用于驱动预定义负载的发电机制造技术

本发明专利技术的实施方式指向一种用于连接到预定义负载的发电机，其中，发电机被设计和构造为满足预定义负载的一个或多个要求。在具体的实施方式中，该一个或多个要求包括在环境温度或高于环境温度下启动预定义负载时提供最低输出电压，以及在环境温度或低于环境温度下在没有任何负载电流下以全速驱动时提供不超过电压上限的输出电压，同时在指定的满负载运行条件下保持高效率，并保持发电机的整体成本和尺寸较低。尺寸较低。尺寸较低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动预定义负载的发电机


[0001]本专利技术涉及一种用于连接到预定义负载的发电机，其中，该预定义负载具有至少一个或多个电压要求。

技术介绍

[0002]发电机将动力转化为电能用于服务不同类型的负载。发电机所服务的负载的特点和负载类型定义了发电机的尺寸、配置、复杂度和成本。虽然存在大量的发电机，但不同类型的负载需要新的发电机以满足负载的特定要求(例如，电压要求、功率要求、尺寸要求等)。因此，存在对满足本文所述的预定义负载的特定要求的发电机的需求。

技术实现思路

[0003]下面介绍了本专利技术一个或多个实施方式的简化总结，以提供对此类实施方式的基本理解。本总结不是对所有设想的实施方式的广泛概述，也不是为了确定所有实施方式的关键或重要元素，或划分任何或所有实施方式的范围。它的唯一目的是以简化的形式介绍一个或多个实施方式的一些概念，作为后面提出的更详细的描述的前奏。
[0004]一种用于连接到负载的发电机定义了本专利技术的第一实施方式。该发电机包括(i)定子，该定子至少包括多个定子线圈和具有多个定子槽的定子芯，其中，定子芯包括由钢制成的定子层压堆栈，以及(ii)转子，该转子包括具有由钢制成的转子层压堆栈的转子芯和用于在发电机内建立旋转磁场的多个永磁体。该发电机被构造为：(i)通过将钢的相对表观磁导率保持在第一极限以下来满足热发电机、高电流、瞬时负载最小电压工作点要求；以及(ii)满足冷发电机、空载电流工作点、最大电压限制要求。
[0005]在具体实施方式中，发电机被构造为通过将相对表观磁导率保持在第二极限以上来满足冷发电机、空载电流工作点、最大电压限制要求。
[0006]在发电机的其他具体实施方式中，第一极限为500并且第二极限为10。
[0007]在发电机的进一步的具体实施方式中，发电机的输出电压至少部分地取决于钢的相对表观磁导率。在这样的实施方式中，在热发电机、高电流、瞬时负载最小电压工作点要求和冷发电机、空载电流工作点、最大电压点限制要求下，钢的相对表观磁导率取决于以下一项或多项：(i)钢的等级类型(ii)多个磁体的磁极化，(iii)发电机的温度，(iv)负载汲取的电流，(v)发电机的尺寸，(vi)发电机的每相的串联匝数，以及(vi)发电机的电感。
[0008]在发电机的一个具体实施方式中，多个定子槽为36个，多个永磁体为4个。在发电机的另一个具体实施方式中，定子的外径在253mm和342mm之间。在发电机的另一个具体实施方式中，定子的定子层压堆栈的长度在145mm和196mm之间。
[0009]在发电机的进一步的具体实施方式中，发电机连接到感应电动机负载，该感应电动机负载驱动制冷单元以将温度保持在6摄氏度或以下。
[0010]在进一步的实施方式中，本专利技术涉及一种用于连接到预定义负载的发电机。该发电机包括发电机磁路，该发电机磁路至少部分地包括预选的钢。该发电机被构造为：(i)通
过将钢的相对表观磁导率保持在第一极限以下来满足热发电机、高电流、瞬时负载、最小电压点要求，以及(ii)满足冷发电机、空载电流、工作点最大电压限制要求。在一个实施方式中，第一极限为500。在一个相关的实施方式中，发电机被构造为通过将相对表观磁导率保持在第二极限以上来满足冷发电机、空载电流、工作点最大电压限制要求。在一个实施方式中，第二极限为10。
[0011]在相关的实施方式中，发电机磁路还包括定子，该定子至少具有多个定子线圈和具有多个定子槽的定子芯，其中，定子芯包括由钢制成的定子层压堆栈。在发电机的一个具体实施方式中，定子的外径在253mm和342mm之间。在发电机的其他具体实施方式中，定子层压堆栈的长度在145mm和196mm之间，和/或多个定子槽为36个。
[0012]在进一步的实施方式中，发电机磁路还包括转子，该转子包括具有由钢制成的转子层压堆栈的转子芯和用于在发电机内建立旋转磁场的多个永磁体，其中，转子的芯由钢制成。在该发电机的一个具体实施方式中，多个永磁体为4个。
[0013]在发电机的进一步的具体实施方式中，发电机的输出电压至少部分地取决于钢的相对表观磁导率。在这样的实施方式中，钢的相对表观磁导率取决于以下一项或多项：(i)钢的等级类型(ii)多个磁体的磁极化，(iii)发电机的温度，以及(iv)负载汲取的电流，(v)发电机的尺寸，(vi)发电机的串联匝数和(vi)发电机的电感。
[0014]一种用于预选负载的永磁发电机定义了本专利技术的其他实施方式。该永磁发电机包括发电机磁路。该发电机磁路至少部分地包括预选的钢。该永磁发电机被构造为(i)通过将钢的相对表观磁导率保持在第一极限以下来满足热发电机、高电流、瞬时负载、最小电压点要求，以及(ii)满足冷发电机、空载电流、工作点最大电压限制要求。
[0015]一种用于构建连接到负载的发电机的方法定义了本专利技术的进一步实施方式。该方法包括：(i)提供定子，该定子至少包括多个定子线圈和具有多个定子槽的定子芯，其中，该定子芯包括由钢制成的定子层压堆栈，(ii)提供转子，该转子包括具有由钢制成的转子层压堆栈的转子芯和用于在发电机内建立旋转磁场的多个永磁体。该发电机被构造为(i)通过将钢的相对表观磁导率保持在第一极限以下来满足热发电机、高电流、瞬时负载、最小电压工作点要求，以及(ii)满足冷发电机、空载电流、工作点最大电压限制要求。
[0016]在该方法的具体实施方式中，该发电机被构造为通过将相对表观磁导率保持在第二极限以上来满足冷发电机、空载电流工作点、最大电压限制要求。在一个具体的实施方式中，第二极限为10。
[0017]在其他具体实施方式中，该方法还包括(i)选择具有用于定子的定子层压堆栈的饱和磁通密度的钢的等级类型以满足负载的电压要求，(ii)选择多个定子槽的数量以满足负载的电压要求，(iii)选择定子层压的外径以满足负载的电压要求，(iv)选择定子层压堆栈的长度以满足负载的电压要求，(v)选择用于放置在转子内的多个永磁体的数量以满足负载的频率要求，(vii)选择多个永磁体的磁极化以在发电机内提供旋转磁场以满足负载的电压要求，(viii)选择每相的串联匝数，(ix)选择发电机的尺寸，以及(x)选择发电机的电感。此外，以下一项或多项调节发电机的输出(i)钢的等级类型的饱和磁通密度，(ii)多个槽的数量，(iii)定子层压的外径，(iv)定子层压堆栈的长度，(v)永磁体的磁极化，(vi)发电机的温度，(vii)负载汲取的电流，(viii)发电机的尺寸，(ix)发电机的每相的串联匝数，以及(x)发电机的电感。
[0018]在该方法的具体实施方式中，多个槽的数量为36。而在其他具体实施方式中，永磁体的数量为4。在该方法的一个具体实施方式中，定子的外径在253mm和342mm之间，和/或定子层压堆栈的长度在145mm和196mm之间。在该方法的另一个具体实施方式中，第一极限为500并且第二极限为10。在该方法的另一个实施方式中，负载是感应电动机，感应电动机驱动制冷单元以将温度保持在6摄氏度或以下。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于连接到负载的发电机，所述发电机包括：定子，至少包括多个定子线圈和具有多个定子槽的定子芯，其中，所述定子芯包括由钢制成的定子层压堆栈；转子，包括：转子芯，包括由所述钢制成的转子层压堆栈；以及多个永磁体，用于在所述发电机内建立旋转磁场；其中，所述发电机被构造为：通过将所述钢的相对表观磁导率保持在第一极限以下来满足热发电机、高电流、瞬时负载最小电压工作点要求；以及满足冷发电机、空载电流工作点、最大电压限制要求。2.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述发电机被构造为通过将所述相对表观磁导率保持在第二极限以上来满足冷发电机、空载电流工作点、最大电压限制要求。3.根据权利要求2所述的发电机，其中，所述第一极限为500并且所述第二极限为10。4.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述发电机的输出电压至少部分地取决于所述钢的相对表观磁导率，其中，在热发电机、高电流、瞬时负载最小电压工作点要求和冷发电机、空载电流工作点、最大电压点限制要求下，所述钢的相对表观磁导率取决于从包括以下的组中选择的至少一项：(i)所述钢的等级类型、(ii)多个磁体的磁极化、(iii)所述发电机的温度、(iv)所述负载汲取的电流、(v)所述发电机的尺寸、(vi)所述发电机的串联匝数、以及(vi)所述发电机的电感。5.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述多个定子槽为36个并且所述多个永磁体为4个。6.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述定子的外径在253mm与342mm之间。7.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述定子的定子层压堆栈的长度在145mm与196mm之间。8.根据权利要求1所述的发电机，其中，所述发电机连接到感应电动机负载，所述感应电动机负载驱动制冷单元以将温度保持在6摄氏度或以下。9.一种用于连接到预定义负载的发电机，所述发电机包括：发电机磁路，其中，所述发电机磁路至少部分地包括预选的钢；其中，所述发电机被构造为：通过将所述钢的相对表观磁导率保持在第一极限以下来满足热发电机、高电流、瞬时负载、最小电压点要求；以及满足冷发电机、空载电流、工作点最大电压限制要求。10.根据权利要求9所述的发电机，其中，所述发电机磁路还包括定子，所述定子至少包括多个定子线圈和具有多个定子槽的定子芯，其中，所述定子芯包括由钢制成的定子层压堆栈。11.根据权利要求10所述的发电机，其中，所述定子的外径在253mm与342mm之间。12.根据权利要求10所述的发电机，其中，所述定子层压堆栈的长度在145mm与196mm之间。13.根据权利要求10所述的发电机，其中，所述多个定子槽为36个。
14.根据权利要求9所述的发电机，其中，所述发电机磁路还包括转子，所述转子包括(i)转子芯，包括由所述钢制成的转子层压堆栈，以及(ii)多个永磁体，用于在所述发电机内建立旋转磁场，其中，所述转子的芯由所述钢制成。15.根据权利要求14所述的发电机，其中，所述发电机的输出电压至少部分地取决于所述钢的相对表观磁导率，其中，所述钢的相对表观磁导率取决于从包括以下的组中选择的至少一项：(i)所述钢的等级类型、(ii)多个磁体的磁极化、(iii)所述发电机的温度、(iv)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德，
申请(专利权)人：伊恩运动美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：