CN110535256B - 用于冷却电动机的装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本文提供了一种用于电动机的定子。该定子可包括定子主体，该定子主体包括多个层压件、多个导线绕组和由该导线绕组形成的绕组端匝。该定子还可包括围绕定子主体的外表面的至少一部分设置的聚合物复合材料壳体和用于加热和/或冷却定子的限定在聚合物复合材料壳体中的多个通道。本文还提供了制造定子的方法。

Description

用于冷却电动机的装置及其制造方法

技术领域

本公开总体上涉及一种用于冷却电动机的装置及其制造方法，更具体地，涉及一种包括能够在定子组件中接收用于冷却导线绕组、层压件或其组合的流体的通道的定子组件。

背景技术

包括混合动力车辆的电动车辆采用诸如感应马达和永磁马达的电动机来推进车辆，以及当用作发电机时捕获制动能量。电动机通常包括转子和定子，其中转子通过齿轮组将扭矩传递到车辆的驱动轮，而定子包含导线绕组形式的导体。在运行时，定子和转子通常需要冷却。电动机通常可以被主动冷却，例如，被空气冷却或液体冷却，或被动冷却。空气冷却的电动机通常将空气吹过定子芯和导线绕组。在这种布置中，电动机可以被称为非密封或开放式马达，使得空气能够吹过定子芯并绕过绕组。在封闭或密封的马达中，空气通常吹过马达壳体上的散热片，以消散来自马达的废热。在非密封或密封马达中，与液体冷却相比，空气冷却提供了马达的较不复杂但相对低效的冷却。

液冷式马达可具有环形护套，该环形护套位于定子芯的外径和壳体的内径之间。水可以通过护套和在定子芯周围循环，以去除定子芯和定子绕组中产生的热量。传统上，护套位于相对远离绕组端匝并且不与绕组端匝接触的位置。可以理解的是，在绕组端匝中产生的热量行进穿过绕组和定子芯以由护套提取。从绕组端匝穿过定子芯的部分到液体护套的热路径通常包括许多具有低导热率的材料，这可以减少对绕组端匝的冷却。

发明内容

本部分提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在某些方面，本发明提供了一种用于电动机的定子，其包括多个层压件，每个层压件包括多个槽，其中该多个槽共同限定第一端面和第二端面。定子还包括设置在多个槽中的多个导线绕组、由与第一端面相邻的各个导线绕组形成的第一多个绕组端匝，以及由与第二端面相邻的各个导线绕组形成的第二多个绕组端匝。第一多个绕组端匝具有第一外周，而第二多个绕组端匝具有第二外周。第一聚合物复合材料壳体可以围绕第一多个绕组端匝的第一外周的至少一部分设置，而第二聚合物复合材料壳体可以围绕第二多个绕组端匝的第二外周的至少一部分设置。其中第一聚合物复合材料壳体和第二聚合物复合材料壳体各自包括聚合物。定子还包括多个通道，用于接收用于加热和/或冷却第一多个绕组端匝和第二多个绕组端匝的流体。多个通道可以限定为以下一个或多个：（i）第一聚合物复合材料壳体；（ii）第二聚合物复合材料壳体；（iii）第一多个绕组端匝的各个导线绕组之间的区域；和（iv）第二多个绕组端匝的各个导线绕组之间的区域。

第一和第二聚合物复合材料壳体中的聚合物各自可包括热塑性聚合物或热固性聚合物。

第一和第二聚合物复合材料壳体每个还可包括多根增强纤维。该多根增强纤维可以是选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、石英纤维、石墨纤维、纳米纤维、硼纤维及其组合的连续纤维。

多个通道可包括外壳，该外壳包括金属、聚合物、聚合物复合材料、陶瓷或其组合。

多个通道可以限定在第一聚合物复合材料壳体和第二聚合物复合材料壳体中。第一聚合物复合材料壳体中的通道可以围绕第一多个绕组端匝周向延伸，而第二聚合物复合材料壳体中的多个通道可以围绕第二多个绕组端匝周向延伸。

第一聚合物复合材料壳体中的多个通道可以彼此互连，而第二聚合物复合材料壳体中的多个通道可以彼此互连。

第一聚合物复合材料壳体中的多个通道分别包括第一入口和第一出口，第二聚合物复合材料壳体中的多个通道分别包括第二入口和第二出口。

第一聚合物复合材料壳体中的多个通道可以与第二聚合物复合材料壳体中的多个通道流体连通。

多个通道可以限定在第一聚合物复合材料壳体中和第二聚合物复合材料壳体中。第一聚合物复合材料壳体中的多个通道可在第一多个绕组端匝中的各个绕组端匝之间以及各个导线绕组之间径向延伸，而第二聚合物复合材料壳体中的多个通道可在第二多个绕组端匝中的各个绕组端匝之间以及在各个导线绕组之间径向延伸。

第一聚合物复合材料壳体中的多个通道可以由第一歧管通道彼此互连，而第二聚合物复合材料壳体中的多个通道可以由第二歧管通道彼此互连。

可以通过以下来形成中间定子组件：将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子、将中间定子组件放置在模具中、将聚合物前体引入模具中、固化聚合物前体以形成第一聚合物复合材料壳体和第二聚合物复合材料壳体，并去除牺牲材料以形成多个通道。

在其他方面，本公开提供了一种制造具有多个通道的定子的方法。该方法包括将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子以形成中间定子组件。定子包括多个层压件，每个层压件包括多个槽，其中多个槽共同限定第一端面和第二端面。定子还包括设置在多个槽中的多个导线绕组，由与第一端面相邻的各个导线绕组形成的第一多个绕组端匝，以及由与第二端面相邻的各个导线绕组形成的第二多个绕组端匝。第一多个绕组端匝具有第一外周，而第二多个绕组端匝具有第二外周。该方法还可包括将中间定子组件放置在模具中、将聚合物前体引入模具中，以及固化聚合物前体以形成固体聚合物定子组件，该定子组件包括围绕第一多个绕组端匝的第一外周边的至少一部分设置的第一聚合物复合材料壳体和围绕第二多个绕组端匝的第二外周的至少一部分设置的第二聚合物复合材料壳体。第一聚合物复合材料壳体和第二聚合物复合材料壳体各自包括聚合物。该方法还包括去除牺牲材料以形成在限定在以下中的一个或多个中的多个通道：（i）第一聚合物复合材料壳体；（ii）第二聚合物复合材料壳体；（iii）第一多个绕组端匝的各个导线绕组之间的区域；（iv）第二多个绕组端匝的各个导线绕组之间的区域。

聚合物前体可包括热塑性聚合物或热固性聚合物。

施加通道前体材料可包括围绕第一多个绕组端匝周向地施加通道前体材料，以及围绕第二多个绕组端匝周向地施加通道前体材料。

施加通道前体材料可包括将通道前体材料施加到第一多个绕组端匝的各个导线绕组与第二多个绕组端匝之间的至少一部分区域。

施加通道前体材料可以包括在第一多个绕组端匝中的各个绕组端匝之间径向地施加通道前体材料，以及在第二多个绕组端匝中的各个绕组端匝之间径向地施加通道前体材料。

牺牲材料可包括能够进行熔化、蒸发、爆燃和增溶中的一种或多种的材料。

通道前体材料可包括含有牺牲材料的外壳。该外壳可包括金属、聚合物、聚合物复合材料、陶瓷或其组合，并且牺牲材料可包括能够进行熔化、蒸发、爆燃和增溶中的一种或多种的气体或材料。在去除牺牲材料之后可以保留壳。

该方法可以进一步包括从模具移除固体聚合物定子组件并在移除牺牲材料之前将固体聚合物定子组件放置在定子壳体中或者进一步包括将中间组件放置在定子壳体中并将中间组件放置在模具中的定子壳体中。

在其他方面，本发明提供一种用于电动机的定子，包括多个层压件，每个层压件包括多个槽，其中多个槽共同限定第一端面和第二端面，并且其中多个层压件具有外表面。定子还包括设置在多个槽中的多个导线绕组、由与第一端面相邻的各个导线绕组形成的第一多个绕组端匝，以及由与第二端面相邻的各个导线绕组形成的第二多个绕组端匝。第一多个绕组端匝具有第一外周，而第二多个绕组端匝具有第二外周。定子还包括聚合物复合材料壳体和用于接收用于加热和/或冷却定子的流体的多个通道，其中多个通道限定在聚合物复合材料壳体中。聚合物壳体可以设置在以下周围：（i）层压件的外表面的至少一部分；（ii）第一多个绕组端匝的第一外周的至少一部分；和（iii）第二多个绕组端匝的第二外周的至少一部分。聚合物复合材料壳体可包括聚合物。

聚合物复合材料壳体中的聚合物可包括热塑性聚合物或热固性聚合物。

每个聚合物复合材料壳体还可包括多根增强纤维。该多根增强纤维可以是选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、石英纤维、石墨纤维、纳米纤维、硼纤维及其组合的连续纤维。

多个通道可包括外壳，该外壳包括金属、聚合物、聚合物复合材料、陶瓷或其组合。

聚合物复合材料壳体中的多个通道可以围绕以下周向延伸：（i）层压件的外表面；（ii）第一多个绕组端匝；（iii）第二多个绕组端匝。

多个通道可彼此互连。

多个通道可包括第三入口和第三出口。

可以通过将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子以形成中间定子组件，将中间定子组件放置在模具中，将聚合物前体引入模具中，固化聚合物来形成多个通道。形成聚合物复合材料壳体的前体，并去除牺牲材料以形成多个通道。

在其他方面，本公开提供了一种制造具有多个通道的定子的方法。该方法包括将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子以形成中间定子组件。定子包括多个层压件，每个层压件包括多个槽，其中多个槽共同为第一端面和第二端面，并且其中多个层压件具有外表面。定子还包括设置在多个槽中的多个导线绕组，由与第一端面相邻的各个导线绕组形成的第一多个绕组端匝，以及由各个第一端面形成的第二多个绕组端匝。与第二端面相邻的绕组。第一多个绕组端匝具有第一外周，第二多个绕组端匝具有第二外周。该方法还包括将中间定子组件放置在模具中，将聚合物前体引入模具中，固化聚合物前体以形成包括聚合物复合材料壳体的固体聚合物定子组件，并移除牺牲材料以形成限定的多个通道在聚合物复合材料壳体中。聚合物复合材料壳体可以设置在：（i）层压件的外表面的至少一部分；（ii）第一多个绕组端匝的第一外周的至少一部分；（iii）第二多个绕组端匝的第二外周的至少一部分。聚合物复合材料壳体可包括聚合物。

施加通道前体材料可以包括围绕以下方式周向地施加通道前体材料：（i）叠层的外表面；（ii）第一多个绕组端匝；（iii）第二多个绕组端匝。

牺牲材料可包括能够熔化，蒸发，爆燃和增溶中的一种或多种的材料。

通道前体材料可包括含有牺牲材料的外壳。该外壳可包括金属、聚合物、聚合物复合材料、陶瓷或其组合，并且牺牲材料可包括能够熔化、蒸发、爆燃和增溶中的一种或多种的气体或材料。在去除牺牲材料之后可以保留壳。

该方法还可包括将插入件施加到中间定子组件。

在其他方面，本公开提供了一种用于电动机的定子，包括定子主体，该定子主体包括多个层压件、多个导线绕组，以及由各个导线绕组形成的多个绕组端匝。定子还包括围绕定子主体的外表面的至少一部分设置的聚合物复合材料壳体，以及用于接收用于加热和/或冷却定子的流体的多个通道，其中多个通道限定在聚合物复合材料壳体中。该聚合物复合材料壳体包括聚合物。

聚合物复合材料壳体中的聚合物可包括热塑性聚合物或热固性聚合物。

聚合物复合材料壳体还可包括多根增强纤维。该多根增强纤维可以是选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、石英纤维、石墨纤维、纳米纤维、硼纤维及其组合的连续纤维。

通道可包括外壳，该外壳包括金属、聚合物、聚合物复合材料、陶瓷或其组合。

通过将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子主体以形成中间定子组件、将中间定子组件放置在模具中、将聚合物前体引入模具中、固化聚合物前体以形成聚合物复合材料壳体，并去除牺牲材料以形成多个通道。

根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的一个方面的包括聚合物复合材料壳体和限定在其中的通道的定子组件的透视图。

图2是图1的定子组件的横截面透视图。

图3A是根据本公开的一个方面的单个层压件的横截面图。

图3B是根据本公开的一个方面的多个层压件的透视图。

图4A是根据本公开另一方面的包括集中绕组配置的定子组件的透视图。

图4B是图4A的定子组件在垂直于组件的旋转轴线的平面上的展平横截面图。

图4C是根据本公开的一个方面的图4B沿线B-B的展平横截面图。

图4D是根据本公开另一方面的图4B沿线B-B的展平横截面图。

图5A是根据本公开另一方面的包括条形绕组端匝的定子组件的一部分的透视图。

图5B是图5A的定子组件沿线C-C的展平横截面图。

图5C是图5A的包括聚合物复合材料壳体和通道的定子组件沿线C-C的展平横截面图。

图6是根据本公开另一方面的包括聚合物复合材料壳体和限定在其中的通道的定子组件的透视图件。

图7是图6的定子组件的展平侧横截面图。

图8是包括外壳的通道的横截面图。

图9A-9D示出了根据本公开的一个方面的制造定子组件的方法。图9A是中间定子组件的展平顶视图，其示出了根据本公开的一个方面的将通道材料施加到绕组端匝。图9B是图9A的中间定子组件的展平横截面图。图9C是图9A的定子主体的展平横截面图，其示出了根据本公开的一个方面的固体聚合物定子组件的形成。图9D是图9A的定子主体的展平横截面图，其示出了第一和第二聚合物复合材料壳体中的通道的形成。

图10A-10C示出了根据本公开另一方面的制造定子组件的方法。图10A是沿着图4A的线A-A的定子组件400的展平横截面图，其示出了根据本公开另一方面的施加牺牲材料以形成中间定子组件。图10B是沿着图4A的线A-A的定子组件400的展平横截面图，其示出了根据本公开另一方面的固体聚合物定子组件的形成。图10C是沿图4A中的线A-A的定子组件400的展平横截面图，其示出了第一聚合物复合材料壳体中的通道的形成。

图11A-11C示出了根据本公开另一方面的制造定子组件的方法。图11A是沿着图5A的线C-C的定子组件500的展平横截面图，其示出了根据本公开另一方面的施加牺牲材料以形成中间定子组件。图11B是沿着图5A的线C-C的定子组件500的展平横截面图，其示出了根据本公开另一方面的固体聚合物定子组件的形成。图11C是沿图5A的线C-C的定子组件500的展平横截面图，其示出了第一聚合物复合材料壳体中的通道的形成。

图12A-12F示出了根据本公开另一方面的制造定子组件的方法。图12A是根据本公开的一个方面的定子组件的侧视图，其示出了根据本公开另一方面的施加牺牲材料以形成中间定子组件。图12B是根据本公开另一方面的替代中间定子组件的侧视图。图12C是根据本公开另一方面的替代性中间定子组件的侧视图。图12D是根据本公开另一方面的固体聚合物定子组件的侧视图。图12E是根据本公开另一方面的替代性固体聚合物定子组件的侧视图。图12F是示出在聚合物复合材料壳体中通道的形成的侧视图。

图13A是根据本发明的一个方面的牺牲材料的横截面图。

图13B是根据本发明的另一方面的牺牲材料的横截面图。

图14是来自图9B的中间定子组件的替代性布置。

图15是来自图9C的固体聚合物定子组件的替代性布置。

图16是根据本公开的一个方面的电动机组件。

各个附图标记在附图的若干视图中指示对应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。

提供示例性实施例以使本公开全面，并且将把本发明的范围充分地传达给所属领域的技术人员。提出了许多具体细节，例如具体组合物、部件、装置和方法的实例，以提供对本公开内容的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不需要采用特定细节，可以以许多不同的形式实施示例性实施例，并且两者都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，没有详细描述众所周知的过程、众所周知的设备结构和众所周知的技术。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包含”、“含有”、“包括”和“具有”是包含性的，因此指定所述特征、元件、组合物、步骤、整数、操作和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组。尽管开放式术语“包含”应理解为用于描述和要求本文所述的各种实施例的非限制性术语，但在某些方面，该术语可替代地理解为更具限制性和限制性的术语，诸如“由......组成”或“基本上由......组成”。因此，对于引用组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤的任何给定实施例，本公开还具体包括由这些引用的组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤组成或基本上由它们组成的实施例。在“由......组成”的情况下，替代性实施例排除任何另外的组合物、材料、组分、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤，而在“基本上由......组成”的情况下，任何另外的组合物、实质上影响基本和新颖特征的材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤不包括在这样的实施例中，而是任何组成、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或不会实质上影响基本和新颖特征的处理步骤可以包括在实施例中。

除非特别标识为性能顺序，否则本文描述的任何方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行。还应理解，除非另有说明，否则可采用另外的或替代的步骤。

当部件、元件或层被称为“接通”、“接合到”、“连接到”、“附接到”或“耦合到”另一元件或层时，它可以直接在其他部件、元件或层上或者可以与它们接合、连接、附接或耦合，或者可以存在中间元件或层。相反，当一个元件被称为“直接接通”、“直接接合”、“直接连接到”、“直接附接到”或“直接耦合到”另一个元件或层时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释（例如，“在......之间”与“直接在......之间”，“相邻”与“直接相邻”等）。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种步骤、元件、部件、区域、层和/或部分，但是除非另有说明，否则这些步骤、元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些条款的限制。这些术语仅可用于将一个步骤、元件、部件、区域、层或部分与另一个步骤、元件、部件、区域、层或部分区分开。除非上下文明确指出，否则本文使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语不暗示序列或顺序。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面讨论的第一步骤、元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二步骤、元件、部件、区域、层或部分。

空间或时间相对术语，比如“之前”、“之后”、“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中，为了便于描述，可以使用这些元件来描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系，如图中所示。除了图中所示的方向之外，空间或时间相对术语可以旨在涵盖使用或操作中的设备或系统的不同方向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向在其他元件或特征“之上”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方的方向。装置可以以其他方式定向（旋转90度或在其他方位），并且各个地解释本文使用的空间相对描述符。

应当理解，对于“包括”某些步骤、成分或特征的方法、组合物、装置或系统的任何叙述，在某些替代变型中，还会设想到这样的方法、组合物、装置。或者系统也可以“基本上由所列举的步骤、成分或特征......组成”，以便从中排除将实质上改变本发明的基本和新颖特征的任何其他步骤、成分或特征。

在整个本公开中，数值表示近似度量或范围限制，以包括与给定值的微小偏差和具有所述值的实施例以及具有所述值的确切值的实施例。除了在详细描述的末尾提供的工作实例之外，本说明书中包括所附权利要求的参数（例如，数量或条件）的所有数值应理解为在所有情况下由术语“约”修改，不论“约”是否实际出现在数值之前。“约”表示所述数值允许一些轻微的不精确（对于值的精确性有一些接近；大约或合理地接近该值；接近）。如果在本领域中没有以这种普通含义理解由“约”提供的不精确性，那么本文使用的“约”表示至少可以由测量和使用这些参数的普通方法产生的变化。例如，“约”可包括小于或等于5％、任选地小于或等于4％、任选地小于或等于3％、任选地小于或等于2％、任选地小于或等于等于1％、任选地小于或等于0.5％，并且在某些方面，任选地小于或等于0.1％。

另外，范围的公开包括在整个范围内的所有值和进一步划分的范围的公开，包括针对范围给出的端点和子范围。

现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。

I.定子组件

参考图1和图2，示出了示例性定子100（也称为定子组件100）的部分。定子100包括定子主体105，该定子主体105包括多个层压件110（在此也称为“层压件110”）和形成在每个层压件110内的多个槽115（本文也称为“槽115”）。多个槽115可以以本领域已知的任何合适的配置形成在每个层压件110中。在一些实施例中，包括在其中限定的层压件110和槽115的定子100可以配置成用于沿径向方向的磁通量流动（参见图1和图2）。在替代性实施例中，包括在其中限定的层压件110和槽115的定子100可以配置成用于沿轴向方向的磁通量流动。例如，图3A描绘了具有处于一种合适配置的多个槽115的单个层压件110，并且图3B示出了多个层压件110的组件102，为了清楚起见没有任何其他部件，其中多个层压件110被布置用于通量沿径向流动。如图3B所示，多个槽115共同限定第一端面112和第二端面114。多个槽115还在第一端面112和第二端面114之间限定定子通道107。层压件110可包括任何合适的磁性金属材料及其合金，例如，但不限于钢、含硅合金、含铁合金、含镍合金、含钴合金及其组合。

再参考图1和2，定子主体105还可包括绕组在槽115中并穿过槽115的多个导电导线绕组120（例如，铜磁体布线）。导线绕组120也可以称为线圈绕组120。导线绕组120可以放置在槽115中，并在第一端面112和第二端面114之间纵向前后移动。尽管未示出，但是在本文可以设想到，导线绕组120可以放置在槽115中，并且在第一端面112和第二端面114之间轴向前后移动。绕组端匝可以在导线绕组120离开层压件110的任一端时形成。例如，当相应的导线绕组120在第一端面112处退出并且被重新引导到随后的槽115中和/或被重新引导到相同的槽115中和通过相同的槽115时，可以形成第一多个绕组端匝125。第一多个绕组端匝125可以具有第一外周127。当相应的导线绕组120在第二端面114处退出并且被重新引导到随后的槽115中和/或被重新引导到相同的槽115中并且通过相同的槽115时，可以形成第二多个绕组端匝130。第二多个绕组端匝130可以具有第二外周132。在各个方面，第一卷绕端匝125和/或第二卷绕端匝130可以分别围绕第一端面112和第二端面114形成为环形环，并且邻接层压件110。尽管图1和图2示出了具有绞合绕组的分布式绕组，但是本领域中理解的其它类型的绕组结构和绕组技术（例如集中绕组结构和棒绕绕组技术）也可以在此考虑并且可以包括在定子主体中。多个层压件110、导线绕组120、第一多个绕组端匝125和第二多个绕组端匝130在图1和图2（以及后面的图）中作为实心部分示出。然而，应当理解，多个层压件110可以是多个单独的层压件，并且导线绕组120、第一多个绕组端匝125和第二多个绕组端匝130可以是多个单独的导电导线。此外，如本文所用，术语“多个层压件”涵盖从一个层压件到如本领域所理解的任何数目的合适层压件（例如，5个层压件、10个层压件、100个层压件、1000个层压件等）。

当电动机运行时，定子产生热量并且通常需要冷却，因为升高的温度会降低马达的耐用性并降低效率。已经发现，包括围绕定子主体105的至少外部部分设置的聚合物复合材料壳体（如下面进一步描述的）和直接或间接地邻近定子主体105的外部的多个通道通过使传热流体在合适的冷却温度下流过多个通道（如下面进一步描述的）而可以有利地实现对定子主体105的有效的冷却。本文还设想到流过多个通道的传热流体也可用于加热定子。多个通道可以限定在聚合物复合材料壳体中、在绕组端匝中的线之间的区域的至少一部分中或其组合中。特别是，冷却绕组端匝（例如，绕组端匝125、绕组端匝130）可能特别困难。例如，典型的冷却套仅接触层压件，使得绕组端匝的冷却大大减少。然而，已经发现，通过包括围绕绕组端匝的外周设置的聚合物复合材料壳体，可以以提高的效率冷却绕组端匝，其中可以在聚合物复合材料壳体中限定用于接收传热流体的多个通道。

因此，在各个方面，如图1和图2中所示，定子100还可包括第一聚合物复合材料壳体135，其围绕第一多个绕组端匝125的第一外周127的至少一部分设置。定子100还可包括围绕第二多个绕组端匝130的第二外周132的至少一部分设置的第二聚合物复合材料壳体140。尽管图1和2示出了第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物壳体140，但本文设想到定子100可仅包括第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物壳体140中的一个。

另外，定子100包括用于接收流体（比如用于加热和/或冷却第一多个绕组端匝125和/或第二多个绕组端匝130的传热流体）的多个通道145（本文也称为“通道145”）。合适的传热流体的实例包括但不限于空气、水、油、乙二醇、丙二醇、甘油、甲醇及其组合。空气可以从空调系统供应或者由车辆的运动产生。传热流体可以在合适的温度下供应以冷却和/或加热定子组件100，例如，约-40℃至约120℃、约-40℃至约20℃、约10℃至约120℃、约20℃至约100℃或约20℃至约90℃。

如图1和图2中所示，多个通道145可以限定在第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物复合材料壳体140中。尽管图1和图2描绘了在第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物壳体140中限定的通道145，但是在此设想到定子100可以包括限定在第一聚合物复合材料壳体135或第二聚合物壳体140中的通道145。

在各个方面，通道145可以以任何合适的配置定向（例如，周向、径向、分支、交叉、紧密交叉及其组合）在聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140）中。例如，如图1所示，通道145可以围绕第一多个绕组端匝125周向延伸。另外，通道145可以围绕第二多个绕组端匝130周向延伸。尽管图1和图2描绘了围绕第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物壳体140周向延伸的通道145，本文设想到通道145可以，例如周向地和径向地在第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物壳体140中具有不同的配置。如本文所用，“周向环绕”旨在涵盖通道145沿着绕组端匝的外周（例如，第一外周127，第二外周132）和/或在绕组端匝的内部区域内，例如，其中通道145交织在绕组端匝的导线内而围绕绕组端匝（例如，第一多个绕组端匝125，第二多个绕组端匝132）周向延伸的这样的配置。尽管未示出，但是本文设想到聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140）可以围绕层压件（例如，层压件110）的槽（槽115）中的导线绕组（例如，导线绕组120）的其他部分延伸或对其进行封装，并且通道（例如，通道145）可以限定在这种聚合物复合材料壳体中。

在一些实施例中，第一聚合物复合材料壳体135中的通道145可彼此互连，包括流体互连和/或物理互连。另外或可选地，第二聚合物复合材料壳体140中的通道145可以彼此互连，包括流体连接和/或物理互连。如图1所示，第一聚合物复合材料壳体135中的通道145可分别包括用于接收传热流体的第一入口150和用于移除用过的传热流体的第一出口155。第一入口150可包括一个或多个通道145，并且第一出口155可包括一个或多个通道145。另外或可选地，第二聚合物复合材料壳体140中的通道145可分别包括用于接收传热流体的第二入口160和用于移除用过的传热流体的第二出口165。第二入口160可包括一个或多个通道145，而第二出口165可包括一个或多个通道145。本文设想到第一聚合物壳体135和第二聚合物壳体140可包括一个或多个入口和/或进入通道145的一个或多个出口。尽管未示出，但是第一聚合物复合材料壳体135中的通道145可以流体连通，例如，与第二聚合物复合材料壳体140中的通道145流体互连和/或物理互连。在这样的实施例中，通道145可包括一个或多个入口（未示出）和一个或多个出口（未示出）。

另外或可选地，在通道145限定在聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140）中的情况下，通道145可在绕组端匝（例如，第一多个绕组端匝125、第二多个绕组端匝130）的端匝之间以及导线绕组（例如，导线绕组120）之间径向延伸。例如，如图4A所示，对于定子组件400，为了清楚起见，未示出聚合物复合材料壳体或通道，第一多个绕组端匝125a可以作为端匝之间具有间隙170的集中绕组端匝存在，并且其中间隙170在导线绕组120a之间径向延伸。通道145（未示出）可以在绕组端匝125a之间的间隙170的至少一部分并且进一步在各个导线绕组120a之间径向延伸。图4B示出了在垂直于组件的旋转轴线的平面上的定子组件400的展平横截面切片，描绘了包括第一聚合物复合材料壳体135、导线绕组120a、层压件110a和在第一聚合物复合材料壳体135中限定在间隙170中的通道145的定子组件400，该通道145在各个导线绕组120a之间径向延伸。尽管未在图4B中示出，但是在第一聚合物复合材料壳体135中限定的通道145也可以在各个绕组端匝125a之间的间隙170中径向延伸。如图4B所示，本文设想到第一聚合物复合材料壳体135（或第二聚合物复合材料壳体140（未示出）可以存在于导线绕组120a之间的间隙170的至少一部分中。在这样的实施例中，通道145可以，例如通过歧管通道彼此互连来彼此流体连通。例如，如图4C所示，第一歧管通道175连接导线绕组120a之间的通道145。尽管未示出，但是第二歧管通道可以连接第二聚合物壳体中的通道145。另外或者可选地，如图4D所示，绕组120a之间的通道145可以彼此物理互连。

在替代性实施例中，通道145可以限定在绕组端匝的各个导线绕组之间（例如，在各个导线之间）的区域的至少一部分中（例如，第一多个绕组端匝125，第二多个绕组端匝130），例如，其中绕组端匝是条形绕组结构。图5A示出了定子组件500，为了清楚起见，该定子组件500未示出聚合物复合材料壳体或通道，其中第一多个绕组端匝125b以条绕配置存在。如图5B所示，定子组件500沿着线C-C的展平横截面图、区域180存在于绕组端匝125b中的各个导线绕组112（或导线112）之间。在图5C中示出了在定子组件500中包括第一聚合物复合材料壳体135和通道145，其描绘了第一聚合物复合材料壳体135、绕组端匝125b、层压件110b和在区域180中限定的通道145（未示出，因为在绕组端匝125b中的各个导线绕组112之间用通道145代替）。

在替代性实施例中，其中限定有通道的聚合物复合材料壳体也可以邻近定子组件中的多个层压件的外表面设置，以进一步冷却和/或加热定子组件。例如，如图6和7所示，定子600（也称为定子组件600）可包括如本文所述的多个层压件110、如本文所述的多个绕组绕组、如本文所述的第一多个绕组端匝125和如本文所述的第二多个绕组端匝130。定子600还包括聚合物复合材料壳体635，其可以设置在以下中的一个或多个的至少一部分周围：（i）层压件110的外表面607；（ii）第一多个绕组端匝125的第一外周127；和（iii）第二多个绕组端匝130的第二外周132。在一些实施例中，如图6和7所示，聚合物复合材料壳体635围绕层压件110的外表面607、第一多个绕组端匝125的第一外周127和第二多个绕组端匝130的第二外周132设置。

如本文所述的多个通道145限定在聚合物复合材料壳体635中。通道145可以在聚合物复合材料壳体635中以任何合适的配置定向，例如，周向、径向、分支、交叉、纵向交叉及其组合。在一些实施例中，通道145可以围绕以下中的一个或多个周向延伸：（i）层压件110的外表面607；（ii）第一多个绕组端匝125；和（iii）第二组多个绕组端匝130。如图6和7所示，通道145可以围绕以下方向周向延伸：（i）层压件110的外表面607；（ii）第一多个绕组端匝125；和（iii）第二多个绕组端匝130。尽管未示出，但是在此设想到，通道145可以仅围绕层压件110的外表面607周向延伸，而不是围绕第一多个绕组端匝125周向延伸；和（iii）第二多个绕组端匝130。

在一些实施例中，聚合物复合材料壳体635中的通道145的至少一部分可彼此互连，包括流体互连和/或物理互连。如图6和7所示，聚合物复合材料壳体635中的通道145可包括用于接收传热流体的第三入口650和用于移除用过的传热流体的第三出口655。第三入口650可包括一个或多个通道145，而第三出口655可包括一个或多个通道145。而图6和图7中示出了两个第三入口650和一个第三出口655，本文设想到定子600可仅包括一个第三入口650或多于两个第三入口650和/或多于一个第三出口655。本文还设想到第三入口650和第三出口655可以存在于聚合物复合材料壳体635中的各个位置处，例如，第三入口650和第三出口655可以存在于层压件110附近的聚合物复合材料壳体635中，用于仅冷却和/或加热层压件110。

在各个方面，传热流体可以由至少一个泵（未示出）从至少一个供应储存器或供应通道（未示出）供应到至少一个入口（例如，第一入口150、第二入口160、第三入口650）位于定子组件（例如，定子组件100、定子组件400、定子组件500、定子组件600）中的聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物壳体140、聚合物复合材料壳体635）中。泵和供应容器可以存在于定子组件附近。任选地，传热流体可以流过冷却器（未示出）以进一步降低传热流体的温度，或者传热流体可以流过加热器（未示出）以增加传热流体的温度。

在任何实施例中，每个通道145可具有任何合适的横截面，例如，基本上圆形的横截面、基本上矩形的横截面或其组合。如本文所理解的，“基本上圆形”可包括圆形和椭圆形横截面，并且横截面的尺寸可在一些方面偏离。如本文所理解的，“基本上矩形”可以包括正方形横截面，并且横截面的尺寸可以在一些方面偏离。每个通道145可具有约10μm至约25mm、约50μm至约15mm、约100μm至约10mm、约500μm至约10mm、约1mm至约10mm，或约1mm至约5mm的直径。

在一些实施例中，如图8所示，其示出了单个通道145的横截面，该通道145可包括具有壁厚149的外壳147。壁厚149可在约1μm至约5mm、约50μm至约2.5mm、约100μm至约1mm，或约200μm至约800μm的范围内。在各个方面，外壳147可包括金属（例如，不锈钢、铜、铝）、聚合物（环氧树脂、尼龙、聚邻苯二甲酰胺（PPA）、聚苯硫醚（PPS）、尼龙、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE））、聚合物复合材料、陶瓷或其组合。

如下面进一步描述的，可以通过将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子以形成中间定子组件，将中间定子组件放置在模具中、将聚合物前体引入模具中、固化聚合物前体以形成聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物壳体140、聚合物复合材料壳体635），并去除牺牲材料以形成多个通道145。

在任何实施例中，聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物壳体140、聚合物复合材料壳体635）可包括任何合适的聚合物和任选的多种合适的增强纤维和/或条带。合适的聚合物的实例包括但不限于热固性聚合物（例如，热固性树脂）、热塑性聚合物（例如，热塑性树脂）、弹性体及其组合。优选的聚合物包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯、双马来酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺。合适的增强纤维和/或条带的实例包括但不限于碳纤维、碳纤维条带、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、石英纤维、石墨纤维、纳米纤维、硼纤维及其组合。特别地，增强纤维和/或条带是玻璃纤维、碳纤维和/或碳纤维条带。增强纤维可以是连续纤维或不连续纤维。特别地，增强纤维是连续纤维。有利地，包含如本文所述的聚合物复合材料的聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物壳体140、聚合物复合材料壳体635）可具有约100MPa至约2000MPa、约500MPa至约1000MPa或约1000MPa至约1500MPa的压缩强度。

II.制作定子组件的方法

还提供了制造本文描述的定子组件的方法。该方法可以包括施加步骤，该步骤包括将包括牺牲材料的通道前体材料施加到定子以形成中间定子组件。定子可包括如本文所述的多个层压件（例如，层压件110），每个层压件包括如本文所述的多个槽（例如，槽115）。定子还包括设置在槽中的如本文所述的多个导线绕组（例如，导线绕组120）、如本文所述的第一多个绕组端匝（例如，绕组端匝125），以及如本文所述的第二多个绕组端匝（例如，绕组端匝130）。施加步骤的示例性描述在图9A和9B中示出。图9A示出了定子主体的展平顶视图，该定子主体包括与多个层压件110的多个槽（未示出）的第一端面112相邻的第一多个导线绕组125。在图9A中，施加步骤包括围绕第一多个绕组端匝125周向地施加通道前体材料908以形成中间定子组件909。另外或可选地，施加步骤包括围绕第二多个绕组端匝130周向地施加通道前体材料908，如图9B中所示，其示出了中间定子组件909的展平横截面。在任何实施例中，可以在与第一多个绕组端匝125和/或第二多个绕组端匝130相邻的位置处用任何合适的粘合剂或系带保持通道前体材料908。尽管未示出，但是本文设想到通道前体材料908可以施加到导线绕组120的至少一部分上或内。

在替代性实施例中，施加步骤可包括在导线绕组120a和第一多个绕组端匝125a中的绕组端匝之间径向地施加通道前体材料908以形成中间定子组件1009，如图10A所示。图10A示出了在垂直于图4A中的组件的旋转轴线的平面上的定子组件400的展平横截面切片，包括导线绕组120a、层压件110a和径向存在于在各个导线绕组120a之间的间隙170的至少一部分中的通道前体材料908。尽管未示出，但是施加步骤包括在绕组端匝125a之间径向地施加通道前体材料908。尽管未示出，但是另外或可选地，该施加步骤可以进一步包括在第二多个绕组端匝中在各个导线绕组和各个绕组端匝之间径向地施加通道前体材料908。

在另一替代性实施例中，施加步骤可包括将通道前体材料908施加到第一多个绕组端匝125b的各个导线绕组112（或导线112）之间的区域的至少一部分以形成中间层定子组件1109，如图11A所示。图11A描绘了沿着图5A的线C-C的定子组件500的横截面切片，包括绕组端匝125b、层压件110b和存在于第一多个绕组端匝125b的导线绕组112之间的区域180中的通道前体材料908（未示出，因为存在通道前体材料908）。尽管未示出，但是另外或可选地，施加步骤还可以包括将通道前体材料施加到第二多个绕组端匝的各个导线绕组之间的区域的至少一部分区域。

在另一替代性实施例中，施加步骤可包括围绕以下中的一个或多个周向地施加通道前体材料908：（i）多个层压件110的外表面607，（ii）第一多个绕组端匝125，和（iii）第二多个绕组端匝130，以形成中间定子组件1209，如图12A所示。可选地，如图12B和12C所示，插入件123可以施加于中间定子组件1209，以获得额外的结构刚度，以形成中间定子组件1209a。插入件123可包括金属或连续纤维。可选地，如图12C所示，插入件123可以附接到碳纤维条带133以形成中间定子组件1209b。为清楚起见，在图12B和图12中，未示出通道前体材料908。或者，可选地附接到碳纤维条带133的插入件123可在施加通道前体材料908之前施加层压件110。

在任何实施例中，该方法还包括灌封步骤，包括将中间定子组件（例如，中间定子组件909、中间定子组件1009、中间定子组件1109、中间定子组件1209）放置在模具（未示出）中、将聚合物前体引入模具中，并在合适的条件下固化（例如，冷却、反应、交联）聚合物前体，以形成包含聚合物的固体聚合物定子组件。聚合物前体可包括用于形成聚合物的任何合适的聚合物前体或聚合物，例如，用于形成热固性聚合物（例如，热固性树脂）、热塑性聚合物（例如，热塑性树脂）、弹性体及其组合。优选的聚合物包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯、双马来酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺。在一些实施例中，聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140、聚合物复合材料壳体635）可通过注射成型形成。例如，模具可包括用于接收聚合物前体的壳体限定的空隙空间。该壳体限定的空隙空间可以由存在于模具中的金属或聚合物边界限定，其描绘了聚合物复合材料壳体的形状。可将聚合物前体引入模具中，然后固化（例如，冷却、反应、交联）以形成包含聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140，聚合物复合材料壳体635）的固体聚合物定子组件。或者，聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140、聚合物复合材料壳体635）可通过其他合适的技术形成，例如，但不限于拉挤成型、反应注射成型、压缩成型、预浸料成型（在高压釜中或作为压缩成型）、树脂传递模塑和真空辅助树脂传递模塑。

例如，如图9C所示，通过将中间定子组件909放置在模具（未示出）中、将聚合物前体（未示出）引入模具中并固化聚合物前体以形成固体聚合物定子组件912来在灌封步骤期间形成固体聚合物定子组件912。该聚合物定子组件912可包括围绕第一多个绕组端匝125的第一外周127的至少一部分设置的第一聚合物复合材料壳体135和围绕第二多个绕组端匝130的第二外周132的至少一部分设置的第二聚合物复合材料壳体140。通道前体材料908设置在第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物复合材料壳体140中。第一聚合物复合材料壳体135和第二聚合物复合材料壳体140均包含如本文所述的聚合物。尽管未示出，但是本文设想到聚合物前体可以被引入定子组件的其他部分，例如，聚合物前体可以接触导线绕组120的至少一部分，例如，具有通道前体材料施加于其中或内部的导线绕组120的部分。

在替代性实施例中，如图10B所示，通过将中间定子组件1009放置在模具（未示出）中、将聚合物前体（未示出）引入模具中，并固化聚合物前体以形成固体聚合物定子组件1012来在灌封步骤期间形成固化定子组件1012。固体聚合物定子组件1012可以包括层压件110a、第一多个绕组端匝125a、包括如本文所述的聚合物的第一聚合物复合材料壳体135，以及设置在第一聚合物复合材料壳体135内的通道前体材料908。尽管未示出，但是固体聚合物定子组件1012可以进一步包括第二多个绕组端匝，包括如本文所述的聚合物的第二聚合物复合材料壳体，以及设置在第二聚合物复合材料壳体内的通道前体材料。

在另一替代性实施例中，如图11B所示，通过将中间定子组件1109放置在模具（未示出）中、将聚合物前体（未示出）引入到模具中，固化聚合物前体以形成固体聚合物定子组件1112来在灌封步骤期间形成固体聚合物定子组件1112。固体聚合物定子组件1112可包括层压件110b、包含如本文所述的聚合物的第一聚合物复合材料壳体135，以及设置在第一多个绕组端匝125b的导线112之间的区域中的通道前体材料908。尽管未示出，但是固体聚合物定子组件1112可以进一步包括第二聚合物复合材料壳体，其包括如本文所述的聚合物，以及设置在第二多个绕组端匝的导线之间的区域中的通道前体材料。

在另一替代性实施例中，如图12D所示，通过将中间定子组件1209放置在模具（未示出）中、将聚合物前体（未示出）引入模具中和固化聚合物前体以形成固体聚合物定子组件1212来在灌封步骤期间形成固体聚合物定子组件1212。固体聚合物定子组件1212可包括层压件110、包含如本文所述的聚合物的聚合物复合材料壳体635，以及设置在聚合物复合材料壳体635中的通道前体材料908。聚合物复合材料壳体635可以围绕以下设置：（i）层压件110的外表面607的至少一部分；（ii）第一多个绕组端匝125的外周127的至少一部分；和（iii）第二多个绕组端匝130的外周132的至少一部分。可选地，如图12E所示，可任选地连接到碳纤维条带133的插入件123可施加于中间定子组件1209用于增加结构刚度以形成固体聚合物定子组件1212a。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括，例如在该施加步骤或该灌封步骤过程中，任选地邻近该中间定子组件（例如，中间定子组件909、中间定子组件1009、中间定子组件1109、中间定子组件1209）安排多个增强纤维和/或条带。该增强纤维和/或条带的实例包括但不限于碳纤维条带和选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、石英纤维、石墨纤维、纳米纤维、硼纤维及其组合的连续纤维。增强纤维可以通过本领域已知的任何其它合适的方法制备，例如编织、织造、缝合、针织、预浸渍、手工铺叠和机器人或手工放置丝束。

在一些实施例中，聚合物复合材料可通过使用复合前体材料的条带形成，例如增强纤维。复合材料可以形成有一层或多层，其中每层可以接触和/或重叠基于纤维的材料来形成条带。增强纤维还可包含聚合物前体（例如，聚合物）。聚合物前体可以被固化（例如，冷却、反应、交联），因此可以用于在聚合物复合材料中将单层或多层粘合在一起。通常可采用各种方法引入聚合物前体以浸渍基于纤维的基材复合材料（例如，增强纤维）系统：湿绕组（或铺层）、预浸渍（称为“预浸”）和树脂转移成型。对于湿绕组，干纤维增强材料（例如，增强纤维）可以在使用时用聚合物前体（例如，树脂），通常通过浸没浴来润湿。对于预浸渍（预浸），预先将聚合物前体润湿成基于纤维的材料，并且通常包括部分固化聚合物前体以具有粘性或粘性稠度的步骤（也称为B阶段部分固化），然后卷起预浸基于纤维的材料供以后使用。预浸料复合材料系统倾向于使用热固性树脂体系，其可以通过升高的温度固化，固化时间为约1分钟至约2小时（取决于固化温度）。然而，一些预浸材料可以使用用光化辐射（例如，紫外辐射（UV））固化的树脂。对于树脂传递模塑，可以将干燥的纤维增强材料放入模具中，并且可以在压力下（例如，约10psi至约2000psi）将树脂灌输入模具中。本领域已知的注射成型技术也可用于将聚合物前体（例如，树脂）引入增强材料中，特别是在增强材料包含不连续纤维的情况下。例如，可以将包含聚合物前体（例如，树脂）和增强材料的前体注入或灌输入限定的空间或模具中，然后使前体固化以形成聚合物复合材料。术语“注塑”还包括使用热固性聚合物的反应注塑。

在某些其他方面，本教导还设想了附接步骤，该步骤例如，通过在工作表面（例如，中间定子组件909、中间定子组件1009、中间定子组件1109、中间定子组件1209）附近、内部和/或上方的细丝缠绕、编织或纺织来施加基于纤维的增强材料（例如，增强纤维）。该方法可任选地包括将聚合物前体（例如，未反应的树脂）组合物施加或引入到基于纤维的增强材料中或之上。施加时，意指未反应的聚合物前体组合物被润湿到基于纤维的增强材料上，因此可以涂覆在基于纤维的增强材料的表面上或吸收/浸渍到基于纤维的增强材料中（用于例如，到增强纤维内的孔隙或开口中）。在将聚合物前体引入具有增强材料的区域之后，然后固化（例如，固化或反应）以形成聚合物复合材料。也可以通过细丝缠绕、编织或纺织来施加预浸渍基于纤维的材料。

在灌封步骤之后，可以在去除步骤中进一步处理（例如，加热）固体聚合物定子组件（例如，固体聚合物定子组件912、固体聚合物定子组件1012、固体聚合物定子组件1112、固体聚合物定子组件1212）以去除通道前体材料908的牺牲材料，以形成在以下一个或多个中限定的多个通道145：（i）第一聚合物复合材料壳体135；（ii）第二聚合物复合材料壳体145；（iii）聚合物复合材料壳体635；（iv）第一多个绕组端匝的导线之间的区域；和（v）第二多个绕组端匝的导线之间的区域。例如，图9D、10C、11C、12F示出了在去除步骤之后形成的通道145。

如图13A所示，通道前体材料908（比如，光纤）包括牺牲材料920。在一些实施例中，如图13B所示，通道前体908a还可包括如本文所述的包含或包封牺牲材料920的外壳147（例如，金属、聚合物、聚合物复合物、陶瓷或其组合）。在任何实施例中，牺牲材料920可以包括能够进行以下中的一种或多种的材料：熔化、蒸发、爆燃和溶解。合适的牺牲材料920的实例包括但不限于金属、聚合物、散射材料及其组合。非限制性金属可包括焊料，其包括铅、锡、锌、铝、合适的合金等。非限制性聚合物可包括聚乙酸乙烯酯、聚乳酸、聚乙烯、聚苯乙烯。非限制性爆燃材料可包括陶瓷、盐（例如，硝酸钾）、黑色粉末、木炭、季戊四醇四硝酸酯、可燃金属、可燃氧化物、灼热剂、硝化纤维素、热纤维素、闪光粉、无烟粉末及其组合。另外或可选地，牺牲材料920可以进一步用催化剂处理或化学改性以改变熔化或降解行为。在一些实施例中，在通道前体908a包括外壳147的情况下，牺牲材料920也可以是气体，比如空气。

因此，去除步骤可以包括使牺牲材料920挥发、熔化、爆燃或降解，或者可以溶解牺牲材料920以产生降解物。例如，牺牲材料920可以被加热到一定温度（例如，约150℃至约200℃）或经受基本上蒸发、熔化或爆燃牺牲材料920但基本上不降解聚合物复合材料壳体和任选的增强纤维的反应。可任选地在搅拌下将任何合适的溶剂（例如，但不限于丙酮）施加到材料上以溶解它们，只要溶剂基本上不降解或溶解聚合物复合材料壳体和任选的增强纤维即可。或者，可以使用合适的酸（例如，盐酸、硫酸、硝酸等）来蚀刻牺牲材料。尽管未示出，但是本文设想到的是，本文所述的方法还包括提供接近通道前体材料908，例如，通过钻入聚合物复合材料壳体8，以便可以在牺牲材料上执行去除步骤。可以例如，通过对聚合物复合材料壳体施加真空或引入气体进入聚合物复合材料壳体，以将降解产物排出聚合物复合材料壳体来去除降解物以在聚合物复合材料壳体（例如，第一聚合物复合材料壳体135、第二聚合物复合材料壳体140、聚合物复合材料壳体635）中形成通道145。在一些实施例中，在通道前体材料908包括外壳147的情况下，在去除降解物之后保留外壳147。

在一些可选实施例中，中间定子组件909可以放置在定子壳体950中，如图14所示，接着将中间定子组件909放置在模具中的定子壳体950（未示出）中以执行灌封步骤。另外或可选地，固体聚合物定子组件912可选地可在移除牺牲材料920之前放置在定子壳体950中，如图15中所示。

另外或可选地，该方法可以包括用于组装电动机的其他步骤。例如，在移除牺牲材料920之后，可以通过提供和组装轴500、轴承505、壳体罩510和用于接近第三入口650和第三出口655的管配件515来组装电动机300，如图16所示。

已经出于说明和描述的目的提供了实施例的前述描述。其并非旨在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在所选实施例中使用，即使没有具体示出或描述。同样也可以以多种方式改变。不应将这些改变视为脱离本公开，并且所有这些修改旨在包括在本公开的范围内。

Claims (9)

1.一种用于电动机的定子，包含：

多个层压件，每个所述层压件包含多个槽，其中所述多个槽共同限定第一端面和第二端面；

多个导线绕组，其设置在所述多个槽中；

第一多个绕组端匝，其由与所述第一端面相邻的各导线绕组形成；

第二多个绕组端匝，其由与所述第二端面相邻的各导线绕组形成，其中所述第一多个绕组端匝具有第一外周，而所述第二多个绕组端匝具有第二外周；

第一聚合物复合材料壳体，其围绕所述第一多个绕组端匝的所述第一外周的至少一部分设置；

第二聚合物复合材料壳体，其围绕所述第二多个绕组端匝的所述第二外周的至少一部分设置，其中所述第一聚合物复合材料壳体和所述第二聚合物复合材料壳体各自包含聚合物；和

多个通道，其用于接收用于加热和/或冷却所述第一多个绕组端匝和/或所述第二多个绕组端匝的流体，

其中所述多个通道限定在以下一个或多个中：

（i）所述第一聚合物复合材料壳体；

（ii）所述第二聚合物复合材料壳体；

（iii）所述第一多个绕组端匝的各导线绕组之间的区域；和

（iv）所述第二多个绕组端匝的各导线绕组之间的区域，

其中所述多个通道限定在所述第一聚合物复合材料壳体和所述第二聚合物复合材料壳体中，并且其中所述第一聚合物复合材料壳体中的所述多个通道在所述第一多个绕组端匝的各导线绕组端匝之间和在所述各导线绕组之间径向延伸，并且所述第二聚合物复合材料壳体中的所述多个通道在所述第二多个绕组端匝中的各导线绕组端匝之间以及在所述各导线绕组之间径向延伸，

其中所述多个通道由以下形成：

将包含牺牲材料的通道前体材料施加到所述定子上以形成中间定子组件；

将所述中间定子组件放入模具中；

将聚合物前体引入所述模具中；

固化所述聚合物前体以形成所述第一聚合物复合材料壳体和所述第二聚合物复合材料壳体；和

去除所述牺牲材料以形成多个通道。

2.根据权利要求1所述的定子，其中所述第一和第二聚合物复合材料壳体中的所述聚合物各自包含热塑性聚合物或热固性聚合物。

3.根据权利要求1所述的定子，其中所述第一和第二聚合物复合材料壳体各自还包含多根增强纤维，其中所述多根增强纤维是选自由碳纤维、玻璃纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、纳米纤维、硼纤维及其组合组成的群组的连续纤维。

4.根据权利要求1所述的定子，其中所述多个通道包含外壳，所述外壳包含金属、聚合物、陶瓷或其组合。

5.根据权利要求1所述的定子，其中所述多个通道限定在所述第一聚合物复合材料壳体和所述第二聚合物复合材料壳体中，并且其中所述第一聚合物复合材料壳体中的所述多个通道围绕所述第一多个绕组端匝周向延伸，而所述第二聚合物复合材料壳体中的所述多个通道围绕所述第二多个绕组端匝周向延伸。

6.根据权利要求5所述的定子，其中所述第一聚合物复合材料壳体中的所述多个通道彼此互连，并且所述第二聚合物复合材料壳体中的所述多个通道彼此互连。

7.根据权利要求5所述的定子，其中所述第一聚合物复合材料壳体中的所述多个通道分别包含第一入口和第一出口，而所述第二聚合物复合材料壳体中的所述多个通道分别包含第二入口和第二出口。

8.根据权利要求5所述的定子，其中所述第一聚合物复合材料壳体中的所述多个通道与所述第二聚合物复合材料壳体中的所述多个通道流体连通。

9.根据权利要求1所述的定子，其中所述第一聚合物复合材料壳体中的所述多个通道通过第一歧管通道彼此互连，而所述第二聚合物复合材料壳体中的所述多个通道通过第二歧管彼此互连。

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