CN111435812A - 模制芯组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及模制芯组件。描述了具有预制绕组和模制芯的系统、方法和马达发电机。预制绕组包括第一端部、第二端部和从第一端部延伸到第二端部的多个槽中部分。模制芯包括多个槽。多个槽中的每一个包括被设置在其中的相应槽中部分。多个槽中的每一个包括顺应相应槽中部分的外轮廓的壁。

Description

模制芯组件
技术领域
本公开涉及电机的领域,并且更具体地涉及包括至少一个模制芯的系统、方法和装置。
背景技术
旋转电机(诸如马达发电机单元)包括环绕转子主体的定子。制造定子通常包括堆叠叠层电工钢并且将定子绕组插入到定子内的槽中。因此,制造公差以及其它机加工和设计考虑被引入以允许定子绕组的插入。
此外,在插入之后可以需要附加的过程来完成绕组。例如,端部绕组可以必须被焊接或以其它方式连接以形成绕组电路。这通过约束加工设计而进一步增加了制造考虑,并增加了所得旋转电机的整体大小。
发明内容
如本文中描述的具有模制芯的组件优化了马达发电机单元的性能。有利地,如所描述的组件可以被用于优化与马达发电机相关联的噪声、车辆和粗糙度(harshness),优化被包含在马达发电机中的绕组的选择,提供原位绕组冷却,提供马达发电机的减小的整体大小以及用于马达发电机的减少的部件数。
根据本公开的方面,用于马达发电机的组件包括预制绕组和模制芯。预制绕组包括第一端部、第二端部和从第一端部延伸到第二端部的多个槽中部分(in-slot portion)。模制芯包括多个槽。多个槽中的每一个包括被设置在其中的多个槽中部分中的相应槽中部分。多个槽中的每一个包括顺应相应槽中部分的外轮廓的壁。
根据本公开的另一些方面,模制芯由包括树脂和铁磁填充物的可固化材料形成。
根据本公开的另一些方面,铁磁填充物是硅铁合金。
根据本公开的另一些方面,模制芯是模制定子芯,组件还包括壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,并且壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个是用于形成模制定子芯的模具的一部分。
根据本公开的另一些方面,壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个使用机械互锁而被附接到模制定子芯。
根据本公开的另一些方面,所述组件还包括多个定子齿。多个定子齿中的每一个被设置在来自多个槽的相应的一对定子槽之间。定子齿包括通过其的冷却导管。
根据本公开的另一些方面,槽中部分包括第一组槽中部分和第二组槽中部分。第一组槽中部分包括第一数量的导体,并且第二组槽中部分包括第二数量的导体。
根据本公开的方面,一种方法包括获得预制绕组,将预制绕组放置到模具中,将可固化材料注射到模具中,以及硬化可固化材料以由此围绕预制绕组生产模制定子芯。预制绕组包括第一端部、第二端部和从第一端部延伸到第二端部的多个槽中部分。模具包括对应于模制定子芯的外周边的至少一部分的第一表面和对应于模制定子芯的内周边的至少一部分的第二表面。可固化材料包括树脂和铁磁填充物。
根据本公开的另一些方面,铁磁填充物是硅铁合金。
根据本公开的另一些方面,模具包括第一模具部分和第二模具部分,其中,第一模具部分是壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,并且其中,所述方法还包括移除第二模具部分以由此生产定子组件。
根据本公开的另一些方面,壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个使用机械互锁而被附接到模制定子芯。
根据本公开的另一些方面,所述方法还包括在硬化可固化材料之前将冷却导管前体(precursor)设置在模具内。
根据本公开的另一些方面,冷却导管前体是牺牲材料。所述方法还包括在硬化可固化材料之后移除牺牲材料以致模制定子芯限定其中的冷却导管。
根据本公开的另一些方面,冷却导管前体是包括限定第一经度的第一部分和限定第二经度的第二部分的管道。第一部分不平行于第二部分,并且管道在第一部分和第二部分之间是连续的。
根据本公开的方面,一种车辆包括电动力源和可操作地联接到电动力源的马达发电机。马达发电机包括具有预制绕组和模制定子芯的定子组件。预制绕组包括第一端部、第二端部和从第一端部延伸到第二端部的多个槽中部分。模制定子芯包括多个定子槽。多个定子槽中的每一个包括被设置在其中的多个槽中部分中的相应槽中部分。多个定子槽中的每一个包括顺应相应槽中部分的外轮廓的壁。
根据本公开的另一些方面,模制定子芯由包括树脂和铁磁填充物的可固化材料形成。
根据本公开的另一些方面,铁磁填充物是硅铁合金。
根据本公开的另一些方面,定子组件还包括壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个。壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个是用于形成模制定子芯的模具的一部分。
根据本公开的另一些方面,壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个使用机械互锁而被附接到模制定子芯。
根据本公开的另一些方面,模制定子芯还包括多个定子齿。多个定子齿中的每一个被设置在来自多个定子槽的相应的一对定子槽之间,并且定子齿包括通过其的冷却导管。
本发明还提供了如下方案:
方案1. 一种用于马达发电机的组件,所述组件包括:
预制绕组,所述预制绕组包括第一端部、第二端部和多个槽中部分,所述多个槽中部分从所述第一端部延伸到所述第二端部;以及
包括多个槽的模制芯,所述多个槽中的每一个包括被设置在其中的所述多个槽中部分中的相应槽中部分,所述多个槽中的每一个包括顺应所述相应槽中部分的外轮廓的壁。
方案2. 根据方案1所述的组件,其中,所述模制芯由包括树脂和铁磁填充物的可固化材料形成。
方案3. 根据方案2所述的组件,其中,所述铁磁填充物是硅铁合金。
方案4. 根据方案1所述的组件,其中,所述模制芯是模制定子芯,所述组件还包括壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个是用于形成所述模制定子芯的模具的一部分。
方案5. 根据方案4所述的组件,其中,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个使用机械互锁而被附接到所述模制定子芯。
方案6. 根据方案1所述的组件,还包括多个定子齿,所述多个定子齿中的每一个被设置在来自所述多个槽的相应的一对槽之间,所述定子齿包括通过其的冷却导管。
方案7. 根据方案1所述的组件,其中,所述槽中部分包括第一组槽中部分和第二组槽中部分,并且其中,所述第一组槽中部分包括第一数量的导体,并且所述第二组槽中部分包括第二数量的导体。
方案8. 一种方法,包括:
获得预制绕组,所述预制绕组包括第一端部、第二端部和从所述第一端部延伸到所述第二端部的多个槽中部分;
将所述预制绕组放置到模具中,所述模具包括对应于模制芯的外周边的至少一部分的第一表面和对应于所述模制芯的内周边的至少一部分的第二表面;
将可固化材料注射到所述模具中,所述可固化材料包括树脂和铁磁填充物;以及
硬化所述可固化材料以由此围绕所述预制绕组生产所述模制芯。
方案9. 根据方案8所述的方法,其中,所述铁磁填充物是硅铁合金。
方案10. 根据方案8所述的方法,其中,所述模具包括第一模具部分和第二模具部分,其中,所述第一模具部分是壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,并且其中,所述方法还包括移除所述第二模具部分以由此生产定子组件。
方案11. 根据方案10所述的方法,其中,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个使用机械互锁而被附接到所述模制定子芯。
方案12. 根据方案8所述的方法,还包括在硬化所述可固化材料之前将冷却导管前体设置在所述模具内。
方案13. 根据方案12所述的方法,其中,所述冷却导管前体是牺牲材料,并且其中,所述方法还包括在硬化所述可固化材料之后移除所述牺牲材料以致所述模制芯限定其中的冷却导管。
方案14. 根据方案12所述的方法,其中,所述冷却导管前体是包括限定第一经度的第一部分和限定第二经度的第二部分的管道,其中,所述第一部分不平行于所述第二部分,并且其中,所述管道在所述第一部分和所述第二部分之间是连续的。
方案15. 一种车辆,包括:
电动力源;
被可操作地联接到所述电动力源的马达发电机,所述马达发电机包括:
预制绕组,所述预制绕组包括第一端部、第二端部和多个槽中部分,所述多个槽中部分从所述第一端部延伸到所述第二端部;以及
包括多个槽的模制芯,所述多个槽中的每一个包括被设置在其中的所述多个槽中部分中的相应槽中部分,所述多个槽中的每一个包括顺应所述相应槽中部分的外轮廓的壁。
方案16. 根据方案15所述的车辆,其中,所述模制定子芯由包括树脂和铁磁填充物的可固化材料形成。
方案17. 根据方案16所述的车辆,其中,所述铁磁填充物是硅铁合金。
方案18. 根据方案15所述的车辆,其中,所述模制芯是模制定子芯,所述马达发电机还包括壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,并且其中,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个是用于形成所述模制定子芯的模具的一部分。
方案19. 根据方案18所述的车辆,其中,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个使用机械互锁而被附接到所述模制定子芯。
方案20. 根据方案15所述的车辆,还包括多个定子齿,所述多个定子齿中的每一个被设置在来自所述多个槽的相应的一对槽之间,所述定子齿包括通过其的冷却导管。
由结合附图获得的用于实施本公开的最佳模式的以下详细描述,本公开的上述特征和优点及其它特征和优点容易明白。
附图说明
附图是说明性的并且不试图限制由权利要求限定的主题。示例性方面在以下具体实施方式中被讨论且在附图中被示出,在附图中:
图1是具有根据本公开的方面的定子和转子组件的代表性车辆的示意图;
图2是根据本公开的方面的定子组件的示意性局部横截面图;
图3是具有图2的模制定子芯的代表性电机的示意性局部横截面图;以及
图4是根据本公开的方面的制造定子和转子组件的方法。
具体实施方式
本公开易于以许多不同的形式实施。本公开的代表性实施例被示出于附图中并且将在本文中被详细描述,同时应该理解这些实施例作为公开原理的示例被提供,而不是本公开的广泛方面的限制。就此而言,例如在摘要、背景技术、发明内容和具体实施方式部分中被描述但在权利要求中没有明确阐述的要素和限制不应该通过暗示、推导或其它方式被单独地或共同地包含到权利要求中。
图1是车辆10的示意图,其包括马达发电机12,该马达发电机12被配置成单独地和/或与另一动力源(诸如发动机14)协作地推动车辆10。车辆10可以例如是混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆、增程混合动力电动车辆、燃料电池电动车辆、燃料电池混合动力电动车辆等。所图示的车辆10包括混合动力传动系,其具有马达发电机12、发动机14、变矩器16、变速器18和主减速器(final drive)20。混合动力传动系可以例如是并联(例如,P1–P4)混合动力传动系、动力分配(“PS”)混合动力传动系等。
马达发电机12被配置成在电动力和机械动力之间转换。马达发电机12可以被选择性致动以推动车辆10或者给电动力源充电。马达发电机12经由被配置成在其间传输电能的导体24而被可操作地联接到电动力源,诸如电池组22。
马达发电机12也经由被配置成在其间传输机械能的马达输出28而被可操作地联接到变速器输入26。如下文将参考图2被进一步解释的,马达发电机12包括在马达主体内的转子主体202和定子组件204。在一些方面中,车辆10具有单个马达发电机12,而在其它方面中,车辆10具有多个马达发电机12。
发动机14被配置成燃烧燃料以产生机械动力。发动机14可以是合适的内燃发动机,例如二冲程或四冲程压缩点火柴油发动机或者四冲程火花点火汽油或柔性燃料发动机,其易于适于以每分钟转数(RPM)提供其可用动力输出。在一些方面中,车辆10具有单个发动机14,而在其它方面中,车辆10包括多个发动机14。
在所图示的示例中,发动机14被联接到发动机断开离合器30。发动机断开离合器30被配置成被选择性致动以由此将从发动机14接收到的转矩传输到变矩器16的输入结构。
变矩器16被配置成基于输入和输出的每分钟转数(RPM)的差来优化输送的转矩。例如,变矩器16可以是流体动力装置,其被配置成例如当输出处于较低RPM时增加从发动机14或马达发电机12接收的转矩。附加地或者替代性地,变矩器16可以包括可选择性致动的机械装置(诸如锁止离合器)以在变矩器16的输入和输出之间形成机械联接。
变速器18被配置成从诸如马达发电机12和/或发动机14的动力装置接收动力、诸如通过选择多个传动比中的一个来选择性操纵接收到的动力,以及将被操纵动力分配给主减速器20。变速器18可以例如是自动变速器、手动变速器、无级变速器、其组合等。
动力变速器18可以使用差动传动装置32来实现在变速器输入26和驱动轴36之间的选择性可变的转矩和速度比。例如,差动传动装置32可以是行星齿轮布置。
液压致动的转矩建立装置(诸如离合器和制动器(被共同地和/或单独地称为“离合器”))可经由液压泵34选择性接合以启动上述差动传动装置来实现在变速器18的变速器输入26和驱动轴36之间的期望前向和后退速度比。
主减速器20被配置成将转矩输送到车辆的一个或更多个轮38。在一些方面中,主减速器20经由驱动轴36被直接联接到变速器18,以致来自马达发电机12和/或发动机14的动力可以经由变速器18而被传输到轮38中的一个或更多个。主减速器20可以例如是差动的。主减速器20可以呈现许多配置,包括前轮驱动、后轮驱动、四轮驱动、全轮驱动等。
所图示的动力传动系零件中的一个或更多个可以由车载或远程车辆控制器致动或操作,该控制器诸如是可编程电子控制单元,其被构造且被编程为除其它外管理发动机14、马达发电机12、变速器18、变矩器16、离合器、其组合等的操作。控制模块、模块、控制器、控制单元、处理器及其排列可以被限定为意味着如下各者中的一个或更多个的一种或各种组合:逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如,微处理器)和相关联的内存和存储器(例如只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动、有形等)、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置等,无论是驻留的、远程的还是这二者的组合。前述硬件可以被配置成例如使用适当的信号调节和缓冲电路以及其它零件来执行一个或更多个软件或者固件程序或例程,以提供所描述的功能。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语可以被限定为意味着包括校准和查找表的控制器可执行指令集。电子控制单元可以被设计成具有被执行以提供期望功能的一组控制例程。控制例程诸如通过中央处理单元被执行,并且可操作成监控来自感测装置和其它网络化控制模块的输入,并且执行控制和诊断例程以控制装置和致动器的操作。例程可以在正在进行的车辆使用期间被实时、连续地、系统地、偶发地和/或定期地被执行。替代性地,在车辆10操作期间可以响应于事件的发生来执行例程。
现在参考图2和图3,示出了马达发电机12的部分。马达发电机12包括转子主体202,其被定子组件204环绕并与其同心。电动力经由电导体24被提供给定子组件204,该电导体24在合适的密封和绝缘贯通件(未图示)中穿过马达主体以由此产生转子主体202的旋转运动。相反地,机械动力可以被提供给转子主体202以在定子组件204中感生电流并且由此例如经由再生制动将电能提供给电动力源。
转子主体202(例如鼠笼转子)围绕马达发电机轴208设置,并且可以花键连接、附接、熔接或以其它方式旋转固定到其。转子主体202大体上限定截头直圆柱。转子主体202包括模制转子芯214。模制转子芯214围绕预制绕组242就位形成。如本文中所使用地,就位形成被用于表明预制绕组242的在模制转子芯214的槽内的部分在围绕其形成模制转子芯214之前被构造且定位。有利地,例如通过在对感应电流作出反应时减少运动绕组,模制转子芯214可以被用于优化马达发电机12的效率。附加地或者替代性地,预制绕组242和模制转子芯214减少或者除去了由于将绕组插入到预定转子槽或预缠绕转子段中所导致的潜在缺点或缺陷。预制绕组242围绕马达发电机轴208周向布置在马达发电机轴208和转子主体202的周边边缘218之间。
定子组件204与转子主体202同轴并且围绕转子主体202,同时在维持其间的小空间206。在一些方面中,空间206在大约0.2 mm和大约1.0 mm之间。有利地,相比于例如叠层磁钢,本文中描述的定子组件204在马达发电机12的磁、热和机械设计中提供了附加的自由度。
定子组件204沿着转子主体202的纵向轴线是大体上环状的,并且包括围绕预制绕组242就位形成的模制定子芯240(例如,图3)。如本文中所使用地,就位形成被用于表明预制绕组242的在模制定子芯240内的部分在围绕其形成模制定子芯240之前被构造且定位。有利地,例如通过减少绕组的运动或振动,模制定子芯240可以被用于优化马达发电机12的噪音、振动和粗糙度。附加地或者替代性地,预制绕组242和模制定子芯240减少或者除去了由于将绕组插入到预定定子槽中所导致的潜在的缺点或缺陷。
预制绕组242被配置成从电动力源接收电能以由此生成产生转子主体202的旋转的磁场且/或被配置成从转子主体202的旋转所感生的电流向电动力源供应电能。预制绕组242包括第一端部244、第二端部246和其间的多个槽中部分248。多个导体250横穿预制绕组242的第一端部244、第二端部246和在其间延伸的所述多个槽中部分248以通过其传输电能。导体250可以由合适的导电材料(诸如铜或铝)形成,并且可以被绞合、成型、弯夹(hairpin)、杆缠绕、其组合等。
槽中部分248可以包括期望数量的传导层、路径、股、材料、其组合等。槽中部分248中的每一个穿过定子组件204的相应定子槽252。有利地,如本文中所描述的模制定子芯240允许槽中部分248中的第一槽中部分包括第一数量的层、路径或股,同时槽中部分248中的第二槽中部分包括第二数量的层、路径或股,同时仍提供本文中描述的优点。
有利地,预制绕组242的使用通过消除或减少特定余隙限制而允许更有效率的绕组。例如,加工以形成绕组可以利用在相邻槽中部分248之间的全部空间。
模制定子芯240被配置成在马达发电机12操作期间提供对预制绕组242的结构支撑,并且可以进一步被配置成优化由预制绕组242产生的电磁场。模制定子芯240可以例如使用包覆模制技术被形成。模制定子芯240包括多个定子齿254和多个定子轭256。
定子轭256被设置成最接近模制定子芯240的外周边。每个定子轭256在相邻的一对定子齿254之间延伸,以致定子轭256和相应的一对定子齿254共同限定定子槽252。定子齿254和定子轭256可以被改变大小和成形以提供模制定子芯240的期望电磁性质。
定子齿254有助于减少或消除转矩波动和/或AC导体损失。多个定子齿254中的每一个朝向马达发电机12的中心径向延伸。如图2中所看到地,每个定子齿254在最接近马达发电机12的中心的端部处包括唇缘258。有利地,模制定子芯240的唇缘258可以被配置成通过直接接触预制绕组242(例如,接触槽中部分248而在其间没有楔形物或弹性构件)而提供对预制绕组242的结构支撑。
在相邻定子齿254的唇缘258之间存在间隙260。有利地,间隙260可以在不考虑导体250或槽中部分248的大小的情况下被改变大小和成形以提供磁场的期望性质。在一些方面中,间隙260被导体250中的至少一个占据。有利地,这样的配置减小了槽中部分248和转子主体202之间的距离。在一些方面中,间隙260小于导体250中的一个。有利地,小于导体250中的一个的间隙260可以被用于提供优化的磁性质,诸如磁通量。在一些方面中,没有间隙存在,以致相邻定子齿在最接近马达发电机的中心的端部处被连接。有利地,不存在间隙可以被用于优化磁性质或提供结构支撑。
在一些方面中,模制定子芯240由具有可流动状态和硬化状态的可固化材料形成。在一些方面中,可固化材料包括具有散布通过其的铁磁填充物的树脂。树脂可以例如是酚醛树脂或环氧树脂。
在一些方面中,树脂被选择成具有低的固化温度,同时具有低的粘性和高的热弹性。如本文中所使用地,“低的固化温度”意味着足够低以抑制或防止槽中部分248内的单独的导体250之间的短路的温度。例如,固化温度可以被选择成抑制对槽中部分248的绝缘涂层的损坏。进一步,如本文中所使用地,“低的粘性”意味着允许树脂在过程温度(例如足够低以允许树脂围绕预制槽中部分248被注射模制)下围绕预制槽中部分248形成为期望形状的粘性。例如,当使用ASTM D3123测量时,树脂可以具有在100和110 cm之间的流动长度。同样,如本文中所使用地,“高的热弹性”意味着足以抑制或防止树脂基质在操作温度下的变形或者降解的热弹性。例如,热弹性可以在经历变形之前高于150℃、在经历变形之前高于180℃,或者在经历变形之前高于220℃。
铁磁填充物被包含到树脂中以提供均质分布并优化对树脂的表面的润湿性。例如,铁磁填充物可以包括涂层和/或表面处理以优化在铁磁填充物和树脂之间的相互作用。铁磁填充物被选择以提供在模制定子芯240内的期望通量密度。在一些方面中,铁磁填充物具有密排结构,诸如占据空间大于66%。在一些方面中,铁磁填充物具有大于大约74%的占据空间。例如,铁磁填充物可以具有面心立方体结构、立方最密堆积结构、六方最密堆积结构或其组合。
在一些方面中,铁磁填充物是二元合金。如本领域的一个普通技术人员所认识地,如本文中所使用地,术语“二元合金”被用于表明合金实质上由两个选定元素构成,但是也可以包括一定量的污染物,诸如无法被进一步去除的痕量的类似元素。在一些方面中,铁磁填充物是包括铁和硅的二元合金。例如,铁磁填充物可以是硅铁合金(FeSi)。
定子槽252围绕模制定子芯240周向间隔开。定子槽252中的每一个大体上围绕槽中部分248中的相应一个。如图2中所看到地,定子槽252中的每一个包括与相应槽中部分248接触的壁262。在固化之前,可固化材料处于可流动状态中,以致树脂和铁磁填充物顺应相应槽中部分248的外轮廓。在固化之后,可固化材料处于硬化状态中,以致定子槽252的壁262由相应槽中部分248的外轮廓限定。
有利地,限定相应定子槽252的壁262的槽中部分248的外轮廓对预制绕组242提供结构增强(例如,抑制槽中部分248绕其轴线的旋转)。这样的增强优化了预制绕组242的寿命和/或优化了马达发电机12内的磁场的控制和时间连续性。
有利地,预制绕组242和模制定子芯240之间的直接接触优化了通过导热从槽中部分248的热的耗散。进一步,树脂和铁磁填充物对相应槽中部分248的外轮廓的构造提供了比使用非模制定子芯可实现的更高的导体填充系数。
在一些方面中,模制定子芯240还包括被设置在其中的冷却导管。冷却导管264被配置成在其中具有冷却流体以从模制定子芯240和预制绕组242耗散热。冷却导管264可以被配置成主动冷却(诸如经由包括泵的冷却剂环路)以使得冷却剂流动通过其,或者被动冷却(诸如经由热管道)。冷却流体可以例如是极性或非极性流体,诸如水或者油。
冷却导管264可以经由永久加工或者牺牲加工被形成。例如,在形成模制定子芯240之前,管道或者牺牲材料可以相对于预制绕组242被放置。有利地,冷却导管264可以形成物理上不可能形成在叠层定子内的路径(例如,具有成角度部分的路径或由定子材料限定的路径)。
有利地,冷却导管264可以被设置在定子齿254内以优化热传递。附加地或者替代性地,冷却导管264可以被配置成也冷却端部绕组。有利地,用于冷却端部绕组和槽中部分248二者的冷却导管264可以是一体的(例如,在冷却导管264的对应于端部部分的部分和冷却导管264的对应于槽中部分的部分之间不需要配合件或密封件),因此优化定子组件204的寿命。
现在参考图4,示出了形成马达发电机12的方法400。方法400包括获得402预制绕组242、将预制绕组242放置404到模具中、将可固化材料注射到406模具中,以及硬化408可固化材料以由此围绕预制绕组242生产模制定子芯240。
模具包括对应于模制定子芯240的外周边的至少一部分的第一表面和对应于模制定子芯240的内周边的至少一部分的第二表面。在一些方面中,第二表面包括对应于定子唇缘258的第一特征和/或对应于相邻定子齿254之间的间隙260的第二特征。
可固化材料被注射到模具中,以致树脂和铁磁填充物顺应模具的第一表面、模具的第二表面和槽中部分248中的至少相应一个的每个被暴露周边。附加地或者替代性地,方法400可以被用于以类似形式形成转子主体202。
在一些方面中,方法400还包括在硬化408之后从模制定子芯240和预制绕组242移除410模具以由此生产定子组件204。在一些方面中,模具的第一部分作为壳体或定子安装组件的一部分中的至少一个而保持就位,以致方法400还包括在硬化408之后移除410模具的第二部分以由此生产定子组件204。在一些方面中,模具的第一部分还包括在第一表面上的突起,以致突起与模制定子芯240形成机械互锁。如本文中所使用地,“机械互锁”被用于表明在马达发电机的操作期间机械互锁使得两个零件在三维上相对于彼此固定。
有利地,模制转子芯214和/或模制定子芯240以及树脂基质内装载的铁磁填充物的横截面轮廓可以被调整成提供并调节转子主体202和定子组件204的性质,诸如磁导率、芯损失和饱和通量。此外,预制绕组242可以在不使用焊接的情况下被形成。这样的形成减少了制造过程和成本,并且还减少了由焊接材料和在焊缝和导体之间的界面所引起的电损失。
有利地,模制芯通过消除由板材冲压或修剪叠层的需要而减少了材料浪费。进一步,通过在不需要组装叠层的情况下形成模制转子芯214和模制定子芯240,模制芯减少了形成转子和/或定子所需要的加工。
有利地,本文中描述的马达发电机12对于绕组类型(集中绕组和/或分布式绕组)以及槽-极组合是不可知的。有利地,定子组件204的零件(诸如定子壳体或者定子安装组件)可以被嵌入到模制定子芯240的结构中。这样的嵌入和集成优化了定子组件204的生产。
如本领域中一个普通技术人员所认识到的,模制转子芯214和/或模制定子芯240适于不同类型的径向通量机器,诸如例如同步或感应马达发电机。
虽然已经参考感应马达描述了上文描述的实施例,不过本领域中的技术人员将认识到,上文描述的构思适于其它类型的马达发电机,诸如磁阻或永磁马达发电机。
虽然已经参考内部转子配置描述了上文描述的实施例,但可以考虑的是,在不背离本公开的特征和优点的情况下,马达发电机12可以是外部转子配置。
虽然已经详细描述了用于实施本公开的最佳模式,但熟悉本公开所涉及的领域的人员将认识到在所附权利要求书的范围内的用于实践本公开的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1. 一种用于马达发电机的组件,所述组件包括:
预制绕组,所述预制绕组包括第一端部、第二端部和多个槽中部分,所述多个槽中部分从所述第一端部延伸到所述第二端部;以及
包括多个槽的模制芯,所述多个槽中的每一个包括被设置在其中的所述多个槽中部分中的相应槽中部分,所述多个槽中的每一个包括顺应所述相应槽中部分的外轮廓的壁。
2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述模制芯由包括树脂和铁磁填充物的可固化材料形成。
3.根据权利要求2所述的组件,其中,所述铁磁填充物是硅铁合金。
4.根据权利要求1所述的组件,其中,所述模制芯是模制定子芯,所述组件还包括壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个是用于形成所述模制定子芯的模具的一部分。
5.根据权利要求4所述的组件,其中,所述壳体或者所述定子安装组件的所述一部分中的所述至少一个使用机械互锁而被附接到所述模制定子芯。
6.根据权利要求1所述的组件,还包括多个定子齿,所述多个定子齿中的每一个被设置在来自所述多个槽的相应的一对槽之间,所述定子齿包括通过其的冷却导管。
7.根据权利要求1所述的组件,其中,所述槽中部分包括第一组槽中部分和第二组槽中部分,并且其中,所述第一组槽中部分包括第一数量的导体,并且所述第二组槽中部分包括第二数量的导体。
8.一种方法,包括:
获得预制绕组,所述预制绕组包括第一端部、第二端部和从所述第一端部延伸到所述第二端部的多个槽中部分;
将所述预制绕组放置到模具中,所述模具包括对应于模制芯的外周边的至少一部分的第一表面和对应于所述模制芯的内周边的至少一部分的第二表面;
将可固化材料注射到所述模具中,所述可固化材料包括树脂和铁磁填充物;以及
硬化所述可固化材料以由此围绕所述预制绕组生产所述模制芯。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述铁磁填充物是硅铁合金。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述模具包括第一模具部分和第二模具部分,其中,所述第一模具部分是壳体或者定子安装组件的一部分中的至少一个,并且其中,所述方法还包括移除所述第二模具部分以由此生产定子组件。
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