转子槽口内衬制造技术

本发明专利技术涉及转子槽口内衬。一个实施例中，用于转子组件的槽口内衬包括金属支承部件和涂料。涂料设置在金属支承部件的至少一个侧部上，并且包括填料和聚酰亚胺树脂的混合物。填料是高导热率电绝缘(HTCEI)填料，并且包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及转子槽口内衬。
技术介绍
电功率系统，诸如发电机或马达，可用来从机械输入提供电功率(例如发电机使用轴的转旋来提供电功率)，或者从输入电功率提供机械输出(例如马达使用电功率使轴旋转)。这些装置可在诸如飞机的应用中使用，其中，提供大量功率的同时最大程度地减少功率系统的所占用的空间量和/或重量是合乎需要的。这样的功率系统可发送电流通过绕组，绕组穿过定子和/或转子的槽口。为了防止电荷从绕组传送到槽口，可采用槽口内衬。随着电流穿过绕组，绕组可被加热。但是，传统的槽口内衬提供的从绕组中移除热的热传递能力有限。由于在电流穿过绕组时从绕组中移除热的能力，各种功率系统在可用功率输出方面可受到限制。例如，为了实现高性能马达或发电机(例如用于在飞机中使用的发电机)，功率密度可为马达或发电机设计的重要考量或方面。功率密度在很大程度上与热传递效用有关。定子的热传递可受到各种电绝缘和隔热材料的限制，诸如传统的槽口内衬，其限制热从铜线中传递出(例如传递到与转子相关联的冷却回路)，并且从而限制功率密度。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种用于功率系统的转子组件的槽口内衬。槽口内衬包括金属支承部件和设置在金属支承部件的至少一个侧部上的涂料。涂料包括聚酰亚胺树脂和高导热率电绝缘(HTCEI)填料的混合物。HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒。在另一个实施例中，用于功率系统的转子组件提供包括转子芯、绕组和槽口内衬。转子芯具有臂，臂从中心部分延伸，并且在它们之间限定槽口。绕组穿过槽口。槽口内衬设置在槽口中，并且置于绕组和转子芯之间。槽口内衬包括金属支承部件和设置在金属支承部件的至少一个侧部上的涂料。涂料包括聚酰亚胺树脂和高导热率电绝缘(HTCEI)填料的混合物。HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒。在另一个实施例中，提供一种方法(例如用于形成槽口内衬的方法)。方法包括提供金属支承部件、聚酰亚胺树脂前体和高导热率电绝缘(HTCEI)填料，HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒。方法还包括混合聚酰亚胺树脂前体和HTCEI填料，以提供涂料，并且用涂料涂覆金属支承部件的至少一个侧部，以提供内衬材料。另外，方法包括使内衬材料固化。技术方案1.一种用于功率系统的转子组件的槽口内衬，所述槽口内衬包括: 金属支承部件；以及 设置在所述金属支承部件的至少一个侧部上的涂料，所述涂料包括下者的混合物高导热率电绝缘(HTCEI)填料，所述HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒；以及聚酰亚胺树脂。技术方案2.根据技术方案1所述的槽口内衬，其特征在于，所述金属支承部件由不锈钢形成。技术方案3.根据技术方案2所述的槽口内衬，其特征在于，所述金属支承部件由316级不锈钢形成，所述316级不锈钢经过热处理，以提供软化回火。技术方案4.根据技术方案1所述的槽口内衬，其特征在于，所述涂料包括多层所述混合物。技术方案5.根据技术方案1所述的槽口内衬，其特征在于，所述填料的颗粒包括大小介于10纳米和100微米之间的氮化硼颗粒。技术方案6.根据技术方案1所述的槽口内衬，其特征在于，所述金属支承部件包括从所述至少一个侧部延伸的边缘，其中，所述涂料不设置在所述边缘上，所述槽口内衬进一步包括设置在所述边缘上的电绝缘带。技术方案7.根据技术方案1所述的槽口内衬，其特征在于，所述涂料设置在所述金属支承部件的两个相反的侧部上。技术方案8.—种用于功率系统的转子组件，所述转子组件包括: 转子芯，其具有臂，所述臂从中心部分延伸，并且在它们之间限定槽口 ； 穿过所述槽口的绕组；以及 槽口内衬，其设置在所述槽口中，并且置于所述绕组和所述转子芯之间，其中，所述槽口内衬包括: 金属支承部件；以及 设置在所述金属支承部件的至少一个侧部上的涂料，所述涂料包括下者的混合物高导热率电绝缘(HTCEI)填料，所述HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒；以及聚酰亚胺树脂。技术方案9.根据技术方案8所述的转子组件，其特征在于，所述涂料设置在所述金属支承部件的经涂覆的侧部上，而不是设置在所述金属支承部件的设置成与所述经涂覆的侧部相反的未经涂覆的侧部上，以及其中，所述金属支承部件的所述未经涂覆的侧部置于所述经涂覆的侧部和所述转子芯之间，并且所述经涂覆的侧部置于所述金属支承部件和所述绕组之间。技术方案10.根据技术方案8所述的转子组件，其特征在于，所述金属支承部件包括从所述至少一个侧部延伸的边缘，其中，所述涂料不设置在所述边缘上，所述槽口内衬进一步包括设置在所述边缘上的电绝缘带。技术方案11.根据技术方案8所述的转子组件，其特征在于，所述填料的颗粒包括大小介于10纳米和100微米之间的氮化硼颗粒。技术方案12.—种方法，包括: 提供金属支承部件、聚酰亚胺树脂前体和高导热率电绝缘(HTCEI)填料，所述HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒； 混合所述聚酰亚胺树脂前体和所述HTCEI填料，以提供涂料； 用所述涂料涂覆所述金属支承部件的至少一个侧部，以提供内衬材料；以及使所述内衬材料固化。技术方案13.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使所述内衬材料形成为构造成由转子组件的槽口接收的形状。技术方案14.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述金属支承部件包括从所述至少一个侧部延伸的边缘，其中，所述涂料不设置在所述边缘上，所述方法进一步包括将电绝缘带施用到所述金属支承部件的边缘上。技术方案15.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，涂覆所述金属支承部件的至少一个侧部包括提供按顺序施用到彼此的顶部上的多个涂层。技术方案16.根据技术方案15所述的方法，其特征在于，涂覆提供的多个涂层包括提供各自具有大约1密耳的厚度的至少三个涂层。技术方案17.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在用所述涂料涂履所述金属支承部件的至少一个侧部之前，对所述金属支承部件的至少一个侧部进行预处理。技术方案18.根据技术方案18所述的方法，其特征在于，对所述金属支承部件的至少一个侧部进行预处理包括: 用碱性材料清洁所述至少一个侧部；以及用去离子水冲洗所述至少一个侧部。技术方案19.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，涂覆所述至少一个侧部包括涂覆所述金属支承部件的设置成彼此相反的两个侧部。技术方案20.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述填料的颗粒包括大小介于10纳米和100微米之间的氮化硼颗粒。【附图说明】图1是根据各种实施例的转子组件的端视图。图2是根据各种实施例的功率系统的示意图。图3示出根据各种实施例的槽口内衬及其形成。图4是用于提供根据各种实施例的槽口内衬的方法的流程图。图5示出根据各种实施例的涂覆过程。图6是用于提供根据各种实施例的功率系统的转子组件的方法的流程图。【具体实施方式】当结合附图阅读时，将更好地理解各种实施例。就图示出各种实施例的功能块的示意图而言，功能块不必指示硬件电路之间的划分。应当理解，各种实施例不局限于图中显示的布置和工具。如本文所用，以单数叙述或以词语“ 一个”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于功率系统的转子组件的槽口内衬，所述槽口内衬包括：金属支承部件；以及设置在所述金属支承部件的至少一个侧部上的涂料，所述涂料包括下者的混合物　　高导热率电绝缘(HTCEI)填料，所述HTCEI填料包括氮化硼、氮化铝或金刚石材料中的至少一个的颗粒；以及　　聚酰亚胺树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，贾小川，CT西勒，方笑梅，黄豪，DD卡里皮德斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US