CN116155000A - 带袖口的狭槽衬里的定子芯 - Google Patents

带袖口的狭槽衬里的定子芯 Download PDF

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Abstract

本公开提供“带袖口的狭槽衬里的定子芯”。一种电机包括定子芯，所述定子芯限定多个狭槽；狭槽衬里，所述狭槽衬里设置在所述狭槽内并且覆盖所述狭槽的内表面；以及绕组，所述绕组缠绕在所述狭槽内并且在所述狭槽之间。所述狭槽衬里中的每一个具有端部，所述端部远离所述定子芯的面延伸并且限定凸缘，所述凸缘包括与所述面直接接触的边沿，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽，使得所述边沿位于所述面和所述终止唇缘之间。

Description

带袖口的狭槽衬里的定子芯
技术领域
本公开涉及电机。
背景技术
电机用于推进和制动车辆。它们通常包括缠绕在定子芯内的导线。
发明内容
一种电机，包括：定子芯，所述定子芯限定多个狭槽；狭槽衬里，所述狭槽衬里设置在所述狭槽内并且被配置为覆盖所述狭槽的内表面；以及绕组，所述绕组缠绕在所述狭槽内和所述狭槽之间。所述狭槽衬里中的每一个具有端部，所述端部远离所述定子芯的面延伸并且限定凸缘，所述凸缘包括与所述面直接接触的边沿，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽。所述凸缘可以从所述唇缘到所述边沿渐缩。所述凸缘可以包括在所述唇缘和所述边沿之间的弯曲部分。所述狭槽衬里中的每一个可以具有多个凹槽，其在所述定子芯的相对面之间延伸。所述凹槽可以是波浪形的。所述电机还可以包括围绕所述绕组的部分并且在所述凹槽内的清漆，所述清漆将所述绕组机械地保持在所述狭槽衬里内。所述狭槽衬里可以包括环氧树脂。
一种制造电机的方法包括将支撑件定位在所述电机的定子芯的面和位于所述定子芯的狭槽内的狭槽衬里的凸缘的终止唇缘之间，使得所述支撑件在所述终止唇缘的下方并且邻近所述狭槽衬里的边沿；使向外并且远离所述狭槽延伸的导线在所述终止唇缘和所述支撑件的上方弯曲；以及从所述终止唇缘的下方移除所述支撑件。所述方法还可以包括用清漆填充所述狭槽衬里，使得由所述狭槽衬里限定的凹槽吸收所述清漆中的一些。
一种用于电机的狭槽的狭槽衬里包括壁，所述壁被配置为覆盖定子芯的狭槽的内表面；以及与所述壁邻接的端部，其被配置为远离所述定子芯的面延伸以及限定凸缘。所述凸缘包括边沿，所述边沿被配置为由所述面承载并且与所述面直接接触，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽。所述凸缘可以从所述唇缘到所述边沿渐缩。所述凸缘还可以包括在所述唇缘和所述边沿之间的弯曲部分。所述壁可以限定在其相对端之间延伸的多个凹槽。所述凹槽可以是波浪形的。所述狭槽衬里的材料可以是环氧树脂。
附图说明
图1是电机的部分的侧视图。
图2是图1的电机的定子芯、狭槽和狭槽衬里的透视图。
图3是图2的狭槽衬里中的一个的透视图。
图4是定子芯以及图2的狭槽和狭槽衬里中的一个的特写视图。
图5是图1的电机在组装期间的特写视图。
图6是车辆的框图。
具体实施方式
本文描述了实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可采用不同和替代的形式。附图不一定按比例绘制。一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员的代表性基础。
参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
电机包括被电驱动以产生扭矩的多个绕组，并且可以是由三相逆变器驱动的三相电机。电机的绕组可以三角形或Y形配置连接到逆变器。
电动化车辆可以包括多个电机。在一些示例中，电机中的一个可以主要用作马达，而另一个可以主要用作发电机。马达可以操作以将电力转换成机械动力，并且发电机可以操作以将机械动力转换成电力。在其他示例中，电机可以设置在一个或多个车轮处以提供推进和/或再生。
参考图1和图2，电机10包括定子芯12、狭槽14、狭槽衬里16和绕组18。定子芯12由叠片堆叠形成，并且限定中心腔，转子的大小被设置为设置在中心腔中并且在其中进行操作。轴可以可操作地连接到转子，以接收由转子围绕轴线的电机输出旋转产生的驱动扭矩。
狭槽14和其中的狭槽衬里16围绕定子芯12间隔开。绕组18缠绕在狭槽14内和绕定子芯12缠绕，以在被激励以驱动转子时在中心腔内生成机电场。绕组18可以蜿蜒的方式遍及狭槽14布线，以创建一个或多个绕组路径以穿过定子芯12传输电流。基于绕组18的布置，其部分可以从定子芯12的扭绕侧20和冠部侧22突出。在一些示例中，绕组18包括铜发卡，其轴向地插入通过狭槽14，使得其端部24突出超过扭绕侧20，如图所示。
在电机组装期间，端部24在各种工具的辅助下弯曲或扭绕成所示形式之前最初可以是笔直的。此类工具与端部24之间的直接接触可能导致端部24上的任何涂层的损耗。
参考图2、图3和图4，狭槽衬里16具有覆盖狭槽14的内表面的壁26，以防止在定子芯12与绕组18之间的直接接触。此外，狭槽衬里16远离定子芯12的扭绕侧20和冠部侧22延伸。在该示例中，狭槽衬里16中的每一个的横截面具有与狭槽14的形状相匹配的大致矩形形状，并且限定开口部分26，当绕组缠绕至定子芯12上时，绕组18可以穿过该开口部分。
远离定子芯12的扭绕面20延伸的狭槽衬里16的端部28各自限定凸缘，凸缘包括与定子芯12的扭绕面20直接接触并且由其承载的边沿30，以及比边沿30更宽的终止唇缘32。因此，终止唇缘32提供平台，从狭槽14延伸出来的绕组18可以在平台上方弯曲。凸缘还在边沿30和终止唇缘32之间限定凹入或锥形部分34，其进一步支撑由终止唇缘32提供的平台。
在该示例中，壁26包括在狭槽衬里16的相对端之间延伸的任选的凹槽或发丝裂缝36。凹槽36可以是笔直的、波浪形的或具有任何其他类型的期望配置，以减小在缠绕期间的插入力并且在组装期间为填充狭槽衬里16的清漆38提供保持腔。
狭槽衬里16可以用环氧树脂或类似材料包覆成型到定子芯12上，并且壁26的厚度可以在例如0.2mm至0.3mm的范围内。
参考图5，支撑工具40定位在终止唇缘32下方并且与狭槽衬里16中的一个的边沿30相邻。然后，从狭槽14内和远离狭槽延伸的绕组18可以在不接触支撑工具40的情况下在终止唇缘32和支撑工具40的上方弯曲。一旦完成，清漆38就被添加以填充狭槽14、围绕包含在其中的绕组18并且经由毛细管作用由凹槽36吸收。因此，清漆38一旦固化，就将绕组18机械地保持在狭槽14内。
电机10可以在如上所建议的机动车辆的背景内使用。参考图6，混合动力电动车辆41包括电动化推进系统，其具有机械地联接到混合动力变速器(未示出)的一个或多个电机10。电机10可能够作为马达或发电机进行操作。另外，混合动力变速器机械地联接到内燃发动机42。电机10被布置成在发动机42操作或关闭时提供推进扭矩以及减速扭矩能力。电机10能够作为发电机操作，以通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失的能量来提供燃料经济性益处。电机10可另外在车辆41操作时施加抵抗发动机输出扭矩的反作用扭矩，以生成电力来对牵引电池进行再充电。电机10还可以通过允许发动机42在最有效的速度和扭矩范围附近操作来进一步减少车辆排放。当发动机42关闭时，车辆41可以使用电机10作为唯一推进源在纯电动驱动模式下操作。混合动力变速器还机械地联接到行车轮，以输出来自电机10和/或燃烧发动机42的扭矩。
牵引电池或电池组44存储可以用于对电机10供电的能量。电池组44提供高压直流(DC)输出。一个或多个接触器46可以在断开时将牵引电池44与DC高压总线48隔离，而在闭合时将牵引电池44联接到DC高压总线48。牵引电池44经由DC高压总线48电耦接到一个或多个电力电子模块50。电力电子模块50还电耦接到电机10，并提供在交流(AC)高压总线52与电机10之间双向传递能量的能力。在一些示例中，牵引电池44可以提供DC，而电机10则使用三相AC进行操作。电力电子模块50可以将DC转换为三相AC以操作电机10。在再生模式中，电力电子模块50可以将来自充当发电机的电机10的三相AC电流输出转换为与牵引电池44兼容的DC。本文中的描述同样适用于不具有燃烧发动机的纯电动车辆。
除了提供用于推进的能量之外，牵引电池44还可为其他车辆电气系统提供能量。车辆41可以包括电耦接到高压总线48的DC/DC转换器模块54。DC/DC转换器模块54可以电耦接到低压总线56。DC/DC转换器模块54可以将牵引电池44的高压DC输出转换为与低压车辆负载58兼容的低压DC供应。高压负载60也电耦接到高压总线48。
牵引电池44可以通过车外电源62再充电，所述车外电源可以是与电气插座的连接件。外部电源62可以电耦接到充电器或另一类型的电动车辆供电装备(EVSE)64。车外电源62可以是由电力公用事业公司提供的配电网络或电网。EVSE 64提供电路和控件以用于调节和管理能量在电源62与车辆41之间的传递。车外电源62可以向EVSE64提供DC或AC电力。EVSE 64配备有与车辆41的充电端口68配合的连接器66。充电端口与充电模块70电耦接，所述充电模块可以经由一个或多个接触器46与牵引电池44电耦接。
所讨论的各种部件可具有一个或多个相关联控制器，以控制、监测和协调部件的操作。控制器可经由串行总线(例如，控制器局域网(CAN))或经由分立的导体进行通信。另外，可以提供车辆系统控制器72以协调各个部件的操作，诸如管理去往和来自一个或多个电机10的电流。
虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。
如前所描述的，各个实施例的特征可以被组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言相较其他实施例或现有技术实施方式提供了优点或是优选的，但是本领域普通技术人员应认识到，一个或多个特征或特性可以被折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于：强度、耐久性、可销售性、外观、包装、大小、可服务性、重量、可制造性、易组装性等。这样，描述为就一个或多个特性而言较其他实施例或现有技术实施方式不太期望的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。
根据本发明，提供了一种电机，其具有：定子芯，所述定子芯限定多个狭槽；狭槽衬里，所述狭槽衬里设置在所述狭槽内并且被配置为覆盖所述狭槽的内表面，所述狭槽衬里中的每一个具有端部，所述端部远离所述定子芯的面延伸并且限定凸缘，所述凸缘包括与所述面直接接触的边沿，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽，使得所述边沿位于所述面和所述终止唇缘之间；以及绕组，所述绕组缠绕在所述狭槽内并且在所述狭槽之间。
根据实施例，所述凸缘从所述唇缘到所述边沿渐缩。
根据实施例，所述凸缘还包括在所述唇缘和所述边沿之间的弯曲部分。
根据实施例，所述狭槽衬里中的每一个具有多个凹槽，其在所述定子芯的相对面之间延伸。
根据实施例，所述凹槽是波浪形的。
根据实施例，本发明的特征还在于围绕所述绕组的部分并且在所述凹槽内的清漆，所述清漆被配置为将所述绕组机械地保持在所述狭槽衬里内。
根据实施例，所述狭槽衬里包括环氧树脂。
根据本发明，一种制造电机的方法包括：将支撑件定位在所述电机的定子芯的面和位于所述定子芯的狭槽内的狭槽衬里的凸缘的终止唇缘之间，使得所述支撑件在所述终止唇缘的下方并且邻近所述狭槽衬里的边沿；使向外并且远离所述狭槽延伸的导线在所述终止唇缘和所述支撑件的上方弯曲；以及从所述终止唇缘的下方移除所述支撑件。
在本发明的一个方面，所述方法包括用清漆填充所述狭槽衬里，使得由所述狭槽衬里限定的凹槽吸收所述清漆中的一些。
在本发明的一个方面，所述凹槽是波浪形的。
在本发明的一个方面，所述凸缘从所述终止唇缘到所述边沿渐缩。
根据本发明，提供了一种用于电机的狭槽的狭槽衬里，其具有：壁，所述壁被配置为覆盖定子芯的狭槽的内表面；以及端部，所述端部与所述壁邻接，被配置为远离所述定子芯的面延伸，以及限定凸缘，所述凸缘包括边沿，所述边沿被配置为由所述面承载并且与所述面直接接触，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽。
根据实施例，所述凸缘从所述唇缘到所述边沿渐缩。
根据实施例，所述凸缘还包括在所述唇缘和所述边沿之间的弯曲部分。
根据实施例，所述壁限定在其相对端之间延伸的多个凹槽。
根据实施例，所述凹槽是波浪形的。
根据实施例，所述狭槽衬里的材料是环氧树脂。

Claims (15)

1.一种电机，其包括：
定子芯，所述定子芯限定多个狭槽；
狭槽衬里，所述狭槽衬里设置在所述狭槽内并且被配置为覆盖所述狭槽的内表面，所述狭槽衬里中的每一个具有端部，所述端部远离所述定子芯的面延伸并且限定凸缘，所述凸缘包括与所述面直接接触的边沿，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽，使得所述边沿位于所述面和所述终止唇缘之间；以及
绕组，所述绕组缠绕在所述狭槽内并且在所述狭槽之间。
2.如权利要求1所述的电机，其中所述凸缘从所述唇缘到所述边沿渐缩。
3.如权利要求1所述的电机，其中所述凸缘还包括在所述唇缘和所述边沿之间的弯曲部分。
4.如权利要求1所述的电机，其中所述狭槽衬里中的每一个具有多个凹槽，所述多个凹槽在所述定子芯的相对面之间延伸。
5.如权利要求4所述的电机，其中所述凹槽是波浪形的。
6.如权利要求4所述的电机，其还包括围绕所述绕组的部分并且在所述凹槽内的清漆，所述清漆被配置为将所述绕组机械地保持在所述狭槽衬里内。
7.如权利要求1所述的电机，其中所述狭槽衬里包括环氧树脂。
8.一种制造电机的方法，其包括：
将支撑件定位在所述电机的定子芯的面和位于所述定子芯的狭槽内的狭槽衬里的凸缘的终止唇缘之间，使得所述支撑件在所述终止唇缘的下方并且邻近所述狭槽衬里的边沿；
使向外并且远离所述狭槽延伸的导线在所述终止唇缘和所述支撑件的上方弯曲；以及
从所述终止唇缘的下方移除所述支撑件。
9.如权利要求8所述的方法，其还包括用清漆填充所述狭槽衬里，使得由所述狭槽衬里限定的凹槽吸收所述清漆中的一些。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述凹槽是波浪形的。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述凸缘从所述终止唇缘到所述边沿渐缩。
12.一种用于电机的狭槽的狭槽衬里，其包括：
壁，所述壁被配置为覆盖定子芯的狭槽的内表面；以及
端部，所述端部与所述壁邻接，被配置为远离所述定子芯的面延伸，以及限定凸缘，所述凸缘包括边沿，所述边沿被配置为由所述面承载并且与所述面直接接触，以及终止唇缘，所述终止唇缘比所述边沿更宽。
13.如权利要求12所述的狭槽衬里，其中所述凸缘从所述唇缘到所述边沿渐缩。
14.如权利要求12所述的狭槽衬里，其中所述凸缘还包括在所述唇缘和所述边沿之间的弯曲部分。
15.如权利要求12所述的狭槽衬里，其中所述壁限定在其相对端之间延伸的多个凹槽。
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