【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化电磁机器及其使用和制造方法对相关申请的交叉引用本申请主张对2017年10月29日提交的美国临时专利申请号62/578,508的优先权和权益，由此通过引用将其整体地并入本文。
本公开涉及用于将电能转换成机械能以及将机械能转换成电能的电磁机器。更具体地，本公开涉及具有模块化组件和存取(access)窗的电磁机器的用途。
技术介绍
当前的电磁机器及其使用方法具有操作约束，从而限制了它们在各种应用中的实用性。这些限制可以追溯到设计、制造工艺和其他物理约束，诸如存取电磁机器的组件以进行维修、或修改电磁机器以用于新用途。需要能够改善电磁机器针对不同应用的功能实用性和可定制性的新的装置和使用那些装置的方法。本公开旨在解决那些问题以及解决其他问题。
技术实现思路
根据本公开的方面，一种电磁机器包括：壳体；轴，其以可旋转的方式联接到所述壳体；定子组件，其通常设置在所述壳体内，所述定子组件包括定子板和位于形成在所述定子板中的开口内的定子轴承，所述定子轴承联接到所述轴，使得所述定子组件可绕所述轴旋转；转子组件，其固定到所述轴并且通常设置在所述壳体内，并且包括限定了圆周向延伸的通道的转子壳体，所述通道的尺寸被定为将所述定子组件的一部分容纳于其中；以及锁定机构，其被构造成选择性地阻止和允许所述定子组件经由所述定子轴承绕所述轴旋转。根据本公开的另外的方面，一种电磁机器包括：壳体，其中限定有存取窗；轴，其以可旋转的方式联接到所述壳体；定子组件，其通常设置在所述壳体内，所述定子组件包括安装于其上的多...
【技术保护点】
1.一种电磁机器，包括：/n壳体；/n轴，其以可旋转的方式联接到所述壳体；/n定子组件，其通常设置在所述壳体内，所述定子组件包括定子板和位于形成在所述定子板中的开口内的定子轴承，所述定子轴承联接到所述轴，使得所述定子组件可绕所述轴旋转；/n转子组件，其固定到所述轴并且通常设置在所述壳体内，并且包括限定了圆周向延伸的通道的转子壳体，所述通道的尺寸被定为将所述定子组件的一部分容纳于其中；以及/n锁定机构，其被构造成选择性地阻止和允许所述定子组件经由所述定子轴承绕所述轴旋转。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171029 US 62/5785081.一种电磁机器，包括：
壳体；
轴，其以可旋转的方式联接到所述壳体；
定子组件，其通常设置在所述壳体内，所述定子组件包括定子板和位于形成在所述定子板中的开口内的定子轴承，所述定子轴承联接到所述轴，使得所述定子组件可绕所述轴旋转；
转子组件，其固定到所述轴并且通常设置在所述壳体内，并且包括限定了圆周向延伸的通道的转子壳体，所述通道的尺寸被定为将所述定子组件的一部分容纳于其中；以及
锁定机构，其被构造成选择性地阻止和允许所述定子组件经由所述定子轴承绕所述轴旋转。
2.根据权利要求1所述的电磁机器，其中，所述壳体包括第一壁和与所述第一壁隔开的相对的第二壁，所述第一壁具有限定于其中的第一轴承开口，所述相对的第二壁具有限定于其中的第二轴承开口。
3.根据权利要求2所述的电磁机器，还包括：
第一轴承，其联接到所述第一壁的所述第一轴承开口；
第二轴承，其联接到所述相对的第二壁的所述第二轴承开口；以及
轴，其联接到第一轴承并且联接到第二轴承，使得所述轴可相对于所述壳体的所述第一壁和所述相对的第二壁旋转。
4.根据权利要求2所述的电磁机器，其中，所述壳体的所述第一壁具有限定于其中的壳体锁定孔，并且其中，所述定子组件具有限定于其中的定子组件锁定孔。
5.根据权利要求4所述的电磁机器，其中，所述锁定机构被构造成插入穿过所述壳体锁定孔和所述定子组件锁定孔，以阻止所述定子组件经由所述定子轴承绕所述轴旋转。
6.根据权利要求4所述的电磁机器，其中，所述定子组件锁定孔限定在所述定子板中。
7.根据权利要求1所述的电磁机器，其中，所述锁定机构包括一个或多个紧固件。
8.根据权利要求1所述的电磁机器，其中，所述锁定机构包括一个或多个弹簧加载或线性致动的销钉。
9.根据权利要求1所述的电磁机器，其中，所述锁定机构包括一个或多个螺栓和一个或多个螺母。
10.根据权利要求1所述的电磁机器，还包括定子组件，其设置在所述壳体内，所述定子组件包括安装到定子板的圆周向延伸的线圈壳体以及位于形成在所述定子板中的定子开口内的定子轴承。
11.根据权利要求10所述的电磁机器，其中，所述定子轴承联接到轴，使得所述定子组件可绕所述轴旋转。
12.根据权利要求10所述的电磁机器，其中，所述定子组件还包括安装在所述线圈壳体中的多个线圈模块以及设置在所述壳体内的电路板，所述电路板包括电联接在一起的多个单独且不同的电路板区段，所述电路板区段中的每一个电连接到所述多个线圈模块的相应部分。
13.根据权利要求12所述的电磁机器，其中，所述多个线圈模块中的每一个都包括绕着芯卷绕的线圈。
14.根据权利要求12所述的电磁机器，其中，所述定子组件还包括设置在所述多个线圈模块和所述电路板之间的对准板。
15.根据权利要求14所述的电磁机器，其中，所述对准板包括多个单独且不同的对准板区段，所述多个对准板区段中的每一个对应于所述多个电路板区段中的相应的一个。
16.根据权利要求14所述的电磁机器，其中，所述多个线圈模块中的每一个都包括至少一个线圈引线，所述至少一个线圈引线延伸离开所述线圈模块朝向所述对准板。
17.根据权利要求16所述的电磁机器，其中，所述多个线圈模块中的每一个的所述线圈引线被构造成延伸穿过限定于所述对准板中的所述多个对准板线圈引线孔中的相应的一个，并且在多个电路板接触区域中的相应的一个处接触所述电路板，所述对准板辅助在相应的电路板接触区域处维持所述多个线圈模块中的每一个的所述线圈引线与所述电路板之间的接触。
18.根据权利要求17所述的电磁机器，其中，所述对准板与所述电路板之间的过盈装配辅助在所述相应的电路板接触区域处维持所述多个线圈模块中的每一个的所述线圈引线与所述电路板之间的接触。
19.根据权利要求17所述的电磁机器，其中，所述电路板包括多个电路板线圈引线孔，所述多个电路板线圈引线孔中的每一个对应于所述多个对准板线圈引线孔中的相应的一个。
20.根据权利要求19所述的电磁机器，还包括多个对准部件，所述多个对准部件中的每一个被构造成延伸穿过所述多个电路板线圈引线孔中的一个和所述多个对准板线圈引线孔中的对应的一个，所述多个对准部件中的每一个还被构造成接触延伸穿过相应的对准板线圈引线孔的相应的线圈引线。
21.根据权利要求12所述的电磁机器，其中，可穿过限定于所述壳体的所述第一壁中的存取窗来存取所述电路板。
22.根据权利要求21所述的电磁机器，还包括存取窗盖，其可移除地联接到所述第一壁，使得所述存取窗盖覆盖所述存取窗。
23.根据权利要求12所述的电磁机器，其中，所述多个线圈模块中的每一个都电连接到所述电路板区段以提供单相功率，或者其中，所述多个线圈模块中的每一个都电连接到所述电路板区段以提供三相功率，第一组线圈模块提供第一功率相，第二组线圈模块提供第二功率相，并且第三组线圈模块提供第三功率相。
24.根据权利要求23所述的电磁机器，其中，所述第一组线圈模块包括串联地电连接的第一子组的线圈模块和串联地电连接的第二子组的线圈模块，所述第一子组的线圈模块与所述第二子组的线圈模块并联地电连接。
25.根据权利要求24所述的电磁机器，其中，所述第二组线圈模块包括串联地电连接的第三子组的线圈模块和串联地电连接的第四子组的线圈模块，所述第三子组的线圈模块与所述第四子组的线圈模块并联地电连接。
26.根据权利要求25所述的电磁机器，其中，所述第三组线圈模块包括串联地电连接的第五子组的线圈模块和串联地电连接的第六子组的线圈模块，所述第五子组的线圈模块与所述第六子组的线圈模块并联地电连接。
27.根据权利要求12所述的电磁机器，其中，所述多个线圈模块包括七十二个线圈模块。
28.根据权利要求27所述的电磁机器，其中，所述第一组线圈模块、所述第二组线圈模块和所述第三组线圈模块中的每一组均包括二十四个线圈模块。
29.根据权利要求28所述的电磁机器，其中，所述第一子组的线圈模块、所述第二子组的线圈模块、所述第三子组的线圈模块、所述第四子组的线圈模块、所述第五子组的线圈模块和所述第六子组的线圈模块中的每一子组包括十二个线圈模块。
30.根据权利要求12所述的电磁机器，其中，所述多个线圈模块中的每一个都电连接到所述电路板区段以提供单相功率。
31.根据权利要求1所述的电磁机器，还包括转子组件，其设置在所述壳体中，所述转子组件包括转子壳体，所述转子壳体非旋转地联接到轴并且限定了圆周向延伸的通道，所述圆周向延伸的通道限定了第一表面、相对的第二表面和第三表面。
32.根据权利要求31所述的电磁机器，其中，所述第一表面和所述相对的第二表面通常平行，并且所述第三表面与所述第一表面和所述相对的第二表面通常正交，并将所述第一表面连接到所述第二表面。
33.根据权利要求32所述的电磁机器，其中，由所述通道限定的所述第一表面和由所述通道限定的所述第二表面均平行于所述轴的纵轴。
34.根据权利要求32所述的电磁机器，其中，所述转子组件还包括设置在圆周向延伸的通道内的多个磁体组，使得所述多个磁体组以圆周向方式围绕所述轴。
35.根据权利要求34所述的电磁机器，其中，所述多个磁体组中的每一组都包括：第一磁体，其联接到由所述通道限定的所述第一表面；相对的第二磁体，其联接到由所述通道限定的所述相对的第二表面；以及第三磁体，其联接到由所述通道限定的所述第三表面。
36.根据权利要求35所述的电磁机器，其中，所述多个磁体组中的每一个磁体组中的所述第一、第二和第三磁体中的每一个均具有第一极面和相对的第二极面。
37.根据权利要求36所述的电磁机器，其中，所述多个磁体组中的第一磁体组中的第一磁体的第一极面与由所述通道限定的所述第一表面邻接，所述多个磁体组中的第一磁体组中的第二磁体的第一极面与由所述通道限定的所述第二表面邻接，并且所述多个磁体组中的第一磁体组中的第三磁体的第一极面与由所述通道限定的第三表面邻接。
38.根据权利要求37所述的电磁机器，其中，所述多个磁体组中的第二磁体组中的第一磁体的第二极面与由所述通道限定的所述第一表面邻接，所述多个磁体组中的第二磁体组中的第二磁体的第二极面与由所述通道限定的所述第二表面邻接，并且所述多个磁体组中的第二磁体组中的第三磁体的第二极面与由所述通道限定的第三表面邻接。
39.根据权利要求38所述的电磁机器，其中，所述第一极面对应于北磁极，并且所述第二极面对应于南磁极。
40.根据权利要求39所述的电磁机器，其中，所述第一磁体组与所述第二磁体组相邻。
41.根据权利要求31所述的电磁机器，其中，所述圆周向延伸的通道的尺寸被定为至少部分地将多个线圈容纳于其中。
42.根据权利要求1所述的电磁机器，其中，所述定子板包括定子板毂、圆周向延伸的外定子板环和至少部分地设置在所述定子板毂和所述外定子板环之间的圆周向延伸的对准板，所述定子板毂中形成有所述定子开口。
43.根据权利要求42所述的电磁机器，其中，所述定子板毂联接到所述对准板的内周的至少一部分，并且其中，所述外定子板环联接到所述对准板的外周的至少一部分。
44.根据权利要求42所述的电磁机器，其中，所述定子板轮毂经由一个或多个定子板安装架而联接到所述外定子板环。
45.根据权利要求44所述的电磁机器，其中，所述圆周向延伸的线圈壳体联接到所述一个或多个定子板安装架。
46.根据权利要求45所述的电磁机器，其中，所述圆周向延伸的线圈壳体包括形成于其中的多个槽，所述多个槽中的每一个的尺寸被定为容纳所述多个线圈模块中的一个。
47.根据权利要求46所述的电磁机器，其中，所述圆周向延伸的线圈壳体包括：第一线圈壳体环，其邻近所述对准板设置；第二线圈壳体环，其设置在所述第一线圈壳体环的与所述对准板相对的一侧；以及多个芯模块，其设置在所述第一线圈壳体环和所述第二线圈壳体环之间。
48.根据权利要求47所述的电磁机器，其中，所述线圈壳体还包括多个线圈壳体安装架，所述多个线圈壳体安装架邻近于所述第二线圈壳体环设置，使得所述第一线圈壳体环、所述多个芯模块和所述第二线圈壳体环设置在所述多个线圈壳体安装架和所述多个定子板安装架之间。
49.根据权利要求48所述的电磁机器，其中，所述多个线圈壳体安装架中的每一个都联接到所述多个定子板安装架中的一个或多个，从而将所述线圈壳体联接到所述定子板。
50.根据权利要求49所述的电磁机器，其中，所述多个线圈壳体安装架中的每一个经由多个线圈壳体安装部件而联接到所述多个定子板安装架中的一个，所述多个线圈壳体安装部件中的每一个被构造成延伸穿过所述多个定子板安装架中的相应的一个、所述第一线圈壳体环、所述多个芯模块中的相应的一个、所述第二线圈壳体环以及所述多个线圈壳体安装架中的相应的一个。
51.根据权利要求1所述的电磁机器，其中，所述转子壳体包括背部、沿第一方向延伸远离所述背部的第一表面的内环部分和沿第一方向延伸远离所述背部的所述第一表面的外环部分，所述内环部分和所述外环部分绕所述轴同心地设置。
52.根据权利要求51所述的电磁机器，其中，所述通道限定于所述内环部分和所述外环部分之间。
53.根据权利要求52所述的电磁机器，其中，由所述通道限定的所述第一表面由所述外环部分的内表面形成。
54.根据权利要求52所述的电磁机器，其中，由所述通道限定的所述相对的第二表面由所述内环部分的外表面形成。
55.根据权利要求52所述的电磁机器，其中，由所述通道限定的所述第三表面由所述背部的第一表面的设置在所述外环部分和所述内环部分之间的一部分形成。
56.根据权利要求51所述的电磁机器，其中，所述转子壳体还包括联接到所述转子壳体的一个或多个扇叶。
57.根据权利要求56所述的电磁机器，其中，所述转子壳体包括限定于其中的一个或多个气流孔。
58.根据权利要求57所述的电磁机器，其中，所述转子组件的旋转被构造成引起所述一个或多个扇叶引导空气穿过所述气流孔。
59.根据权利要求56所述的电磁机器，其中，所述一个或多个扇叶从所述背部的第一表面的设置在所述内环部内的一部分沿第一方向延伸。
60.根据权利要求56所述的电...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·李，S·哥萨克，T·琼斯，J·约翰逊，P·V·施瓦茨，N·G·纽马克，S·M·柯林斯，
申请(专利权)人：清水控股有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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