電機中的絕緣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及電機組件，其中在殼體和電機之間提供絕緣。
【背景技術(shù)】
[0002]電機可以被操作為電動機或者發(fā)電機。在電能轉(zhuǎn)換為機械能或者機械能轉(zhuǎn)換為電能的任一變換中，都會產(chǎn)生能量損耗而導(dǎo)致電機發(fā)熱。通常，電機所在的殼體被設(shè)置成散熱器，在這種情況下，電機和殼體之間的分界面被設(shè)計成促進(jìn)熱量傳輸。有時，殼體在其外表面設(shè)置鰭狀物以便增強其將熱量傳輸給周圍環(huán)境。在一些應(yīng)用中，電機處于溫度高于殼體溫度的元件附近，以致于能量被傳輸?shù)诫姍C使得機器的過熱進(jìn)一步惡化以及在冷卻該機器上施加額外的應(yīng)力。在這些應(yīng)用中，需要減少電機與殼體之間的熱量傳輸。一種熱元件靠近電機的殼體的配置是電控渦輪增壓器(ECT)，其中，渦輪殼體可以達(dá)到超過1000°C的溫度。當(dāng)電機殼體的溫度低于渦輪殼體溫度時，渦輪殼體發(fā)散熱量給電機殼體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個問題，提供一種電機，其殼體具有內(nèi)表面、第一端空腔和第二端空腔，至少部分內(nèi)表面形成大致柱形空腔；第一和第二軸承安裝在殼體中；軸被安裝在第一和第二軸承中；轉(zhuǎn)子附結(jié)于軸并且位于第一和第二軸承之間；并且定子設(shè)置在殼體中。定子具有大致柱形外表面。在殼體的大致柱形空腔和定子的大致柱形外表面之間具有空隙。該空隙存在于大致柱形外表面的大部分上。第一端空腔流體連通該空隙。第二端空腔流體連通該空隙。
[0004]在一些實施例中，組件可以進(jìn)一步包括插入空隙的襯套，其中該襯套由導(dǎo)熱率低的材料組成。
[0005]在一些實施例中，殼體的內(nèi)表面具有第一周向凹槽和第二周向凹槽，在第一周向凹槽中設(shè)置有第一開口環(huán)以及第二周向凹槽中設(shè)置有第二開口環(huán)，其中定子的大致柱形外表面接觸第一開口環(huán)和第二開口環(huán)的內(nèi)表面。在另一實施例中，殼體的內(nèi)表面具有第一軸向凹槽、第二軸向凹槽和第三軸向凹槽，第一棒設(shè)置在第一凹槽中；第二棒設(shè)置在第二凹槽中；以及第三棒設(shè)置在第三凹槽中，其中定子的基本柱形外表面接觸第一棒、第二棒和第三棒的內(nèi)表面。該棒可具有多邊形的橫截面形狀。
[0006]在一些實施例中，多個殼體元件聯(lián)接在一起形成該殼體。
[0007]在一些可選擇的實施例中，殼體的內(nèi)表面的至少一部分和定子的大致柱形外表面的至少一部分具有防潮涂層應(yīng)用。在另外一些可選的實施例中，反射涂層被提供在至少:殼體的內(nèi)表面的一部分或者定子的大致柱形外表面的一部分上。
[0008]本發(fā)明利于用于電控渦輪增壓器(ECT)中，電控渦輪增壓器包括:渦輪、壓縮機輪和電機轉(zhuǎn)子附結(jié)在其上的軸；具有大致柱形內(nèi)表面、第一端空腔和第二端空腔的殼體；安裝在軸上的第一軸承和第二軸承，殼體安裝在第一軸承和第二軸承上；以及設(shè)置在殼體中的定子。定子具有大致柱形外表面?？障洞嬖谟跉んw的大致柱形內(nèi)表面和定子的大致柱形外表面之間，覆蓋定子的大致柱形外表面的大部分。該空隙流體連通第一端空腔。該空隙流體連通第二端空腔。
[0009]在一些實施例中，該ECT可具有插入該空隙中的低導(dǎo)熱率的襯套。
[0010]在一些實施例中，殼體的柱形內(nèi)表面具有第一周向凹槽和第二周向凹槽，在第一周向凹槽中設(shè)置第一開口環(huán)以及在第二周向凹槽中設(shè)置第二開口環(huán)。定子的外表面接觸第一開口環(huán)和第二開口環(huán)的內(nèi)表面。在可選擇實施例中，殼體的柱形內(nèi)表面具有第一軸向凹槽、第二軸向凹槽和第三軸向凹槽，第一棒設(shè)置在第一凹槽中，第二棒設(shè)置在第二凹槽中，以及第三棒設(shè)置在第三凹槽中。
[0011]在一些可選擇實施例中，至少三個螺柱(standoff)從殼體的內(nèi)表面向內(nèi)延伸，并且定子的外表面通過該螺柱被支承在殼體內(nèi)。
[0012]也公開了一種電機，具有殼體；安裝在該殼體中的第一軸承和第二軸承；安裝在第一和第二軸承中的軸；附結(jié)到軸并且位于第一軸承和第二軸承之間的轉(zhuǎn)子；設(shè)置在殼體內(nèi)的定子；以及設(shè)置在定子和殼體之間的材料。殼體的內(nèi)表面的至少一部分是大致柱形的；定子的外表面的至少一部分是大致柱形的；以及，在一些實施例中，該材料是具有低導(dǎo)熱率的襯套。在一個非限制性實施例中，該材料是陶瓷。在一些實施例中，該材料被噴涂在殼體的基本柱形內(nèi)表面的至少一部分上，比如具有熱等離子體噴涂。該材料具有低導(dǎo)熱率和/或高反射率。
[0013]根據(jù)這里公開的實施例，通過輻射傳輸以及從外部、高溫元件，比如渦輪增壓器的渦輪殼體傳導(dǎo)到電動機的能量，可以通過定子絕緣或者在定子和殼體之間滴散熱劑吸取能量來大大減輕。
【附圖說明】
[0014]圖1是電控渦輪增壓器(ECT)的橫截面視圖，其包括高速電機；以及
[0015]圖2、3和5是電機的幾個實施例的橫截面視圖；以及
[0016]圖4是用于電機殼體一部分的軸向橫截面的視圖。
【具體實施方式】
[0017]正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣，參考任意一個附圖闡述和描述的實施例的各個特征可以與在一個或多個其他附圖中闡述的特征進(jìn)行組合以便產(chǎn)生可選擇的實施例，其未被明確闡述或描述。所示特征的組合為示例性應(yīng)用提供示例性實施例。然而，根據(jù)本發(fā)明的教義的特征的各種組合和修改可以根據(jù)需要用于特定應(yīng)用或者設(shè)備。那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識相似的應(yīng)用或者設(shè)備是否明確描述或闡述。
[0018]本發(fā)明可以被應(yīng)用于任何接近高溫元件的電機，比如電控渦輪增壓器(ECT)。ECT40在圖1中以ECT 40的橫截面視圖示出。ECT包括壓縮機部分50、電機部分52和渦輪部分54。聯(lián)接到公共軸60的是:壓縮機輪62 (其通過螺母64軸向固定連接)、電機的轉(zhuǎn)子66和渦輪68 (焊接)?？蛇x擇地，渦輪68可以螺紋連接到軸60。
[0019]圖1中實施例包括聯(lián)接到一起的四個殼體部分:壓縮機殼體部分70、兩個電機殼體部分72和73以及渦輪殼體部分74。在另一應(yīng)用中，殼體可以包括更多或更少的部分。旋轉(zhuǎn)軸60在殼體中由軸承76和78支承。在壓縮機和殼體之間提供止推軸承58。電連接器56，其與高功率電子器件(未示出)耦接，脫離ECT 40。
[0020]加壓潤滑劑(在一個實施例中其為機器潤滑油)通過入口 80提供給ECT 40。來自入口 80的潤滑劑填充歧管82。歧管82流體連通潤滑油通道84和86，同時通道84提供潤滑劑給軸承76以及通道86提供潤滑劑給軸承78。在通道84的外端部提供插頭85以便封閉鉆孔形成通道84。電機的冷卻更加困難，因為渦輪殼體部分74輻射熱量到電機殼體部分72和73。
[0021]在圖2中，電機100的橫截面視圖示出了軸112，轉(zhuǎn)子110附接在軸112上。定子106被安裝在其中的殼體102具有低導(dǎo)熱率的襯套104，在殼體102的內(nèi)表面和定子106的外表面之間提供該低導(dǎo)熱率的襯套104?？障?08被提供在轉(zhuǎn)子110和定子106之間。低導(dǎo)熱率襯套104在殼體102和定子106之間提供熱能屏障。襯套104可以由低導(dǎo)熱