定子槽口內(nèi)襯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及定子槽口內(nèi)襯。
【背景技術(shù)】
[0002] 電功率系統(tǒng)，諸如發(fā)電機(jī)或馬達(dá)，可用來從機(jī)械輸入提供電功率（例如發(fā)電機(jī)使 用軸的轉(zhuǎn)旋來提供電功率），或者從輸入電功率提供機(jī)械輸出（例如馬達(dá)使用電功率使軸 旋轉(zhuǎn)）。運(yùn)些裝置可在諸如飛機(jī)的應(yīng)用中使用，其中，提供大量功率的同時(shí)最大程度地減少 功率系統(tǒng)的所占用的空間量和/或重量是合乎需要的。
[0003]運(yùn)樣的功率系統(tǒng)可發(fā)送電流通過繞組，繞組穿過定子和/或轉(zhuǎn)子的槽口。為了防 止電荷從繞組傳送到槽口，可采用槽口內(nèi)襯。隨著電流穿過繞組，繞組可被加熱。但是，傳 統(tǒng)的槽口內(nèi)襯提供的從繞組中移除熱的熱傳遞能力有限。由于在電流穿過繞組時(shí)從繞組中 移除熱的能力，各種功率系統(tǒng)在可用功率輸出方面可受到限制。
[0004]例如，為了實(shí)現(xiàn)高性能馬達(dá)或發(fā)電機(jī)（例如用于在飛機(jī)中使用的發(fā)電機(jī)），功率密 度可為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的重要考量或方面。功率密度在很大程度上與熱傳遞效用有關(guān)。 定子的熱傳遞可受到各種電絕緣和隔熱材料的限制，諸如傳統(tǒng)的槽口內(nèi)襯，其限制熱從銅 線中傳遞出（例如傳遞到位于定子的外徑上的冷卻回路），并且從而限制功率密度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于功率系統(tǒng)的定子組件的槽口內(nèi)襯。槽口內(nèi)襯包括 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件和涂料。涂料設(shè)置在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部上，并且包括填料和聚酷 亞胺樹脂的混合物。各種實(shí)施例中的填料是高導(dǎo)熱率電絕緣（HTCEI)填料，并且包括氮化 棚、氮化侶或金剛石材料中的至少一個(gè)的顆粒。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于功率系統(tǒng)的定子組件，其包括環(huán)形部件、繞組和 槽口內(nèi)襯。環(huán)形部件限定膛孔，并且形成于環(huán)形部件中的槽口具有延伸向膛孔的開口。繞 組穿過槽口。槽口內(nèi)襯設(shè)置在槽口中，并且置于繞組和環(huán)形部件之間。各個(gè)槽口內(nèi)襯包括 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件和涂料。涂料設(shè)置在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部上，并且包括填料和聚酷 亞胺樹脂的混合物。各種實(shí)施例中的填料是高導(dǎo)熱率電絕緣（HTCEI)填料，并且包括氮化 棚、氮化侶或金剛石材料中的至少一個(gè)的顆粒。
[0007]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種方法（例如形成槽口內(nèi)襯的方法）。方法包括提供網(wǎng) 格結(jié)構(gòu)部件、聚酷亞胺樹脂前體和高導(dǎo)熱率電絕緣（HTCEI)填料。HTCEI填料包括氮化棚、 氮化侶或金剛石材料中的至少一個(gè)的顆粒。方法還包括混合聚酷亞胺樹脂前體和HTCEI填 料，W提供涂料，并且用涂料涂覆網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部，W提供內(nèi)襯材料。另外，方 法包括使內(nèi)襯材料固化，W及使內(nèi)襯材料形成為構(gòu)造成由定子組件的槽口接收的形狀。
[0008] 技術(shù)方案1. 一種用于功率系統(tǒng)的定子組件的槽口內(nèi)襯，所述槽口內(nèi)襯包括： 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件；W及 設(shè)置在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部上的涂料，所述涂料包括下者的混合物 高導(dǎo)熱率電絕緣（HTCEI)填料，所述HTCEI填料包括氮化棚、氮化侶或金剛石材料中的 至少一個(gè)的顆粒；W及 聚酷亞胺樹脂。
[0009] 技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述填料的顆粒包括 大小介于100納米和300納米之間的氮化棚顆粒。
[0010] 技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述填料的顆粒包括 大小介于10納米和100微米之間的氮化棚顆粒。
[0011] 技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件包 括用聚酸酸酬（PEEK)材料形成的網(wǎng)格。
[0012] 技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件包 括用N0MEX?材料形成的網(wǎng)格。
[0013] 技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述內(nèi)襯為大體U形， 并且包括當(dāng)定位在所述定子中時(shí)為大約90度的至少一個(gè)彎曲部。
[0014] 技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述聚酷亞胺樹脂包 括介于50重量％和65重量％之間的所述涂料。
[0015] 技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的槽口內(nèi)襯，其特征在于，所述涂料設(shè)置在所述 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的兩個(gè)相反的側(cè)部上。
[0016] 技術(shù)方案9.一種用于功率系統(tǒng)的定子組件，所述定子組件包括： 環(huán)形部件，其限定膛孔； 形成于所述環(huán)形部件中的槽口，其具有延伸向所述膛孔的開口； 穿過所述槽口的繞組；W及 槽口內(nèi)襯，其設(shè)置在所述槽口中，并且置于所述繞組和所述環(huán)形部件之間，其中，所述 槽口內(nèi)襯包括： 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件；W及 設(shè)置在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部上的涂料，所述涂料包括下者的混合物 高導(dǎo)熱率電絕緣（HTCEI)填料，所述HTCEI填料包括氮化棚、氮化侶或金剛石材料中的 至少一個(gè)的顆粒；W及 聚酷亞胺樹脂。
[0017] 技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的定子組件，其特征在于，所述填料的顆粒包 括大小介于10納米和100微米之間的氮化棚顆粒。
[0018]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案9所述的定子組件，其特征在于，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件 包括用聚酸酸酬（PEEK)材料或N0MEX?材料中的至少一個(gè)形成的網(wǎng)格，W及其中，所述內(nèi)襯 大體為U形，并且包括當(dāng)定位在所述定子的槽口中的一個(gè)中時(shí)為大約90度的至少一個(gè)彎曲 部。
[0019] 技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案9所述的定子組件，其特征在于，所述聚酷亞胺樹脂 包括介于50重量％和65重量％之間的所述涂料。
[0020] 技術(shù)方案13. -種方法，包括： 提供網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件、聚酷亞胺樹脂前體和高導(dǎo)熱率電絕緣（HTCEI)填料，所述HTCEI填 料包括氮化棚、氮化侶或金剛石材料中的至少一個(gè)的顆粒； 混合所述聚酷亞胺樹脂前體和所述HTCEI填料，W提供涂料； 用所述涂料涂覆所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部，W提供內(nèi)襯材料； 使所述內(nèi)襯材料固化；W及 使所述內(nèi)襯材料形成為構(gòu)造成由定子組件的槽口接收的形狀。
[0021] 技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，混合所述聚酷亞胺樹脂 前體和所述HTCEI填料包括使用一定量的所述聚酷亞胺樹脂前體來提供涂料，其中，聚酷 亞胺樹脂包括介于50重量％和65重量％之間的所述涂料。
[0022] 技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，所述填料的顆粒包括大 小介于10納米和100微米之間的氮化棚顆粒。
[0023] 技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，所述填料的顆粒包括大 小介于100納米和300納米之間的氮化棚顆粒。
[0024] 技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，形成所述內(nèi)襯材料包括 對(duì)所述內(nèi)襯材料應(yīng)用熱和壓力。
[00巧]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件包括 用聚酸酸酬（PEEK)材料或N0MEX?材料中的至少一個(gè)形成的網(wǎng)格，W及其中，形成所述內(nèi)襯 材料包括使所述內(nèi)襯材料形成為具有大約90度的至少一個(gè)彎曲部的大體U形結(jié)構(gòu)。
[0026] 技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括在 涂覆所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)側(cè)部之前，對(duì)所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行預(yù)處理，其中，預(yù)處 理包括應(yīng)用己燒沖洗和等離子處理。
[0027] 技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，涂覆所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件 的至少一個(gè)側(cè)部包括： 對(duì)襯底施用所述涂料的第一涂層； 對(duì)所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件施用定向成朝向所述涂料的第一涂層的第一表面和與所述第一 表面相反的第二表面；W及 對(duì)所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)部件的第二表面施用所述涂料的第二涂層。
【附圖說明】
[002引圖1是根據(jù)各種實(shí)施例的定子組件的端視圖。
[0029] 圖2是根據(jù)各種實(shí)施例的功率系統(tǒng)的示意圖。
[0030] 圖3示出根據(jù)各種實(shí)施例的槽口內(nèi)襯及其形成。
[0031] 圖4是用于提供根據(jù)各種實(shí)施例的槽口內(nèi)襯的方法的流程圖。
[0032] 圖5示出根據(jù)各種實(shí)施例的涂覆過程。
[0033] 圖6是用于提供根據(jù)各種實(shí)施例的用于功率系統(tǒng)的定子組件的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解各種實(shí)施例。就圖示出各種實(shí)施例的功能塊的 示意圖而言，功能塊不必指示硬件電路之間的劃分。應(yīng)當(dāng)理解，各種實(shí)施例不局限于圖中顯 示的布置和工具。
[0035] 如本文所用，W單數(shù)敘述或W詞語"一個(gè)"或"一種"開頭的元件或步驟應(yīng)理解為 不排除所述元件或步驟的復(fù)數(shù)，除非明確陳述了運(yùn)種排除。此外，對(duì)本發(fā)明的"一個(gè)實(shí)施例" 的引用不排除也結(jié)合了所敘述的特征的額外實(shí)施例的存在。此外，除非明確陳述了相反的 情況，否則"包括"、"包含"或"具有"具有特定屬性的元件或多個(gè)元件的實(shí)施例可包括不具 有那個(gè)屬性的額外的運(yùn)樣的元件。
[0036] 大體上，例如通過改進(jìn)通過槽口內(nèi)襯從繞組到定子的熱傳遞，各種實(shí)施例改進(jìn)功 率系統(tǒng)（諸如馬達(dá)和發(fā)電機(jī)）的熱傳遞和功率密度。各種實(shí)施例提供用于在高溫下使用的 槽口內(nèi)襯材料，其提供較高的導(dǎo)熱率，同時(shí)提供較高的電絕緣，W改進(jìn)高功率密度電機(jī)（例 如馬達(dá)或發(fā)電機(jī)）的熱傳遞和/或高溫能力。
[0037] 在某些傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)或馬達(dá)中，使用由諸如N0MEX?線、KAPTONl莫等材料制成的槽 口內(nèi)襯來使銅導(dǎo)體或繞組與定子忍電絕緣。傳統(tǒng)的槽口內(nèi)襯材料可提供較高的介電強(qiáng)度和 較好的機(jī)械屬性，但缺乏較高的熱傳遞能力。傳統(tǒng)的槽口內(nèi)襯材料可具有較低的導(dǎo)熱率，例 如