本发明专利技术尤其讨论了在由股７７、７９、９３或９５形成的绕组或线圈４８、５１之间具有交叉的定子３０。线圈没有交叉以增大定子狭槽的填充因数。在内线圈７５Ｂ与外线圈７５Ａ之间的末端连接处的交叉提供减小环流损耗的交叉。增大的填充因数减小了额外的电流损耗。这种定子３０使用在例如压缩机泵、风轮机变速箱和风轮机转子中的双转子永磁电机２０中。
【技术实现步骤摘要】
具有改进绕组的电机 关于联邦赞助的研究或开发的陈述本专利技术是用能源部(DOE)给予的美国政府支持而做出的，授权 No. DE-AO6-外-GCHO337.美国政府拥有本专利技术中的某些权利，
技术介绍
诸如大型发电机的电机包括转子和定子.定子典型地包括位于磁 芯中的狭槽中的多相绕组.转子绕轴线的运动移动与转子相关联的磁 场，由此感应出电流以流过各相绕组中的每个.然而，来自转子和来 自绕组本身的磁通量会在绕组中产生額外的感应电压和涡流。为了克 服该缺点，绕组包括多股导线以使涡流损耗最小化.发电机中的通量 是不均匀的.因此，感应电压从股到股变化，由此造成过度损耗和发 热，如Roebel所发现的，例如见于美国专利No. 1，114，252 (通过参 考包含于此)，股的交叉使该效应最小化并减小了环流和产生的发热. 更具体地，沿在定子中的狭橫中的股的轴向长度通过360度交叉每股 减小了环流.而这又牺牲了狭槽中的空间.然而，绕组中股的交叉制 造很费时并且昂贵.而且，交叉导致狭槽中较少的绕组材料，而这又 需要较大的狭槽和定子磁芯。当发电机用于风轮机应用时，并不总是 可以增大发电机的尺寸和重量.
技术实现思路
此简要说明意在提供本专利技术应用的主趙的概述.而不是意在提供 本专利技术的排他的或穷举的说明.包括了详细说明以提供关于本专利技术应 用的主趙的进一步的信息.本专利技术的实施例包括在绕组或线围之间具有交叉的永磁电机.在 一实施例中，绕组没有内部交叉.在一实施例中，交叉出现在内绕组 与外绕组之间的连接处.本专利技术的实施例包括永磁电机，该永磁电机包括永磁转子和至少 一个定子，该永磁转子包括内转子部件和外转子部件，该至少一个定 子位于内转子部件与外转子部件之间，并且永磁电机包括用于减小定子中的环流的装置。本专利技术的实施例包括用于电机的定子.该定子包括具有大体空心 圃筒形的磁芯(该磁芯具有中心内开口)、邻近该中心内开口的多个 内绕组和在内绕组径向外部的多个外绕组.内绕组包括第一股和堆叠 在第一股上的第二股。第一股定位成在内绕组的最内匝处比第二股更 接近内开口.外绕组包括第三股和堆叠在第三股上的笫四股。第四股 在外绕组的最外匝处位于第三股的外部.第四股在第一连接处连接到 第二股。第三股在第二连接处连接到第一股.在一实施例中，笫一连 接和笫二连接提供该连接的内绕组与外绕组之间的交叉.本专利技术的实施例还包括在本文献中说明的子系统和方法.附闺说明在不必按比例绘制的附困中，相同的数字标记在所有視困中都指 示基本相同的部件.具有不同字母后缀的相同数字标记代表基本相同 的部件的不同的实例.附困通过示例而不是通过限制基本示出了本发 明中讨论的各种实施例.困1示出根据本专利技术的实施例的电机；困2示出根据本专利技术的实施例的电机；困3示出根据本专利技术的实施例的双线國定子的示意困；困4示出根据本专利技术的实施例的双线围定子的另一个视困；图5示出根据本专利技术的实施例的相邻线鹏定子的視困；图6示出根据本专利技术的实施例的线團连接的视图7示出根据本专利技术的实施例的线围连接的视闺；囝8示出根据本专利技术的实施例的线围连接的视困，具体实施例方式以下详细说明包括对附困的参考，附困形成详细说明的一部分. 附困通过举例说明示出可实施本专利技术的特定实施例.充分详细地说明 在此也称为示例的这些实施例，以使本领域的技术人员能实施本 专利技术，实施例可组合，可利用其它实施例，并且可做出结构、逻辑和 电的修改而不背离本专利技术的范围。因此，以下详细说明是非限制性的， 并且本专利技术的范闺由所附权利要求书及其等效物限定.在此文献中，如在专利文献中所常见的，使用一以包括一个 或多于一个。在此文献中，术语或用于指非独占性的或，除非特 别指示，而且，在此文献中参考的所有出版物、专利和专利文献都通 过参考将其全部包舍子此，如同通过参考单独包舍.如杲在此丈献与通过参考包含的文献之间出现不一致的使用，則应认为所包含的参考文献中的使用是本文献的使用的补充；对于不可调和的矛盾，本文献 中的使用占主导地位，附图说明图1示出具有转子-定子-转子构造的双转子永磁电机20.也就 是说，电机20具有定子30和永磁转子35，该永磁转子具有内转子部 件36和外转子部件37，定子30位于内转子部件36与外转子部件37 之间.定子具有由内表面38和外表面42限定的大体空心圃筒形状. 内转子部件36位于定子内表面38的空心中心空间内部，并且通过内 气隙44与其隔开.外转子部件37位于定子外表面42的外側，并且 通过外气隙46与其隔开.定子30还包括邻近内气隙44定位的多个 内绕组48和邻近外气隙46定位的多个外绕组51.绕组48、 51在实 施例中是背靠背绕组.在实施例中，定子30的主体由连接在一起的 多个堆叠的叠片形成.在实施例中，定子30的主体由任何軟磁或铁 磁材料制成，诸如压缩在一起以形成整体结构的磁粉材料.转子35具有内转子部件36和外转子部件37.内转子部件36包 括内表面53和外表面55.转子内表面53限定出穿过其延伸的中心孔， 轴57固定在该中心孔中.在实施例中，轴57固定到诸如风轮机变速 箱或转子、油或气动涡轮或液力源的转动源.轴57也可以连接到另 一个转动机械负栽，例如船推进器、发电机或压缩机泵.外表面55 上安装有多个径向极化的永磁体59.外转子部件37位于内转子部件 36的径向外部.外转子部件也位于定子30的径向外部.外转子部件 37包括内表面61和外表面63。多个径向极化的永磁体65固定到内 表面61上，并且邻近外气隙46.内部第一气隙44形成在内转子部件 36的内转子磁体59的径向外部和定子30的内绕组48的径向内部. 外部笫二气隙46形成在外转子65的径向内部和定子60的绕组51的 径向外部，在实施例中，内转子部件36和外转子部件37是使内转子 部件36和外转子部件37在操作中以相同速度转动的单个整体转子。 在操作中，两个转子部件36、 37与定子30相互磁作用.这使得磁体65、 59驱动定子60内的磁场，使得在缠绕定子的绕组48、 51中感应 出反电磁力，由于定子的内外表面都用作工作表面，本专利技术在电机20 的单位尺寸下提供提高的发电能力或转矩。结杲，较高的绕组使用将 导致较髙效率的发电或较高的转矩密度.双转子径向通量永磁电机20如同两个串联的传统电机工作.磁 体59、 65被径向地磁化，但可使用阻塞(blocked)、磁罐(magnetic can)、锥形、平行或交错的方法被磁化.另外，永磁体可包括铁氧 体磁体或稀土磁体.图2示出双转子、径向通量、带狭槽、表面安装的永磁电机20A 的实施例。电机20A包括带狭槽的定子30A和具有内外转子部件36、 37的转子35.电机20A具有类似于上述结构的转子-定子-转子结 构。定子30A具有大体圃筒形状，并且位于两个转子部件36、 37中 间，定子30A具有径向内表面38A和径向外表面42A.定子30A的 主体69的径向外部和内部都具有齿67。在一实施例中，定子30A的 主体69包括连接在一起的多个堆叠的叠片.定子30A的主体69包括 由粉末材料或磁性材料形成的压缩结构.这些齿限定出内狭槽71和 外狭槽73.在狭槽71、 73中围绕齿定位有多个多相绕组.内狭槽71中的绕组视为内绕组.外狭槽中的绕组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁电机，包括： 包括内转子部件和外转子部件的至少一个永磁转子； 位于所述内转子部件和所述外转子部件之间的至少一个定子，该定子包括邻近所述内转子部件的内狭槽和邻近所述外转子部件的外狭槽； 与所述内狭槽相关联的多个多相内绕组； 与所述外狭槽相关联的多个多相外绕组，其中所述内绕组通过交叉连接到所述外绕组。
【技术特征摘要】
US 2006-6-27 11/4267561.一种永磁电机，包括包括内转子部件和外转子部件的至少一个永磁转子；位于所述内转子部件和所述外转子部件之间的至少一个定子，该定子包括邻近所述内转子部件的内狭槽和邻近所述外转子部件的外狭槽；与所述内狭槽相关联的多个多相内绕组；与所述外狭槽相关联的多个多相外绕组，其中所述内绕组通过交叉连接到所述外绕组。2. 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述内绕组包括 第一内股和第二内股，其中所述第一内股比所述第二内股更接近所述 内转子部件.3. 根据权利要求1-2中的一项所述的电机，其特征在于，所述 外绕组包括第一外股和第二外股，其中所述第一外股比所述第二外股 更接近所述外转子部件.4. 根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述笫一内股在 笫一连接处连接到所述第二外股.5. 根据权利要求3-4中的一項所述的电机，其特征在于，所述第 二内股在笫二连接处连接到所述笫 一外股.6. 根据权利要求4-5中的一项所述的电机，其特征在于，所述第 一连接提供所述内绕组和外绕组之间的交叉效应.7. 根据权利要求5-6中的一项所述的电机，其特征在于，所述第二连接提供所述内绕组与外绕组之间的交叉效应.8. 根据权利要求2-7中的一項所述的电机，其特征在于，所述第 一外股和所述第二外股每个都是径向向外堆叠在彼此上的扁平条.9. 根据权利要求2-8中的一项所述的电机，其特征在于，所述第 一内股和所述笫二内股每个都是径向向外堆叠在彼此上的扁平条.10. 根据权利要求8-9中的一项所述的电机，其特征在于，所述 第一内股、所述第二内股、所述第一外股和所述第二外股中的至少一个包括铜.11. 一种永磁电机，包括包括内转子部件和外转子部件的至少一个永磁转子； 位于所述内转子部件和所述外转子部件之间的至少一个定子，该定子包括磁芯、多个内绕组和多个外绕组； 用于减小所述定子中的环流的装置.12. 根据权利要求11所迷的电机，其特征在子，所迷内绕组是 非交叉的.13. 根据权利要求11-12中的一项所述的电机，其特征在于，所 述外绕组是非交叉的.14. 根据权利要求11-13中的一项所述的电机，其特征在于，用 于减小环流的装置包括所述内绕组与外绕组之间的交叉.15. 根据权利要求11-14中的一項所述的电机，其特征在于，所 述内绕组和所述外绕组都是堆叠的条.16. 根据权利要求15所述的电机，其特征在于，所述定子包括 完全由所述内部堆叠的条绕组填充的内狹槽，并且所...
【专利技术属性】
技术研发人员：曲荣海，PL詹森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。