用于安置在绝缘体内的导体的系统和方法技术方案

本申请公开了一种用于安置在绝缘体内的导体的方法，该方法包括：形成一个或多个型芯，其中所述一个或多个型芯中的每个型芯具有对应于待随后形成的导体的横截面；在所述一个或多个型芯周围形成绝缘体；移除所述一个或多个型芯以在所述绝缘体内暴露一个或多个凹部；以及在所述绝缘体的所述一个或多个凹部中的至少一个凹部中形成一个或多个导体，使得所述一个或多个导体的所述横截面符合所述绝缘体中的所述一个或多个凹部的内表面。本申请还公开了一种用于安置在绝缘体内的导体的系统。

Systems and methods for placing conductors in insulators

The present application discloses a method for placing a conductor in an insulator, which includes: forming one or more cores, in which each core in one or more cores has a cross section corresponding to the conductor to be formed subsequently; forming an insulator around the one or more cores; and removing the one or more cores. The core or cores are used to expose one or more concaves in the insulator and to form one or more conductors in at least one concave of the one or more concaves of the insulator so that the cross section of the one or more conductors conforms to the inner surface of the one or more concaves in the insulator. . The application also discloses a system for placing conductors in the insulation body.

【技术实现步骤摘要】
用于安置在绝缘体内的导体的系统和方法
本文中所公开的主题涉及电机的绕组，且更具体地说，涉及绕组中的导体与绝缘体之间的改进式界面。
技术介绍
电机(例如，发电机和电动机)可用以将机械能转换为电能，或将电能转换为机械能。电机典型地包括多个导体，多个导体捆缚在一起(例如，绕组)且沿着贯穿电机的路径而布设，从而引起多个绕组沿圆周安置在电机内。典型地，每个绕组是通过以下操作而形成：捆束或编织多个单个的绝缘导体，将捆束物包裹在云母带或云母纸中(即，线匝绝缘件)，以及将绝缘导体捆束物群组包裹在云母带中(接地面绝缘件)。然而，此类技术可能会导致裂纹、褶皱，或包括气袋的其它空隙。如果跨越空隙的电压应力超过针对空隙内的气体的电晕起始电压，那么在空隙内将会发生部分放电。部分放电可能会使空隙周围的绝缘体降级，从而产生可能会导致绝缘体的电气或结构失效的路径。
技术实现思路
下文概述在范围方面与原始权利要求书相当的某些实施例。这些实施例并不希望限制权利要求书的范围，相反，这些实施例仅希望提供所要求主题的可能形式的简要概述。实际上，权利要求书可涵盖可类似于或不同于下文所阐述的实施例的多种形式。在一个实施例中，一种方法包括：形成一个或多个型芯，其中所述一个或多个型芯中的每个型芯具有对应于待随后形成的导体的横截面；在所述一个或多个型芯周围形成绝缘体；移除所述一个或多个型芯以在所述绝缘体内暴露一个或多个凹部；以及在所述绝缘体的所述一个或多个凹部中形成一个或多个导体，使得所述一个或多个导体的所述横截面符合所述绝缘体中的所述一个或多个凹部的内表面。在第二实施例中，一种系统包括：陶瓷绝缘体，其界定沿着所述绝缘体的长度延伸的一个或多个凹部；以及一个或多个导体，其形成在所述一个或多个凹部中的每个凹部内，其中所述一个或多个导体中的每个导体的外表面符合所述一个或多个凹部的内表面，且其中所述一个或多个导体被配置成传导电流。在第三实施例中，一种系统包括：单块绝缘体，其界定沿着所述绝缘体的长度延伸的一个或多个凹部；以及一个或多个导体，其形成在所述一个或多个凹部中的每个凹部内，其中所述一个或多个导体中每个导体的外表面符合所述一个或多个凹部的内表面，且其中所述一个或多个导体被配置成传导电流，其中所述一个或多个导体中的至少一个导体界定延伸穿过所述导体的冷却通道。具体地，本申请技术方案1涉及一种方法，该方法包括：形成一个或多个型芯，其中所述一个或多个型芯中的每个型芯具有对应于待随后形成的导体的横截面；在所述一个或多个型芯周围形成绝缘体；移除所述一个或多个型芯以在所述绝缘体内暴露一个或多个凹部；以及在所述绝缘体的所述一个或多个凹部中形成一个或多个导体，使得所述一个或多个导体的所述横截面符合所述绝缘体中的所述一个或多个凹部的内表面。本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的方法，其中，所述绝缘体包括陶瓷材料。本申请技术方案3涉及根据技术方案1所述的方法，其中，所述绝缘体包括聚合物。本申请技术方案4涉及根据技术方案1所述的方法，其中，形成所述一个或多个导体包括将导电材料镀覆到所述绝缘体的所述一个或多个凹部的所述一个或多个内表面上。本申请技术方案5涉及根据技术方案4所述的方法，其中，所述一个或多个导体中的至少一个导体界定延伸穿过所述一个或多个导体中的所述至少一个导体的冷却通道。本申请技术方案6涉及根据技术方案5所述的方法，其中，所述冷却通道包括沿着所述冷却通道的长度变化的横截面形状。本申请技术方案7涉及根据技术方案1所述的方法，其中，形成所述一个或多个导体包括将熔融金属倾倒到所述一个或多个凹部中。本申请技术方案8涉及根据技术方案1所述的方法，其中，在所述一个或多个型芯周围形成所述绝缘体包括在一个或多个型芯周围模制所述绝缘体。本申请技术方案9涉及一种系统，该系统包括：陶瓷绝缘体，其界定沿着所述绝缘体的长度延伸的一个或多个凹部；以及一个或多个导体，其形成在所述一个或多个凹部中的每个凹部内，其中所述一个或多个导体中的每个导体的外表面符合所述一个或多个凹部的内表面，且其中所述一个或多个导体被配置成传导电流。本申请技术方案10涉及根据技术方案9所述的系统，其中，所述绝缘体具有介于3W/mK与30W/mK之间的热导率。本申请技术方案11涉及根据技术方案9所述的系统，其中，所述一个或多个导体中的至少一个导体界定延伸穿过所述导体的冷却通道。本申请技术方案12涉及根据技术方案9所述的系统，其中，所述一个或多个导体包括复合材料。本申请技术方案13涉及一种系统，该系统包括：单块绝缘体，其界定沿着所述绝缘体的长度延伸的一个或多个凹部；以及一个或多个导体，其形成在所述一个或多个凹部中的每个凹部内，其中所述一个或多个导体中每个导体的外表面符合所述一个或多个凹部的内表面，且其中所述一个或多个导体被配置成传导电流，其中所述一个或多个导体中的至少一个导体界定延伸穿过所述导体的冷却通道。本申请技术方案14涉及根据技术方案13所述的系统，其中，所述导体冷却通道包括沿着所述导体冷却通道的长度变化的横截面形状。本申请技术方案15涉及根据技术方案13所述的系统，其中，所述单块绝缘体界定一个或多个绝缘体冷却通道。本申请技术方案16涉及根据技术方案13所述的系统，其中，包括安置在所述单块绝缘体周围的磁材料。本申请技术方案17涉及根据技术方案13所述的系统，其中，包括：定子，其包括所述单块绝缘体、所述一个或多个导体和包括所述磁材料的定子主体；转子，其中所述转子被配置成相对于所述定子而旋转。本申请技术方案18涉及根据技术方案17所述的系统，其中，所述定子包括安置在定子主体与所述绕组之间的半导电材料。本申请技术方案19涉及根据技术方案17所述的系统，其中，所述定子界定一个或多个定子冷却通道。本申请技术方案20涉及根据技术方案17所述的系统，其中，所述绝缘体包括陶瓷材料。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，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，贯穿附图，相同的标号表示相同的零件，其中：图1是根据本专利技术实施例的电机的剖视图；图2是根据本专利技术实施例的图1所展示的电机的绕组的透视截面图；图3是本专利技术根据实施例的型芯的透视图；且图4是本专利技术根据实施例的用于制造图2所展示的绕组的工艺的流程图。具体实施方式下文将描述一个或多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可能不会在本说明书中描述实际实施方案的所有特征。应了解，在如任何工程或设计项目中的任何此种实际实施方案的开发过程中，众多针对实施方案特定的决定必须实现开发者的特定目标，例如遵守可能在各个实施方案之间发生变化的相关系统约束和相关商业约束。此外，应了解，此类开发工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本专利技术的所属领域的一般技术人员来说，这些都是设计、制造和生产中的常规任务。在介绍本专利技术的各种实施例的元素时，词语“一个(一种)”、“该”和“所述”希望意味存在这些元素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”希望为包含性的并且意味着可能存在除了所列元件之外的额外元件。此外，以下论述中的任何数值实例旨在为非限制性的，并且因此额外数值、范围和百分比在所公开的实施例的范围内。本专利技术所公开的技术包括具有延伸穿过绝缘体的导体的绕组。导体的外表面符合绝缘体的内表面，从而消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：形成一个或多个型芯，其中所述一个或多个型芯中的每个型芯具有对应于待随后形成的导体的横截面；在所述一个或多个型芯周围形成绝缘体；移除所述一个或多个型芯以在所述绝缘体内暴露一个或多个凹部；以及在所述绝缘体的所述一个或多个凹部中的至少一个凹部中形成一个或多个导体，使得所述一个或多个导体的所述横截面符合所述绝缘体中的所述一个或多个凹部的内表面。

【技术特征摘要】
2017.04.17 US 15/4894431.一种方法，包括：形成一个或多个型芯，其中所述一个或多个型芯中的每个型芯具有对应于待随后形成的导体的横截面；在所述一个或多个型芯周围形成绝缘体；移除所述一个或多个型芯以在所述绝缘体内暴露一个或多个凹部；以及在所述绝缘体的所述一个或多个凹部中的至少一个凹部中形成一个或多个导体，使得所述一个或多个导体的所述横截面符合所述绝缘体中的所述一个或多个凹部的内表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述一个或多个导体包括将导电材料镀覆到所述绝缘体的所述一个或多个凹部的所述一个或多个内表面上。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一个或多个导体中的至少一个导体界定延伸穿过所述一个或多个导体中的所述至少一个导体的冷却通道。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述冷却通道包括沿着所述冷却通道的长度变化的横截面形状。5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述一个或多个导体包括将熔融金属倾倒到所述一个或多个凹部中。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述一个或多个型芯周围形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：CM卡勒布雷斯，JS萨利文，陈勤，BH温克勒，KW弗拉纳根，AR杜加尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US