电机制造技术

一种电机包含定子组件，其包含第一定子部段和第二定子部段，该第一和第二定子部段各包含通常沿周向方向延伸的多个叠片，该第一和第二定子部段的每对相邻叠片限定了其间的间隙。第一和第二定子部段组装在一起，使得第一定子部段的叠片至少部分地布置在第二定子部段的叠片之间的间隙中。

Electric machinery

【技术实现步骤摘要】
电机
本主题通常涉及电机(electricmachine)，且更具体地说，涉及用于电机的定子组件(statorassembly)。
技术介绍
电机，比如电马达(electricmotor)和发生器(generator)，出于有用的目的使用于各种产业中，以将电能转化成机械能，且反之亦然。例如，电机使用于汽车、航空、海事和其它产业中，以操作飞行器、直升机、汽车、船艇、潜艇、火车和/或任何其它合适的载具。为降低燃料消耗并提高效率，通常期望的是使用带有大功率密度的电机，在本文中指的是电机的比功率(specificpower)或功率重量比(power-to-weight)。具有高比功率的电机可以更小并且更轻量，同时与更重的电机相比产生相等的或更大的功率。使用增材制造或3D打印来制造电机的定子可允许定子具有比如复杂的内部结构。然而，使用增材制造技术形成定子通常可能导致不太密实的定子，和因此具有较低比功率的电机。因此，能够使用增材制造来制造、同时仍产生相对密实的电机的电机的定子将是有用的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在随后的描述中部分阐述，或可以从描述中显而易见，或可以通过本专利技术的实践来习得。在本公开的一个示例性实施例中，提供了限定轴向方向、径向方向和周向方向的电机。电机包含定子组件，其包含第一定子部段和第二定子部段，第一和第二定子部段各包含通常沿周向方向延伸的多个叠片，第一和第二定子部段的每对相邻叠片限定了其间的间隙。第一和第二定子部段组装在一起，使得第一定子部段的叠片至少部分地布置在第二定子部段的叠片之间的间隙中。在某些示例性实施例中，使用增材制造过程分开地形成第一定子部段和第二定子部段。在某些示例性实施例中，第一定子部段的多个叠片沿径向方向与彼此间隔，并且其中，第二定子部段的多个叠片沿径向方向与彼此间隔。在某些示例性实施例中，第一定子部段的多个叠片沿轴向方向彼此间隔，并且其中，第二定子部段的多个叠片沿轴向方向与彼此间隔。在某些示例性实施例中，定子组件还包含第三定子部段，其包含通常沿周向方向延伸的多个叠片，并且其中，第三定子部段与第一和第二定子部段组装，使得第三定子部段的叠片至少部分地布置在第二定子部段的叠片之间的间隙中。例如，在某些示例性实施例中，根据权利要求5所述的电机，其中，定子组件还包含第四定子部段，其包含通常沿周向方向延伸的多个叠片，其中，第四定子部段的每对相邻叠片限定其间的间隙，并且其中，第四定子部段与第一、第二和第三定子部段组装，使得第三定子部段的叠片也至少部分地布置在第四定子部段的叠片之间的间隙中。在某些示例性实施例中，第一定子部段还包含背衬，其中第一定子部段的多个叠片(lamination)联接到第一定子部段的背衬，或与其整体地形成，其中，第一定子部段的多个叠片限定了围绕轴向方向的角跨度(angularspan)，其中，第一定子部段的背衬限定了围绕轴向方向的角跨度，并且其中，第一定子部段的多个叠片的角跨度大于第一定子部段的背衬的角跨度。例如，在某些示例性实施例中，第二定子部段还包含背衬(backing)，其中第二定子部段的多个叠片联接到第二定子部段的背衬，或与其整体地形成，其中，第二定子部段的多个叠片限定了围绕轴向方向的角跨度，其中，第二定子部段的背衬限定了围绕轴向方向的角跨度，并且其中，第二定子部段的多个叠片的角跨度大于第二定子部段的背衬的角跨度。例如，在某些示例性实施例中，定子组件还包含第三定子部段，其包含通常沿周向方向延伸的多个叠片以及背衬，其中，第三定子部段的多个叠片限定了围绕轴向方向的角跨度，其中，第三定子部段的背衬限定了围绕轴向方向的角跨度，并且其中，第三定子部段的多个叠片的角跨度小于或大致等于第三定子部段的背衬的角跨度。在某些示例性实施例中，第一定子部段还包含背衬，其中，第二定子部段还包含背衬，其中，第一和第二定子部段组装在一起，使得第一定子部段的背衬定位成邻近于第二定子部段的背衬。在某些示例性实施例中，第一定子部段和第二定子部段是定子组件的多个定子部段中的两个，其中，定子组件的多个定子部段中的每个包含背衬，并且其中，定子组件的多个定子部段的背衬形成大致360度定子磁轭(statoryoke)。在某些示例性实施例中，定子组件限定大于约百分之85的密度。在某些示例性实施例中，第一定子部段的多个叠片各限定小于约0.03英寸的厚度，其中，第二定子部段的多个叠片各限定小于约0.03英寸的厚度，其中，第一定子部段的每对相邻叠片之间所限定的间隙各小于约0.03英寸，并且其中，第二定子部段的每对相邻叠片之间所限定的间隙也各小于0.03英寸。在某些示例性实施例中，第一定子部段的多个叠片各限定小于或等于约0.02英寸的厚度，其中，第二定子部段的多个叠片各限定小于或等于约0.02英寸的厚度，其中，第一定子部段的每对相邻叠片之间所限定的间隙各小于或等于约0.02英寸，并且其中，第二定子部段的每对相邻叠片之间所限定的间隙也各小于或等于约0.02英寸。在某些示例性实施例中，电机还包含转子组件，其相对于定子组件可围绕轴向方向旋转，其中，该转子组件和定子组件一起限定沿轴向方向的气隙。在某些示例性实施例中，第一定子部段和第二定子部段是定子组件的多个定子部段中的两个，并且其中，定子组件的多个定子部段包含三个定子部段和二十个定子部段之间。在某些示例性实施例中，第一定子部段的多个叠片各包括外表面上的绝缘体(insulation，有时也称为绝缘材料或隔层)，并且其中，第二定子部段的多个叠片也各包括外表面上的绝缘体。在本公开的一个示例性方面中，提供了一种用于组装电机的定子组件的方法。该电机限定了周向方向、轴向方向和径向方向，该定子组件包含具有通常沿周向方向延伸的多个叠片的第一定子部段，和具有通常沿周向方向延伸的多个叠片的第二定子部段。该方法包含相对于定子组件的第二定子部段沿周向方向旋转定子组件的第一定子部段，使得第一定子部段的多个叠片至少部分地延伸到第二定子部段的多个叠片中的相邻叠片之间所限定的多个间隙中。在某些示例性方面中，方法还包含沿径向方向移动定子组件的第三定子部段，使得第三定子部段的多个叠片至少部分地延伸到第二定子部段的多个叠片中的相邻叠片之间的多个间隙中。在某些示例性方面中，方法还包含使用增材制造过程形成第一定子部段，和使用增材制造过程与第一定子部段分开地形成第二定子部段。参考随后的描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入在本说明书中并构成其一部分的附图说明了本专利技术的实施例，并与本说明书一起用于解释本专利技术的原理。实施方案1.一种限定了轴向方向、径向方向和周向方向的电机，所述电机包括：定子组件，其包括第一定子部段和第二定子部段，所述第一和第二定子部段各包括通常沿所述周向方向延伸的多个叠片，所述第一和第二定子部段的每对相邻叠片限定了其间的间隙，所述第一和第二定子部段组装在一起，使得所述第一定子部段的叠片至少部分地布置在所述第二定子部段的叠片之间的所述间隙中。实施方案2.根据实施方案1所述的电机，其中，使用增材制造过程分开地形成所述第一定子部段和所述第二定子部段。实施方案3.根据实施方案1所述的电机，其中，所述第一定子部段的多个叠片沿所述径向方向与彼此间隔，并且其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限定了轴向方向、径向方向和周向方向的电机，所述电机包括：定子组件，其包括第一定子部段和第二定子部段，所述第一和第二定子部段各包括通常沿所述周向方向延伸的多个叠片，所述第一和第二定子部段的每对相邻叠片限定了其间的间隙，所述第一和第二定子部段组装在一起，使得所述第一定子部段的叠片至少部分地布置在所述第二定子部段的叠片之间的所述间隙中。

【技术特征摘要】
2018.02.09 US 15/8929621.一种限定了轴向方向、径向方向和周向方向的电机，所述电机包括：定子组件，其包括第一定子部段和第二定子部段，所述第一和第二定子部段各包括通常沿所述周向方向延伸的多个叠片，所述第一和第二定子部段的每对相邻叠片限定了其间的间隙，所述第一和第二定子部段组装在一起，使得所述第一定子部段的叠片至少部分地布置在所述第二定子部段的叠片之间的所述间隙中。2.根据权利要求1所述的电机，其中，使用增材制造过程分开地形成所述第一定子部段和所述第二定子部段。3.根据权利要求1所述的电机，其中，所述第一定子部段的多个叠片沿所述径向方向与彼此间隔，并且其中，第二定子部段的多个叠片沿所述径向方向与彼此间隔。4.根据权利要求1所述的电机，其中，所述第一定子部段的多个叠片沿所述轴向方向与彼此间隔，并且其中，第二定子部段的多个叠片沿所述轴向方向与彼此间隔。5.根据权利要求1所述的电机，其中，所述定子组件还包括第三定子部段，其包括通常沿所述周向方向延伸的多个叠片，并且其中，所述第三定子部段与所述第一和第二定子部段组装，使得所述第三定子部段的叠片至少部分地布置在所述第二定子部段的叠片之间的所述间隙中。6.根据权利要求5所述的电机，其中，所述定子组件还包括第四定子部段，其包括通常沿所述周向方向延伸的多个叠片，其中，所述第四定子部段的每对相邻叠片限定了其间的间隙，并且其中，所述第四定子部段与所述第一、第二和第三定子部段组装，使得所述第三定...

【专利技术属性】
技术研发人员：NT摩尔，DA尼尔加思，PR热曼，AV拉顿，黄豪，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US