專利名稱：電感器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電感器，更具體地，涉及一種用于馬達(dá)控制系
統(tǒng)中的電感器。
背景技術(shù)：
當(dāng)啟動(dòng)傳統(tǒng)的飛行器引擎時(shí)，可用氣動(dòng)啟動(dòng)器來轉(zhuǎn)動(dòng)引擎 軸。然后可產(chǎn)生火花以對(duì)燃料和空氣的混合物進(jìn)行點(diǎn)火，然后該混合 物可用于向飛行器引擎提供動(dòng)力。然而，氣動(dòng)啟動(dòng)器可能需要笨重的 構(gòu)件，這就會(huì)降低飛行器的效率。近來， 一些飛行器已經(jīng)將氣動(dòng)啟動(dòng) 器更換成安裝在飛行器引擎軸上的電馬達(dá)。馬達(dá)控制器可用于將動(dòng)力 傳送到電馬達(dá)，然后電馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)飛行器引擎軸。在一個(gè)示例中，電馬 達(dá)可用作啟動(dòng)器和發(fā)電^L。電感器通常用在出于各種原因(例如對(duì)電流進(jìn)行濾波)的 電路中。典型的電感器包括芯材料以及圍繞所述芯巻繞多次的多個(gè)絕 緣導(dǎo)線，其中每個(gè)導(dǎo)線對(duì)應(yīng)于電流的一個(gè)相位。 一種電感器應(yīng)用是將 其作為馬達(dá)控制器中濾波器的 一 部分。在交通工具的馬達(dá)控制系統(tǒng) (特別是飛行工具引擎系統(tǒng))中，希望將構(gòu)件的尺寸和重量最小化。 然而，減小電感器的尺寸會(huì)減小電感器的磁通量，并且會(huì)減小電感器 的表面積，使散熱更為困難。

發(fā)明內(nèi)容
—種電感器組件，包括電感器芯，其具有圓形形狀；導(dǎo) 線引導(dǎo)件，其圍繞所述電感器芯且包括多個(gè)槽，所述槽中的至少一個(gè) 形成圍繞所述電感器芯巻繞的路徑；和至少一個(gè)導(dǎo)線，其被置于所述 多個(gè)槽中的 一 個(gè)內(nèi)以形成線圈?！N形成電感器組件的方法，包括形成具有圓形形狀 的電感器芯；用導(dǎo)線引導(dǎo)件來環(huán)繞所述電感器芯；沿著在所述導(dǎo)線引 導(dǎo)件中的槽圍繞所述電感器芯巻繞至少 一 個(gè)導(dǎo)線；以及將絕緣材料應(yīng) 用于包含(或容納)所述至少一個(gè)導(dǎo)線的所述槽，以將所述至少一個(gè)導(dǎo)線電絕緣。本發(fā)明的這些以及其他特征可從如下說明書和附圖得到最 好的理解，以下是對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說明。


圖1圖示了電感器組件的第一視圖。
圖2圖示了多個(gè)線圈。
圖3A圖示了電感器芯。圖3B圖示了帶有內(nèi)絕緣層和外絕緣層的圖3A的電感器芯。圖4圖示了應(yīng)用于圖3B的電感器芯的導(dǎo)線引導(dǎo)件部分。
圖5圖示了第一導(dǎo)線引導(dǎo)件部分和第二導(dǎo)線引導(dǎo)件部分。
圖6圖示了圍繞導(dǎo)線引導(dǎo)件巻繞以形成多個(gè)線圏的多個(gè)導(dǎo)線。圖6A圖示了多個(gè)槽延伸件。圖7圖示了散熱器和應(yīng)用于若干個(gè)槽中以對(duì)多個(gè)導(dǎo)線進(jìn)行 絕緣的絕緣材料。圖8圖示了圖1的電感器組件的第二視圖。
圖9示出在示例環(huán)境飛行器中的本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式圖1示意性圖示電感器組件20的第一視圖，電感器組件20 包括多個(gè)導(dǎo)線22a、 22b、 22c,其圍繞導(dǎo)線引導(dǎo)件24巻繞以形成多個(gè) 線圈。導(dǎo)線22a、 22b、 22c中每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)電流相位。在一個(gè)示 例中，電感器組件20被配置為共模電感器，其中導(dǎo)線22a、 22b、 22c 中的每一個(gè)被配置成使得電流以相同方向流過每條導(dǎo)線。接線片26
連接到每一導(dǎo)線22a、 22b、 22c的每一端。所述多個(gè)接線片26提供了 一種方便的方式以將導(dǎo)線22a、 22b、 22c緊固到系統(tǒng)中的其他構(gòu)件。 雖然圖1中圖示了對(duì)應(yīng)于電流的三個(gè)相位的三個(gè)導(dǎo)線，但是可以理解 的是，可以采用其他數(shù)目的導(dǎo)線。散熱器28熱連接到導(dǎo)線引導(dǎo)件24的第一側(cè)和內(nèi)周界，冷板29連接到導(dǎo)線引導(dǎo)件24的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。冷板29包括 入口33和出口34，它們;陂流體連接以允許冷卻劑流過冷板29。在一 個(gè)示例中，導(dǎo)線引導(dǎo)件24由諸如Ultem⑧的熱塑性樹脂制成，散熱器 28和冷板29由鋁6061合金制成。顯然，可以使用其他材料。圖2示意性圖示了導(dǎo)線22a、 22b、 22c如何形成多個(gè)線圈。 如圖2所示，導(dǎo)線22a、 22b、 22c中的每一個(gè)均具有跨度為360。的十 匝。導(dǎo)線22a、 22b、 22c中的每一個(gè)被緊緊纏繞在一起，但彼此沒有 物理接觸。因此，每個(gè)導(dǎo)線彼此間保持電絕緣。在一個(gè)示例中，導(dǎo)線 22a、 22b、 22c為棵絞合導(dǎo)線，例如棵絞合銅，而沒有絕緣的外層。 在一個(gè)示例中，棵導(dǎo)線能夠圍繞在導(dǎo)線引導(dǎo)件24的槽中的緊密曲線 而緊密纏繞，并能夠通過彼此極為靠近而將電感泄漏最小化。導(dǎo)線引導(dǎo)件24圍繞具有圓形形狀的電感器芯30。電感器 芯30示意性圖示于圖3A和3B。軸線31由電感器芯限定，并且垂直 于電感器芯30的橫截面。在一個(gè)示例中，電感器芯30由第一電感器 芯部分30a和第二電感器芯部分30b形成。外絕緣層32a可應(yīng)用于(或 稱施加于)電感器芯30的外周界，內(nèi)絕緣層32b可應(yīng)用于電感器芯 30的內(nèi)周界，以將第一部分30a緊固到第二部分30b，并將電感器芯 30與導(dǎo)線22a、 22b、 22c電絕緣。粘合劑34也可以應(yīng)用于電感器芯 30，以將電感器芯30緊固于導(dǎo)線引導(dǎo)件24。在一個(gè)示例中，電感器 芯30由諸如Vitroperm VP500F的納米晶磁性材料制成，絕緣層32a、 32b由絕緣帶制成，粘合劑34為RTF硅粘合劑。當(dāng)然，可以使用其 他材料。圖4和5示意性圖示第一導(dǎo)線引導(dǎo)件部分24a可以如何應(yīng) 用于第一電感器芯部分30a，以及第二導(dǎo)線引導(dǎo)件部分24b可以如何 應(yīng)用于第二電感器芯部分30b。導(dǎo)線引導(dǎo)件部分可沿著電感器組件20 的外周界并在其內(nèi)周界中接合。如圖5所示，導(dǎo)線引導(dǎo)件24包括多個(gè)槽36,其形成圍繞 電感器芯30而巻繞的路徑；和多個(gè)槽38,其與軸線31對(duì)準(zhǔn)，并沿著 導(dǎo)線引導(dǎo)件的外周界延伸。如圖6所示，槽36允許多個(gè)導(dǎo)線22a、 22b、 22c圍繞導(dǎo)線引導(dǎo)件緊密巻繞在一起，同時(shí)保持彼此間電絕緣，槽38 提供在導(dǎo)線引導(dǎo)件24的外周界處的導(dǎo)線22a和導(dǎo)線22c之間的間隙。 如圖6A所示，槽36包括多個(gè)槽延伸部40，其將多個(gè)導(dǎo)線22a、 22b、
722c保持在槽36中。圖7示意性圖示散熱器28,其熱連接到導(dǎo)線引導(dǎo)件24的第 一側(cè)和內(nèi)周界。圖7還示意性圖示了絕緣材料42,其放置于槽36中， 以電絕緣導(dǎo)線22a、 22b、 22c,并將導(dǎo)線22a、 22b、 22c熱連接到散 熱器28以及冷板29。多個(gè)緊固件44可用于將散熱器28緊固于冷板 29。圖8示意性圖示了電感器組件20的第二視圖。如圖8所示， 散熱器28包括多個(gè)孔46,緊固件44可插過所述多個(gè)孔46?！N針對(duì)電感器組件20的示例應(yīng)用是，作為在馬達(dá)控制器 中的濾波器的一部分。圖9示意性圖示了飛行器48,其包括馬達(dá)控制 器50、電馬達(dá)52、和渦輪引擎54。電感器組件20為馬達(dá)控制器50 的一部分。馬達(dá)控制器50可操作地將動(dòng)力傳送到電馬達(dá)52，其然后 可轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪引擎54的軸。在一個(gè)示例中，電馬達(dá)52也可用于致動(dòng)各 構(gòu)件，例如傳送帶、起落架、和輔助電源。盡管圖9中圖示的是飛行 器48,但是可以理解的是，電感器組件可用于其他交通工具。另外， 盡管電感器組件20圖示于馬達(dá)控制器50中，但是可以理解的是，電 感器組件20不限于此種應(yīng)用。盡管已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員將認(rèn)知到，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行特定改造。為此原因，應(yīng)該 研究所附權(quán)利要求書以確定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)涵。
權(quán)利要求
1. 一種電感器組件，包括具有圓形形狀的電感器芯；導(dǎo)線引導(dǎo)件，其圍繞所述電感器芯并包括多個(gè)槽，所述槽中的至少一個(gè)形成圍繞所述電感器芯卷繞的路徑；和至少一個(gè)導(dǎo)線，其位于所述多個(gè)槽中的一個(gè)內(nèi)以形成線圈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，絕緣材料被應(yīng)用于 每個(gè)包含所述至少一個(gè)導(dǎo)線的槽，以將所述至少一個(gè)導(dǎo)線電絕緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)線 為棵導(dǎo)線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述導(dǎo)線引導(dǎo)件包括用于第一導(dǎo)線的第一槽；與所述第一槽相鄰并用于第二導(dǎo)線的第二槽；與所述第二槽相鄰并用于第三導(dǎo)線的第三槽，其中，所述第一槽、 第二槽和第三槽形成圍繞所述電感器芯巻繞的路徑；和第四槽，其與所述第一槽和第三槽相鄰，以提供在所述第一導(dǎo)線 和所述第三導(dǎo)線之間在所述導(dǎo)線引導(dǎo)件的外周界處的間隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，所述第一槽、第二槽和第三槽包括槽延伸部，其可操作地將所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和 第三導(dǎo)線保持處于所述第一槽、第二槽和第三槽內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，絕緣材料放置于所 述第一槽、第二槽和第三槽內(nèi)，以將所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三 導(dǎo)線電絕緣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，所述第一、第二和 第三導(dǎo)線圍繞所述電感器芯巻繞以形成多個(gè)線圈，并且所述線圏圍繞 所述電感器芯的整個(gè)圓周延伸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述電感器芯包括 頂部分和底部分，這兩個(gè)部分3皮內(nèi)電絕鄉(xiāng)彖層沿內(nèi)周界固定，并被外電 絕緣層沿著外周界緊固。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，進(jìn)一步包括散熱器，其熱連接到所述導(dǎo)線引導(dǎo)件；和冷板，其熱連接到所述導(dǎo)線引導(dǎo)件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述冷板包括入 口和出口 ，其中所述入口和所述出口^皮流體連4妄以允"i午冷卻劑流過所 述冷板。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述散熱器被熱 連接到所述導(dǎo)線引導(dǎo)件的第 一側(cè)和內(nèi)周界，并且所述冷板被熱連接到 所述導(dǎo)線引導(dǎo)件的與所述第 一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述散熱器被至 少 一 個(gè)緊固件緊固于所述冷板。
13. —種形成電感器組件的方法，包括1) 形成具有圓形形狀的電感器芯；2) 用導(dǎo)線引導(dǎo)件環(huán)繞所述電感器芯；3) 沿著所述導(dǎo)線引導(dǎo)件中的槽圍繞所述電感器芯巻繞至少一個(gè) 導(dǎo)線；以及4) 將絕緣材料應(yīng)用于包含所述至少一個(gè)導(dǎo)線的所述槽，以將所 述至少一個(gè)導(dǎo)線電絕緣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括5) 將散熱器熱連接到所述導(dǎo)線引導(dǎo)件；以及6) 將冷板熱連接到所述導(dǎo)線引導(dǎo)件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟l)包括 將第一圓形電感器芯部分應(yīng)用于第二圓形電感器芯部分；以及 將絕緣層應(yīng)用于所述第一和第二電感器芯部分的內(nèi)周界和外周界。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟2)包括將第 一 導(dǎo)線引導(dǎo)件部分應(yīng)用于所述電感器芯的第 一 側(cè)；以及 將第二導(dǎo)線引導(dǎo)件部分應(yīng)用于所述電感器芯的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟3)包括 沿著第一槽巻繞第一導(dǎo)線；沿著與所述第一槽相鄰的第二槽巻繞第二導(dǎo)線；以及沿著與所述第二槽相鄰的第三槽巻繞第三導(dǎo)線。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，步驟4)包括 將絕緣材料應(yīng)用于所述第一槽； 將所述絕緣材料應(yīng)用于所述第二槽；以及將所述絕緣材料應(yīng)用于所述第三槽。
19. 一種馬達(dá)控制器系統(tǒng)，包括 電馬達(dá)；和馬達(dá)控制器，所述馬達(dá)控制器包括 具有圓形形狀的電感器芯；導(dǎo)線引導(dǎo)件，其圍繞所述電感器芯并包括多個(gè)槽，所述 槽中的至少一個(gè)形成圍繞所述電感器芯巻繞的路徑；和至少一個(gè)導(dǎo)線，其位于所述多個(gè)槽中的一個(gè)內(nèi)以形成線 圈，其中所述馬達(dá)控制器連接到所述電馬達(dá)并且可操作地控制所述電 馬達(dá)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的馬達(dá)控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述 電馬達(dá)可操作地轉(zhuǎn)動(dòng)飛行器引擎軸。
全文摘要
一種電感器組件，包括具有圓形形狀的電感器芯；導(dǎo)線引導(dǎo)件，其圍繞所述電感器芯并包括多個(gè)槽，所述槽中的至少一個(gè)形成圍繞所述電感器芯卷繞的路徑；和至少一個(gè)導(dǎo)線，其位于所述多個(gè)槽中的一個(gè)內(nèi)以形成線圈。一種形成電感器組件的方法，包括形成具有圓形形狀的電感器芯；用導(dǎo)線引導(dǎo)件環(huán)繞所述電感器芯；沿著在所述導(dǎo)線引導(dǎo)件中的槽圍繞所述電感器芯卷繞至少一個(gè)導(dǎo)線；以及將絕緣材料應(yīng)用于包含所述至少一個(gè)導(dǎo)線的所述槽，以將所述至少一個(gè)導(dǎo)線電絕緣。
文檔編號(hào)H01F27/08GK101521086SQ20081017827
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者C·G·蒂爾, D·D·施米特, D·帕爾, D·德爾, F·Z·馮, J·胡斯, J·蘇卡, J·霍羅伊, M·哈米頓, S·施懷特斯 申請(qǐng)人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司