转换器馈电的横向通量机的封装改进 |
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申请号 | CN201110064418.5 | 申请日 | 2011-03-17 | 公开(公告)号 | CN102195412A | 公开(公告)日 | 2011-09-21 |
申请人 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司; | 发明人 | J·F·吉尔拉斯; G·I·罗滋曼; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了转换器馈电的横向通量机的封装改进。一种横向通量机具有至少三个 相位 ,每个相位由 定子 芯与相位绕组提供。该至少三个相位中的每一个俘获于共同壳体内。平行线从该至少三个相位延伸,且 电流 源转换器在平行线中的每一个上由感应器、交换网络和换向电容器形成,它们接纳于共同壳体内。 | ||||||
权利要求 | 1. 一种横向通量机,其包括: |
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说明书全文 | 转换器馈电的横向通量机的封装改进技术领域背景技术[0002] 横向通量机是已知的,且基本上为多极电机。定子包括用于相位的单个圆柱形线圈,带有凸角铁磁极。转子包括永磁体。在横向通量机中,在转子与定子之间的电磁力向量垂直于磁通量线的平面。在标准通量机中,电磁力向量平行于磁通量线的平面。横向通量机具有优于这种已知标准机器的许多益处。 [0004] 横向通量机具有至少三个相位,每个相位由定子芯和相位绕组提供。该至少三个相位中的每个相位俘获于共同壳体内。平行线从该至少三个相位延伸,且提供电流源转换器且其接纳于共同壳体内。 附图说明[0006] 图1示出第一实施例的示意图。 [0007] 图2示出电示意功率模块。 [0008] 图3示出在图2模块的视图中重新配置的图1示意图。 [0009] 图4是穿过图2的模块所截取的截面图。 [0010] 图5示出机器的一个相位。 [0011] 图6示出机器的三个相位。 [0012] 图7A示出这些相位中一个相位的构造。 [0013] 图7B示出图7A实施例的外部视图。 [0014] 图7C是穿过图7A的实施例所截取的截面图。 [0015] 图8示出完全组装的机器。 [0016] 图9示出第二实施例示意图。 [0017] 图10示出合并于图9的实施例中的模块的电示意图。 [0018] 图11示出利用图10的模块重新绘制的图9的示意图。 具体实施方式[0019] 在图1中示出用于横向通量机24的横向通量马达驱动器20的示意图。直流功率源22连接到平行线23,每个平行线23穿过感应器26。感应器26、具有固态开关28、二极管29的交换网络、和换向电容器32一起形成电流源转换器。包括固态开关28、二极管29的交换网络和星形连接的电容器32提供功率模块。固态开关28可为晶体管。 [0021] 图3示出利用6个图2的模块40 重新配置的横向通量机驱动器2的电路,其中三个模块(标识为41)提供下腿且模块40提供上腿。 [0022] 模块40、41允许方便封装,其将在下文中解释。如图4所示,模块40(或41)中的每一个包括塑料外部壳体42、硅酮凝胶或热塑性绝缘树脂44、结合线146,其中结合线146将每个开关28连接到每个二极管29。特别地,开关28可为碳化硅双极连接式晶体管(SiCBJT)、SiCMOSFET或SiCJFET。二极管29可为碳化硅肖特基二极管。模块40也可合并铝碳化硅底板200、Al N绝缘基板202和AlSiC衬垫204。 特别地,模块40或41的实施例可延伸到任意数目的其它类型的构件和材料。上文仅作为实例给出。输出线45从每个模块延伸且如图3所示连接。 [0023] 图5示出横向通量机24的单个相位合并功率模块40和41的集成,其中横向通量机24可由图1和图3的横向通量机驱动器20来驱动。如图所示,模块40和41在周向上放置于相邻定子芯极靴50之间。定子线圈52定位成作为圆柱形线圈在所有定子芯极靴50之间延伸。 [0024] 感应器26可被看作定位于此纸张页面的平面内。转子46包括多个永磁体 48。 [0025] 如图6所示,三个这样的组合相位可放置成形成三个相位60、61和62。感应器26定位于相位60、61与62之间。圆柱形间隔件64将感应器26固定于壳体中。以此方式,不仅功率模块40和41可封装于壳体的总封套内,而且也能将相对较大的感应器26封装于其内。 [0026] 图7A示出相位60中的单个相位,其具有由非铁磁盘70包围的芯极靴50。非铁磁盘70用于保持所有的定子芯50和线圈52在一起。还示出外部壳体轮廓72。如可从图7B了解到,模块40和41将定位于此相同壳体内。图7C示出如由环形线圈提供的定子线圈52的位置。 [0027] 图8示出总组件。如图所示,外部容纳壳80包围三个相位60、61和62,中间俘获的感应器26和间隔件64,外部容纳壳80可呈圆柱形。钟形壳体82提供两个端部容纳板以将所有构件一起固定于壳80与端板82所提供的壳体内。虽然在此截面中未示出功率模块40和41,但应了解它们可被间隔到纸的平面内,且如先前所公开的那样。 [0028] 如在此点所描述的机器将可作为马达操作。但是,可提供类似机器,其可作为发电机操作。开关28和二极管29在功率模块40、41中的布置必须改变使得它们现看起来如图9所示的那样。受驱动的转子115由原动机驱动以与发电机绕组114相邻旋转。发电机绕组114生成电流,电流向上游往回传递到负载102。如前面的实施例提供外壳104、感应器 106、开关110和二极管108,以及电容器112。 [0029] 如图10所示,功率模块116被重新配置使得开关110和二极管108的布置从图2所描绘的前面的实施例改变。类似地,图11中的电路100合并模块116,电路110看起来与图3的前面的实施例略微不同。如图3所示,图11的电路100包括提供下腿的三个模块(标识为118)和提供上腿的模块116。但是,出于封装目的,功率模块116和118和感应器106可如前面的实施例那样封装。 [0030] 本领域技术人员应认识到如何来连接在例如图5、图6和图8的壳体示意图中所陈述的各种构件。图1、图3、图9或图11的示意图将教导本领域技术人员在图5、图6和图8所示的布置中适当地连接各种构件的所有需要的知识。 |