JP2015520596A - 電気機械パワー変換のための複合ステータ - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2012年5月9日に出願の米国仮特許出願番号第61/644976号および2013年3月14日に出願の米国特許出願番号第13/802,715号の優先権の利益を請求する。そしてそれは、あたかも本明細書において完全に記載されるかのように、参照によってこの出願に組み込まれる。
本開示は、電気機械パワー変換に関する。より詳しくは、開示は、リッツ線を用いた鉄なしコアモータおよび発電機用の複合ステータ構造に関する。
Claims (32)
- 回転電気機械装置であって、
複数のワイヤから成る円筒状鉄なしステータコイル、
前記ステータコイルとともに配置される磁気ロータであって、前記ロータと関連した磁場流動は、電磁誘導によって前記ステータコイルのワイヤと相互作用する、磁気ロータ、
前記ワイヤを支持するように配置される円筒状ボビン、
前記ワイヤで包まれた円筒状ボビンの少なくとも外周上に編まれるストランド、および、
硬化するときに複合ステータコイルを提供するために、前記ワイヤ、ボビンおよびストランドをポッティングする硬化可能なポッティング材料、
を含む、装置。 - 前記ワイヤは、ワイヤ束、リッツ線束、個別電線、およびワイヤテープのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記ボビンは、固体または多孔性であり、前記ワイヤで包まれた円筒状ボビンアセンブリへの硬化材料の注入は許容できる、請求項1に記載の装置。
- 前記ボビンの縁部の座巻きは、前記磁場流動の範囲内で構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、リッツ線に供給される電流によって駆動されるモータである、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、ロータの機械的回転によって駆動される定電流源である、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤは、定義済みの幾何学的配置を有する前記ボビン上に構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記ボビンおよび前記ワイヤは、硬化するときに堅い複合ステータ構造を提供するために、前記ワイヤで包まれた円筒状ボビンアセンブリを透過するのに適した硬化材料によってポッティングされる、請求項3に記載の装置。
- 前記ボビンは、ガラス繊維材を含む、請求項8に記載の装置。
- 前記ワイヤは、矩形の横断面を有して配置される電気絶縁外装材でコーティングされるリッツ線フィラメントの束から成る、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤで包まれた円筒状ボビンの内表面上に巻かれるテープ材料をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤで包まれた円筒状ボビンの外表面上に巻かれるテープ材料をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤは、1つ以上の多相導体配置から成る、請求項1に記載の装置。
- 前記硬化材料は、エポキシおよび樹脂のうちの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の装置。
- 鉄なしステータコイルであって、
複数のワイヤ、
ボビンの両側に巻き付けられるリッツ線の配置を支持するために円筒状ボビンにおいて配置される固体または多孔性の平面状シート、および、
前記多孔性のボビンおよび前記ワイヤをカプセル化する硬化可能なポッティング材料であって、前記ポッティング材料は、前記ワイヤで包まれた円筒状ボビンアセンブリを透過する、ポッティング材料、
を含む、ステータコイル。 - 前記ワイヤは、ワイヤ束、リッツ線束、個別電線、およびワイヤテープのうちの少なくとも1つを含む、請求項15に記載の装置。
- 前記カプセル化の前に前記ボビンの内表面上に配置されるメッシュ材であって、前記ワイヤの一部は、前記ボビンと前記メッシュ材との間に位置する、メッシュ材、をさらに含む、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記カプセル化の前に前記ボビンの外表面上の前記ワイヤの一部の外表面に巻き付けられるテープをさらに含む、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記複数のワイヤは、定義済みの幾何学的配置を有する前記ボビン上に配置される、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記ステータコイルは、前記ポッティング材料の硬化後に剛性複合材構造を形成する、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記複数のリッツ線は、相対的な位相を有する各々のワイヤに適用される電流によって駆動される、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記ステータコイルは、相対的な位相を有する各々のワイヤに適用される電流によって駆動されるモータのコンポーネントである、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記複数のワイヤは、外部的に適用される電磁界に応答して電流を出力する、請求項15に記載のステータコイル。
- 前記ステータコイルは、電気発電機のコンポーネントである、請求項23に記載のステータコイル。
- 前記適用される電磁界は、回転ロータで構成される磁界のソースによって提供される、請求項24に記載のステータコイル。
- 前記磁界のソースは、1つ以上の永久磁石によって提供される、請求項24に記載のステータコイル。
- 鉄なしステータコイルを製造する方法であって、
複数のワイヤを平面状または円筒状の形に配置するステップであって、前記ワイヤは、矩形の横断面を有するワイヤ束を含む、ステップ、
前記円筒状のボビン/ワイヤの組み合わせをマンドレル上に配置するステップ、
硬化可能なポッティング材料との組み合わせをカプセル化するステップ、および、
堅い複合ステータ構造を形成するために前記ポッティング材料を硬化させるステップ、
を含む、方法。 - 前記ワイヤ束は、ワイヤ束、リッツ線束、個別電線、およびワイヤテープのうちの少なくとも1つを含む、請求項27に記載の方法。
- 前記組み合わせを前記マンドレル上に配置する前に、前記マンドレル上にガラス繊維メッシュを配置するステップをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記カプセル化の前に、前記組み合わせのまわりにガラス繊維テープを配置するステップをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記マンドレルから前記組み合わせを取り除くステップ、および、
前記複数のワイヤと結びついて構成される組み合わせに位相リングを接続するステップ、
をさらに含む、請求項27に記載の方法。 - 前記平面状の形は、多孔性であり、前記硬化可能なポッティング材料は、前記円筒状のボビン/ワイヤの組み合わせに浸透する、請求項27に記載の方法。
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