中电磁通量。结果可能是非常靠近气隙处相邻齿状物之间的间隙。

电导体（例如绝缘铜线）安装在处于齿状物之间且环绕齿状物的狭槽中。在一种通用形式的定子中，通过将导体插入穿过齿状物之间的间隙来安装导体。因为在气隙处齿状物之间的开口窄，所以难以最终将绕组精确地放置在狭槽中，从而导致不均匀的绕组层。这留下了没有被绕组占据的可获取的绕组空间，导致最终的装置获得的性能低于可能的性能。

发明内容

低损耗磁性材料，例如非晶态铁、纳米结晶金属和优化的Si-Fe合金，具有用于电动马达或发电机的定子的期望的特性。这包括良好的通量承载能力和优异的铁芯损耗特性。这样的低损耗磁性材料通常供应于极薄的带状物中，该带状物是非常易碎的，使得商业处理（例如压印、剪切、落模、机加工和切割）是困难的。这些特性已经限制了低损耗磁性材料在马达和发电机中的使用。本发明提供用于电动马达或发电机的定子、使用该定子的电动马达或发电机以及制造该定子的方法，克服了这样的限制。

根据本发明的一个方面，用于电动马达或发电机的定子以及制造该定子的方法包括提供多个齿状物，并且将齿状物与轭状物联结。围绕每个齿状物施加导电绕组。齿状物中的每个和/或轭状物都由低损耗磁性材料片材的叠堆制成。

齿状物中的每个和/或轭状物可以由一个或多个折叠的低损耗磁性片材的叠堆制成。每个折叠的低损耗磁性材料的叠堆可以由变平的低损耗磁性带状物的环形面制成。齿状物中的每个可以由多个折叠的低损耗磁性片材的叠堆制成。轭状物可以由多个轭状物工件制成，每个工件由至少一个低损耗磁性材料片材的叠堆制成。每个轭状物工件可以跨越齿状物中相邻的齿状物。轭状物的磁性材料片材可以与齿状物的磁性材料片材不共面。齿状物和轭状物工件可以通过在齿状物和轭状物工件中形成的互补形状而保持在一起。齿状物可以具有与其极面相对的远侧端部，远侧端部不大于齿状物的支撑电气绕组的部分，以允许绕组与齿状物分开形成并且施加到齿状物的远侧端部上。

低损耗磁性材料可以是非晶态金属，例如磁性铁、纳米晶金属和/或优化的Si-Fe合金。金属片材的厚度可以小于或等于大约100微米，并且可以在大约20到大约50微米的范围内。

磁性材料片材可以彼此不隔绝，并且可以在基本上没有粘合剂的情况下保持在一起。或者，磁性材料片材可以利用粘合剂至少部分地保持在一起。轭状物可以限定马达/发电机轴线，转子绕该轴线旋转，磁性材料片材可以定向成与马达/发电机轴线垂直。

折叠的叠堆可以在磁性材料片材中限定弯曲部分，例如180度弯曲部分。保持装置可以设置在弯曲部分处，并且用来帮助将齿状物保持到轭状物。作为另外一种选择或除此之外，在弯曲部分处可以形成保持形状。可以例如通过使用旋转工具来机加工低损耗磁性片材的叠堆。极面可以形成在每个齿状物中。弯曲部分可以形成于折叠的片材中，其中极面与弯曲部分相对。

轭状物可以由与构成磁性片材的材料不同的软磁性材料制成。轭状物可以是注射模制的轭状物。例如在绕组围绕每个齿状物形成之后，轭状物可以模制到齿状物。齿状物可以通过在齿状物和所述轭状物中形成的互补形状而保持。轭状物可以由多个轭状物工件制成。每个轭状物工件可以跨越齿状物中相邻的齿状物。每个齿状物可以由多个这样的折叠的叠堆制成。

定子可以包括围绕每个齿状物的线轴和围绕线轴缠绕的线材线圈。线轴可以限定用于接纳齿状物中的一个齿状物且用于将该齿状物联结到相邻的轭状物工件的内部空间。每个线轴可以包括用于联结到线轴中相邻的线轴的互补形状。线轴可以由线轴半部和联结线轴半部的隔绝纸张限定。线轴半部的形状可以是相同的。

轭状物可以与转子组合，由此限定电动马达或发电机。

根据本发明的另一个方面，用于电动马达或发电机的定子以及制造该定子的方法包括提供多个齿状物，并且将这些齿状物与轭状物联结。围绕每个齿状物施加导电绕组。每个齿状物都通过折叠一个或多个磁性片材的叠堆而制成。

在查看以下结合附图的说明的情况下，本发明的这些和其它目的、优点和特征将会变得明显。

附图说明

图1为根据本发明实施例的定子沿马达或发电机的转子的旋转轴线方向看的端视图；

图2为非晶态金属带状物的环形面的俯视平面图；

图3为图2的环形面的端视图；

图4为变平的环形面的俯视平面图，其中弯曲部分被夸大；

图5为图4的变平的环形面的端视图，其中保持装置示出为处于弯曲部分处；

图6为图4的变平的环形面的侧正视图，其中保持装置示出为处于弯曲部分处；

图7为与图4相同的视图，示出了变平的环形面的切断部分；

图8为图7的切断部分的端视图；

图9为图7的切断部分的侧正视图；

图10为与图7相同的视图，示出了机加工的齿状物，其中没有示出保持构件；

图11为图10的机加工的齿状物的端视图，其中成轮廓的起伏部用以容纳绕组；

图12为图10的机加工的齿状物的侧正视图；

图13为根据本发明另一个实施例的定子的一部分沿马达或发电机的转子的旋转轴线方向看的端视图，其中绕组被移除以示出齿状物的额外的细节；

图14为图13所示的齿状物的透视图；

图15为与图14相同的视图，示出了其可供选择的实施例；

图16为图13所示的轭状物工件的端视图；

图17为图16所示的轭状物工件的侧正视图；

图18为轭状物工件的可供选择的实施例的透视图；

图19为根据本发明另一个实施例的定子的一部分的透视图；

图20为根据本发明另一个实施例的定子的一部分的透视图；

图21为图20中XXI表示的区域的放大透视图；

图22为图21的齿状物的透视图；

图23为图21的轭状物工件的透视图；

图24为根据本发明另一个实施例的定子的一部分的透视图；

图25为图24的齿状物的放大透视图；

图26为根据本发明另一个实施例的定子的透视图；

图27为图26的XXVII表示的区域的放大图；

图28为沿图26中的线XXVIII-XXVIII截取的横截面图；

图29为线圈组件的平面图；

图30为与图29相同的视图，示出了用在线圈组件中的线轴；

图31为包括多个图29中的线圈组件的定子的一部分的透视图；

图32为图30的线轴的透视图；

图33为沿图30中的线XXXIII-XXXIII截取的横截面图；

图34为沿图30中的线XXXIV-XXXIV截取的横截面图；

图35为沿着图30中的方向XXXV-XXXV的视图；

图36为与图35相同的视图，示出了线轴半部；

图37为根据本发明另一个实施例的定子的透视图；

图38为图37的XXXVIII表示的区域的更加详细的视图；以及

图39为根据本发明另一个实施例的定子的透视图。

具体实施方式

现在参考附图和本文所示的示例性实施例，用于电动马达或发电机的定子20包括多个齿状物22、联结齿状物22的轭状物24以及围绕每个齿状物22的导电绕组26（图1-12）。轭状物24物理地安装齿状物22，并且在齿状物之间提供磁通量的路径。定子20限定了马达/发电机轴线A，转子（未示出）绕该轴线旋转，从而限定了径向气隙马达或发电机。

绕组26可以电气地互连，使得当与具有特定数量的磁极的转子组合时，限定了具有分级的每极每相多个狭槽（SPP）的马达或发电机。轭状物24承载齿状物22之间的磁通量。齿状物穿过由绕组26产生的通量以及由转子产生的通量。在分级SPP构造中，每个齿状物承载与相邻部分不同相（在方向上或幅值上）的通量。因此，轭状物需要承载的通量小于一体的SPP构造。因此，在所示实施例中示出的轭状物的尺寸可以制成为比分级SPP构造小，以补偿构成常规马达轭状物的铁叠片的材料成本增加。这样的常规轭状物可以潜在地降低成本，但是对于总体马达性能而言是不利的。另外，在齿状物和轭状物材料之间使用较高表面积的连接降低了磁通量间隙磁阻。

另外，分级SPP构造更加适合于用于具有较高极计数的马达或发电机的较高频率的同步驱动电流。同步频率是初级马达扭矩产生的频率，不论转子是永久磁体转子、电刷或无刷DC转子、或者感应转子。这是因为较大量的狭槽通常用于高磁极装置，从而能够利用本文所述的技术制造定子。较高同步频率的马达/发电机设计导致较高功率密度，并且对于本文所示的技术，还允许管理损耗。然而，应当理解，所示的实施例还可以用于具有较少狭槽的设计。

齿状物22由低损耗磁性材料片材23的叠堆制成。在这样的构造中的这样的材料比常规叠片产生较低的铁芯损耗。这使得定子20尤其适用于较高频率的马达和发电机应用。在所示的实施例中，低损耗磁性材料片材23可以由硅含量为大约6.5%的金属制成，例如能够从各种源获得的纳米晶体金属或非晶态铁，例如Hitachi Metals（日立金属株式会社）生产的Metglas（金属玻璃）磁性合金2605SA1，AdvancedTechnology&Materials Co.,Ltd.（先进技术材料有限责任公司）生成的Antaimo，或Hitachi Metals（日立金属株式会社）生产的Finemet（铁基纳米晶）。或者，片材23可以由JFE生产的Super Core（超级芯）Si-Fe合金。在所示的实施例中，金属片材23的厚度可以小于或等于大约100微米，并且可以在大约20到大约50微米的范围内。

轭状物24由与构成齿状物22的材料不同的材料制成。轭状物24可以由聚合物粘合的软磁性材料制成，该材料也被称为粉末金属填充的塑料材料。该材料可以是磁性铁粉末与聚合物的共混物。通过注射模制，轭状物24可以在模具中形成，并且可以同时过模制到齿状物22上，其方式可见于2010年9月3日提交的名称为“Stator Used in anElectrical Motor or Generator and Method of Manufacturing a Stator（用于电动马达或发电机的定子以及制造定子的方法）”的系列号为No.61/379,793的共同转让的美国专利申请，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文中。

齿状物22可以由至少一个低损耗磁性片材23的折叠的叠堆29构成。每个折叠的叠堆29可以由低损耗磁性材料带状物的环形面28（图2和3）制成，该环形面利用压机或类似物平整到变平的环形面31（图4-6）上。变平的环形面31可以被切断为两个切断部分36，如图7-9中最佳地示出，切断的工件利用已知的技术进行退火。然而，可以从一个磁性材料带状物的变平的环形面制成仅仅一个或多于两个的齿状物。磁性片材可以彼此不隔绝。在这种方式中，通过滞留空气提供片材之间的任何隔绝，有助于降低涡流损耗。不存在分开的隔绝层有助于增加片材的叠堆率，否则，大量的较薄的片材将显著降低叠堆率。在所示的实施例中，叠堆率可以达到80%到90%之间。另外，片材23的折叠产生足够的机械粘接，从而片材可以在基本上没有粘合剂的情况下保持在一起。然而，如果需要，片材可以利用粘合剂至少部分地保持在一起。在所示的实施例中，金属片材23定向成与马达/发电机轴线A垂直。

每个折叠的叠堆29被充分地压缩，以使得金属片材经历持久稳固的变形，由此在金属片材23中限定出弯曲部分32。可选的保持装置，例如保持销或杆34，可以定位在弯曲部分32处。保持装置34可以由各种材料制成，并且可以制成为各种形状，保持装置通过变形的片材的力保持就位，并且用来将齿状物22锚固在轭状物24中。每个折叠的叠堆29可以承受后折叠机加工，以强化齿状物22的形状。如图10-12所示，弓形气隙极面38可以机加工到折叠的叠堆29的端部中，例如相对的弯曲部分32。另外，绕组凹口40可以形成在每个折叠的叠堆的侧面中，以容纳绕组26。气隙极面38和绕组凹口40可以通过将非晶态金属片材的折叠的叠堆29机加工成齿状物22的期望形状而形成。可以利用旋转工具来机加工该叠堆，该旋转工具例如绕与金属片材23的平面垂直的切割轴线旋转。然而，旋转工具可以绕另一个切割轴线旋转，并且可以采用其它形式的机加工，例如电火花机加工，或者可以采用激光或水喷射。

定子120的可供选择的实施例包括齿状物122、联结齿状物的轭状物124以及围绕每个齿状物122的电气绕组（未示出）（图13和14）。在所示的实施例中，齿状物122由非晶态金属片材123的叠堆制成，通过以充分的压缩来折叠至少一个非晶态金属片材的叠堆以使金属片材经历持久稳固的变形从而制造至少一个折叠的叠堆129而形成。齿状物122可以利用与前述形成齿状物22相同的方法形成，但是没有保持销。然而，齿状物122通过在齿状物122和轭状物124中形成的互补保持形状42而被保持。在所示的实施例中，保持形状42包括从轭状物延伸的延伸部48，以接合齿状物中的凹口50，或反之亦然。然而，对于本领域技术人员而言，其它形状可以是明显的。

轭状物124由与构成金属片材123的材料不同的软磁性材料制成。轭状物124可以由多个轭状物工件44构成，其中每个轭状物工件跨越两个相邻的齿状物122。轭状物工件44可以通过粘合剂或某些其它形式的粘接（包括过盈配合或类似物）联结到齿状物22。在电气绕组围绕每个齿状物形成之后，轭状物工件组装到齿状物，以形成定子。轭状物工件44可以例如利用粉末金属填充的塑料材料通过注射模制制成。然而，轭状物工件44可以通过压缩模制、挤出或其它塑料形成技术制成。在所示的实施例中，每个轭状物工件具有舌状物52和凹槽54，以允许多个轭状物工件沿轴线A的方向叠堆在一起并且利用已知的粘接技术联结。然而，每个轭状物区段可以是一体的构件。

每个齿状物122可以由以图14所示的方式粘接在一起的多个折叠的叠堆129制成。如果轭状物区段和齿状物由单独的相应轭状物工件和折叠的叠堆制成，那么折叠部件将被构造成使得分离接缝彼此不对齐，以便施加机械强度。与齿状物22一样，齿状物122可以进行后折叠机加工，以形成极面138、绕组凹口140和凹口50（图14）。

或者，可以采用与齿状物122类似的齿状物122’，但是不具有同样多的通过后折叠机加工移除的材料，或者不必具有通过后折叠机加工移除的任何材料（图15）。齿状物122’由形成极面138’的多个折叠的叠堆129’构成。齿状物122’几乎没有或者没有后折叠机加工减少了形成定子的步骤数量，并且使用更多的磁性材料。齿状物122’可以应用于某些马达或发电机设计。

轭状物工件144的可选的设计由低损耗磁性材料片材的折叠的叠堆制成（图18）。在这种情况下，与用于形成变平的环形面31相同的方法用来利用充分的压缩生产轭状物工件，以对片材的折叠的叠堆施加持久稳固的变形。轭状物工件144可以具有保持在两个端部上的折叠半径156而不会被切断为切断部分，例如用于制造齿状物22的切断部分36。定子120”可以通过将相同数量的轭状物工件144和齿状物122”组合而制成，每种在图19中仅仅示出了一个。齿状物122”具有被执行以形成绕组凹口140”的后折叠机加工。然而，在每个齿状物122”和相邻的轭状物工件144之间的保持形状142”处设有大致平面交界部。该平面交界部降低了齿状物和轭状物工件两者的后折叠机加工的量。常规的粘合剂可以用来联结齿状物122”和轭状物工件144之间的交界部。

通知由低损耗磁性材料片材的叠堆制成齿状物122”和轭状物工件144两者，定子120”提供优异的通量路径，这是因为通过维持总体通量且减小交界部处的功率损耗而降低了磁损耗。从图19中可以清楚地看到，轭状物工件144的叠片平面不需要与齿状物122”的叠片平面对准。实际上，不仅轭状物工件144和齿状物122”的叠片平面不共面，而且它们还彼此垂直。然而，应当理解，齿状物和轭状物工件之间的叠片平面的不共面布置具有可接受的性能能力，并且更加节省制造成本。另外，绕组（未示出）在组装到轭状物工件之前，可以施加到每个齿状物。

在另一个实施例中，定子220由在保持形状242处装配在一起的齿状物222和轭状物工件244构成，该保持形状由诸如楔形物248的匹配延伸部和诸如锥形狭槽250的凹口构成（图20-23）。齿状物222和轭状物工件244由低损耗磁性材料片材的折叠的叠堆制成，并且以与齿状物122”和轭状物工件144相同的方式相对于彼此定向成非共面叠片。齿状物222被机加工后折叠，以形成绕组凹口240，由此限定极面238和相对的远侧端部239。远侧端部239被机加工以形成楔形物248。轭状物工件244与轭状物工件144类似，不同之处在于，折叠的半径256之间的边缘部分被机加工以形成锥形狭槽250。技术人员将会认识到，楔形物248和锥形狭槽250可以是颠倒的。另外，可以采用其它保持形状。楔形物248和锥形狭槽250的组合提供了自对中的交界部。交界部还增大了气隙表面，以增大总体通量且减小功率损耗。该交界部还允许通量滞留在低损耗磁性材料片材的平面内，原因是通量横过齿状物和相邻的轭状物工件之间的交界部。应当理解，电气绕组区域的尺寸、交界部的细节以及齿状物和轭状物工件的长度可以被构造成用于具体的应用，也就是考虑马达或发电机的尺寸和速度，这对于技术人员而言是明显的。

在另一个实施例中，马达或发电机定子320由齿状物322和轭状物324构成（图24和25）。轭状物324由轭状物工件344构成，该轭状物工件与齿状物322一起由低损耗磁性材料片材的折叠的叠堆制成，并且以与齿状物122”和轭状物工件144相同的方式相对于彼此定向成非共面叠片。保持形状342形成在相邻的齿状物和轭状物工件之间，包括形成在轭状物工件处的延伸部，例如楔形物348，并且包括形成在齿状物322每一侧处的凹口，例如锥形狭槽350。齿状物322和轭状物工件344被构造成允许每个齿状物322的远侧端部339不宽于齿状物的形成有绕组326的区域。这方便利用简单滑动技术来安装电气绕组。通过允许绕组与齿状物分开地形成且允许绕组滑过远侧端部339而滑到齿状物上，这还降低了电气绕组的安装成本。

在另一个实施例中，马达或发电机定子420由齿状物422和轭状物424构成（图26-36）。轭状物424由轭状物工件444构成，该轭状物工件与齿状物422一起由低损耗磁性材料片材的折叠的叠堆制成。齿状物422由低损耗磁性材料片材的多个折叠的叠堆429制成，如图28所示，这些叠堆联结在一起，并且以与齿状物122”和轭状物工件144相同的方式相对于彼此定向成非共面叠片。保持形状442形成在相邻的齿状物和轭状物工件之间，包括形成在轭状物工件处的延伸部，例如倾斜表面448，并且包括形成在齿状物422每一侧处的凹口，例如锥形狭槽450。齿状物422和轭状物工件444被构造成允许每个齿状物422的远侧端部439不宽于齿状物的形成有绕组326的区域。这方便利用简单滑动技术来安装电气绕组。通过允许绕组与齿状物分开地形成且允许绕组滑过远侧端部439而滑到齿状物上，这还降低了电气绕组的安装成本和马达/发电机的电气效率。

定子422由一系列线圈组件460构成，每个线圈组件由线轴462和线材线圈480构成，一个齿状物422插入到该线轴中，线材线圈缠绕该线轴。线轴462限定了用于接纳齿状物422中的一个齿状物的内部空间474以及用于将该齿状物联结到相邻的轭状物工件444的邻接空间476。每个线轴462包括顶部区段468和底部区段470，它们与相邻线圈的线轴的相应顶部和底部区段联结，如图31中最佳地示出。为了帮助该联结，在顶部区段468和底部区段470的相对侧上限定了互补形状482，以用于例如通过粘合剂或类似物联结相邻的线轴。这不仅提供与定子422的结构完整性，而且还用来保持齿状物422和轭状物工件444并置，且用来维持每个齿状物的极面438的正确定位。

从图29中可以最佳地看到，顶部区段470比底部区段470宽，由此限定了锥形形状C。绕组426可以形成到锥形C的外边界处，而不会妨碍相邻的线圈组件的绕组。这样，可以绕每个齿状物形成整齐密集地堆积的绕组，该绕组靠着相邻齿状物的绕组延伸，以便增强相应马达或发电机的电气效率。

每个线轴462由线轴半部464和隔绝纸张限定，例如本领域中已知的Mylar片材466，该隔绝纸张联结线轴半部464，如图32中最佳地示出。每个线轴半部464包括通过柱472联结的顶部区段468a和底部区段470a。隔绝纸张片材466与柱472间隔开，柱472与隔绝纸张片材466间隔开，由此限定齿状物接纳空间474。尽管隔绝纸张466不是特别刚性，但是绕组426可以形成在线轴之上，其中垫片处于空间474中，以维持齿状物接纳空间474的尺寸。在形成绕组之后，齿状物422插入到齿状物接纳空间474中将线轴262的各部件保持正确对准。此外，使用隔绝纸张466片材将线轴半部464联结在一起具有的优点在于，最小化了绕组426和齿状物422之间的间隔，由此进一步增大所得的马达或发电机的电气效率。在所示的实施例中，线轴半部464的形状相同，但是旋转成面向彼此。它们形成为还在相对于齿状物的正确位置处限定轭状物交界部空间478。另外，在顶部区段468处可以形成有狭缝484，以便固定形成绕组426的隔绝线材的端部，如图31中最佳地示出。

在另一个实施例中，定子520由轭状物524和多个齿状物522构成，这些齿状物以前述方式构造，轭状物由轭状物工件544构成，轭状物工件以前述方式联结相邻的齿状物。然而，轭状物工件544是非平面的，例如其形状为弦形或弓形，由此轭状物524的形状为圆形。具有非线性轭状物工件的优点在于，马达的更多的部分将为有用体积的形式，该有用体积可以填充有扭矩生成材料，例如线圈绕组。

在另一个实施例中，马达或发电机定子620由齿状物622和轭状物624构成（图39）。定子620为静止定子的例子，其与向外定向的转子（未示出）一起使用，该转子响应于由定子620产生的磁场而围绕定子620旋转。这种向外定向的转子可以钢外壳的形式，永久磁体附接在钢外壳的内表面处，并且该钢外壳可以用于机动化传送装置以及带驱动辊和类似物，这在本领域中是已知的。虽然齿状物622由低损耗磁性材料片材的折叠的叠堆构成，但是轭状物624可以由注射模制的软磁性材料制成，如上所述，或者由更加常规的软磁性材料的叠片叠堆制成。或者，轭状物624可以由非磁性材料制成，并且仅仅用于为定子提供机械强度。齿状物622的内端部639例如通过互补形状646彼此磁性地联接。齿状物622的远侧端部形成极面638。绕组（未示出）围绕每个齿状物622形成，例如围绕与前述类似的线轴。对于已经了解本文所述各种实施例的技术人员而言，其它例子将会是明显的。

虽然前述说明描述了本发明的若干实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离如以下权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变型和修改。本发明涵盖本文所述的本发明的各个实施例或方面的所有组合。应当理解，本发明的任何实施例和全部实施例可以与任何其它实施例结合，以描述本发明的额外实施例。此外，实施例的任何元素可以与任何实施例的任何和全部其它元素结合，以描述额外的实施例。

Claims (62)

1. 要求保护排他性的特性或特权的本发明的实施例限定如下：

   1.一种用于电动马达或发电机的定子，所述定子包括：

   多个齿状物；

   联结所述齿状物的轭状物；以及

   围绕每个所述齿状物的导电的绕组；

   其中从所述齿状物和所述轭状物中选择的至少一者包括低损耗磁性材料片材的叠堆。
2. 2.根据权利要求1所述的定子，其中从所述齿状物和所述轭状物中选择的至少一者包括低损耗磁性材料片材的至少一个折叠的叠堆。
3. 3.根据权利要求2所述的定子，其中低损耗磁性材料片材的至少一个折叠的叠堆由低损耗磁性材料带状物的变平的环形面制成。
4. 4.根据权利要求2或3所述的定子，其中所述齿状物中的每一个都由低损耗磁性材料片材的多个所述折叠的叠堆制成。
5. 5.根据权利要求1所述的定子，其中所述轭状物包括多个轭状物工件，每个轭状物工件包括低损耗磁性材料片材的至少一个叠堆。
6. 6.根据权利要求5所述的定子，其中所述轭状物工件中的每一个都跨越所述齿状物中相邻的齿状物。
7. 7.根据权利要求5或6所述的定子，其中所述轭状物工件的所述磁性材料片材与所述齿状物的所述磁性材料片材不共面。
8. 8.根据权利要求5或6所述的定子，其中所述齿状物和所述轭状物工件通过在所述齿状物和所述轭状物工件中形成的互补形状而保持在一起。
9. 9.根据权利要求1所述的定子，其中所述磁性材料片材的硅含量为至少大约6.0%。
10. 10.根据权利要求1所述的定子，其中所述磁性材料片材包括从非晶态金属、纳米晶金属和优化的Si-Fe合金中选择的至少一种。
11. 11.根据权利要求1所述的定子，其中所述磁性材料片材的厚度小于或等于大约100微米。
12. 12.根据权利要求11所述的定子，其中所述磁性材料片材的厚度在从大约20到大约50微米的范围内。
13. 13.根据权利要求1所述的定子，其中所述磁性材料片材彼此未隔绝。
14. 14.根据权利要求1所述的定子，其中所述磁性材料片材在基本上不使用粘合剂的情况下保持在一起。
15. 15.根据权利要求1所述的定子，其中所述磁性材料片材至少部分地利用粘合剂保持在一起。
16. 16.根据权利要求1所述的定子，其中所述轭状物大致限定了马达/发电机轴线，转子绕所述马达/发电机轴线旋转，并且其中所述齿状物的所述磁性材料片材定向成与所述轴线垂直。
17. 17.根据权利要求2所述的定子，其中低损耗磁性材料片材的所述折叠的叠堆在所述磁性材料片材中限定了弯曲部分。
18. 18.根据权利要求17所述的定子，其包括从所述弯曲部分处的保持装置和形成在所述弯曲部分处的保持形状中选择的至少一种。
19. 19.根据权利要求17所述的定子，其包括在所述齿状物的每个中形成的、与所述弯曲部分相对的气隙极面。
20. 20.根据权利要求1所述的定子，其中所述轭状物由与包括所述低损耗磁性材料片材的材料不同的软磁性材料制成。
21. 21.根据权利要求20所述的定子，其中所述轭状物是注射模制的轭状物，其模制到所述齿状物或由附接到所述齿状物的、注射模制的轭状物工件形成。
22. 22.根据权利要求1所述的定子，其中在所述绕组绕所述齿状物中的每一个形成之后，所述轭状物联结到所述齿状物。
23. 23.根据权利要求1所述的定子，其包括围绕所述齿状物中每一个的线轴和围绕所述线轴缠绕的线材线圈。
24. 24.根据权利要求23所述的定子，其中所述线轴限定了内部空间，所述内部空间用于接纳所述齿状物中的一个齿状物且用于将该齿状物联结到相邻的轭状物工件。
25. 25.根据权利要求22或23所述的定子，其中每个所述线轴包括用于联结到所述线轴中相邻的线轴的互补形状。
26. 26.根据权利要求22或23所述的定子，其中所述线轴由线轴半部和联结所述线轴半部的隔绝纸张限定。
27. 27.根据权利要求26所述的定子，其中所述线轴半部的形状相同。
28. 28.根据权利要求1所述的定子，其与转子组合，由此限定电动马达或发电机。
29. 29.一种用于电动马达或发电机的定子，所述定子包括：

    多个齿状物；

    联结所述齿状物的轭状物；以及

    围绕每个所述齿状物的导电的绕组；

    其中从所述齿状物和所述轭状物中选择的至少一者包括磁性材料片材的至少一个折叠的叠堆。
30. 30.一种制造用于电动马达或发电机的定子的方法，所述方法包括：

    形成多个齿状物；

    形成轭状物，并且将所述齿状物联结到所述轭状物；以及

    使导电的绕组围绕每个所述齿状物并置；

    所述方法包括由低损耗磁性材料片材的叠堆形成从所述齿状物和所述轭状物中选择的至少一者。
31. 31.根据权利要求30所述的方法，其中所述形成低损耗磁性材料的所述叠堆包括折叠低损耗磁性材料片材的叠堆。
32. 32.根据权利要求31所述的方法，其中所述折叠低损耗磁性材料的叠堆包括将低损耗磁性材料带状物缠绕成环形面并且使该环形面变形，直到该环形面的相对侧相接触。
33. 33.根据权利要求32所述的方法，其包括将变形的环形面分开为至少两个齿状物。
34. 34.根据权利要求32或33所述的方法，其包括由低损耗磁性材料片材的多个所述折叠的叠堆形成所述齿状物中的每一个。
35. 35.根据权利要求30所述的方法，其包括由多个轭状物工件形成所述轭状物，每个轭状物工件包括低损耗磁性材料片材的至少一个叠堆。
36. 36.根据权利要求35所述的方法，其中所述轭状物工件中的每一个都跨越所述齿状物中相邻的齿状物。
37. 37.根据权利要求35或36所述的方法，其包括将所述轭状物的所述磁性材料片材定向成与所述齿状物的所述磁性材料片材不共面。
38. 38.根据权利要求35或36所述的方法，其包括利用在所述齿状物和所述轭状物工件中形成的互补形状将所述齿状物和所述轭状物工件保持在一起。
39. 39.根据权利要求30所述的方法，其中所述低损耗磁性材料的硅含量为至少大约6.0%。
40. 40.根据权利要求30所述的方法，其中所述低损耗磁性材料包括从非晶态金属、纳米晶金属和优化的Si-Fe合金中选择的至少一种。
41. 41.根据权利要求30所述的方法，其中所述磁性材料片材的厚度小于或等于大约100微米。
42. 42.根据权利要求41所述的方法，其中所述磁性材料片材的厚度在从大约20到大约50微米的范围内。
43. 43.根据权利要求31所述的方法，其包括在没有将所述磁性材料片材与隔绝涂层隔绝的情况下折叠所述叠堆。
44. 44.根据权利要求30所述的方法，其包括在基本上不使用粘合剂的情况下将所述磁性材料片材保持在一起。
45. 45.根据权利要求30所述的方法，其包括至少部分地利用粘合剂将所述磁性材料片材保持在一起。
46. 46.根据权利要求30所述的方法，其中所述轭状物大致限定了马达/发电机轴线，转子绕所述马达/发电机轴线旋转，并且所述方法还包括将所述磁性材料片材定向成与所述马达/发电机轴线垂直。
47. 47.根据权利要求31所述的方法，其中所述折叠所述叠堆包括在所述磁性材料片材中形成弯曲部分。
48. 48.根据权利要求47所述的方法，其包括从在所述弯曲部分处定位保持装置和在所述弯曲部分处形成保持形状中选择的至少一种。
49. 49.根据权利要求42或48所述的方法，其包括在所述齿状物的每个中形成与所述弯曲部分相对的气隙极面。
50. 50.根据权利要求30所述的方法，其包括机加工低损耗磁性材料片材的所述叠堆。
51. 51.根据权利要求50所述的方法，其包括利用从旋转工具、电火花机加工、激光和喷水中选择的至少一种机加工低损耗磁性材料片材的所述叠堆。
52. 52.根据权利要求30所述的方法，其包括由与包括所述低损耗磁性材料片材的材料不同的软磁性材料形成所述轭状物。
53. 53.根据权利要求52所述的方法，其包括通过注射模制所述轭状物而形成所述轭状物。
54. 54.根据权利要求52所述的方法，其包括通过将所述轭状物模制到所述齿状物或者通过注射模制形成轭状物工件且将所述轭状物工件附接到所述齿状物而将所述齿状物联结到所述轭状物。
55. 55.根据权利要求30所述的方法，其包括在所述绕组绕所述齿状物中的每一个并置之后，将所述轭状物联结到所述齿状物。
56. 56.根据权利要求30所述的方法，绕线轴缠绕线圈，并且将所述齿状物中的一个插入到所述线轴中。
57. 57.根据权利要求56所述的方法，其中所述线轴限定了内部空间，所述内部空间用于接纳所述齿状物中的一个齿状物且用于将该齿状物联结到相邻的轭状物工件。
58. 58.根据权利要求56或57所述的方法，其中每个所述线轴包括互补形状，并且所述方法包括利用所述互补形状联结所述线轴中相邻的线轴。
59. 59.根据权利要求56或57所述的方法，其中所述线轴由线轴半部和联结所述线轴半部的隔绝纸张限定。
60. 60.根据权利要求59所述的方法，其中所述线轴半部的形状相同。
61. 61.根据权利要求30所述的方法，其包括将转子与所述定子组合，由此制造电动马达或发电机。
62. 62.一种制造用于电动马达或发电机的定子的方法，所述方法包括：

    形成多个齿状物；

    形成轭状物，并且将所述齿状物联结到所述轭状物；以及

    使导电的绕组围绕每个所述齿状物并置；

    所述方法包括通过折叠磁性材料片材的至少一个叠堆而形成从所述齿状物和所述轭状物中选择的至少一者。

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