[发明专利]具有碳碳复合磁体保持护套构件的涡轮机的电动马达的转子组件

说明书

本发明涉及具有碳碳复合磁体保持护套构件的涡轮机的电动马达的转子组件。一种用于涡轮机的电动马达的转子组件限定了旋转轴线。该转子组件包括护套构件，该护套构件是中空的并且限定向内面向旋转轴线的内径向表面。此外，该转子组件包括接纳在护套构件内的磁体构件。磁体构件包括从旋转轴线面向外的外径向表面。护套构件由具有碳细丝和烧结基体的烧结复合材料制成。另外，护套构件的内径向表面邻靠磁体构件的外径向表面，以将磁体构件相对于轴线保持在径向位置。

技术领域

本发明总体上涉及一种转子组件，并且更具体地涉及一种用于压缩机设备的电动马达的转子组件，该转子组件具有碳-碳复合磁体保持护套构件。

背景技术

诸如电动马达的电机可以在多种应用中使用。例如，一些压缩机设备和其他涡轮机包括用于驱动转子轴的旋转的永磁体电动马达。这些马达提供高效率操作以及其他优势。

然而，这些电机的许多转子组件具有缺陷。常规的转子组件可能不够坚固或稳固，不足以将永磁体在转子上固定在位。在高速、高功率、永磁体电机中，高离心力可能导致转子的部件(包括磁体)移位，增加转子组件的不平衡，导致过早磨损等。另外，转子组件可能由于暴露在化学物质中而降解，导致疲劳、磨损、操作寿命缩短等。此外，转子组件的热特性和温度限制对于某些用途来说可能是不够的。另外，制造这些转子组件和马达可能是高度复杂、劳动密集和/或效率低下的。典型地，零件被保持到相对较高的公差，这增加了制造的复杂性和成本。

因此，期望提供一种高质量的永磁体电动马达，其具有使其比常规马达更坚固和更稳固的特征。此外，需要一种对化学暴露、高温操作等不太敏感的马达。还需要一种提供制造效率的马达。结合附图和本背景讨论，本公开的其他期望的特征和特性将从随后的详细描述和所附权利要求书变得显而易见。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种用于涡轮机的电动马达的转子组件，该转子组件限定旋转轴线。转子组件包括护套构件，该护套构件是中空的并且限定向内面向旋转轴线的内径向表面。此外，转子组件包括接纳在护套构件内的磁体构件。磁体构件包括从旋转轴线面向外的外径向表面。护套构件由具有碳细丝和烧结基体的烧结复合材料制成。另外，护套构件的内径向表面邻靠磁体构件的外径向表面，以将磁体构件相对于轴线保持在径向位置。

在另一个实施例中，公开了一种用于制造涡轮机的电动马达的转子组件的方法，该转子组件限定旋转轴线。该方法包括提供具有从旋转轴线面向外的外径向表面的磁体构件。该方法还包括由具有碳细丝和烧结基体的烧结复合材料形成护套构件。护套构件是中空的并且限定向内面向旋转轴线的内径向表面。此外，该方法包括将磁体构件保持在护套构件内，其中内径向表面邻接外径向表面，以将磁体构件相对于轴线保持在径向位置。

在附加实施例中，公开了一种涡轮机，该涡轮机包括外壳和旋转组，该旋转组被支撑以在外壳内围绕旋转轴线旋转。旋转组包括轴、安装在轴上的叶轮和安装在轴上的转子组件。涡轮机还包括配置成驱动旋转组围绕旋转轴线旋转的电动马达。转子组件包括护套构件，该护套构件是中空的并且限定向内面向旋转轴线的内径向表面。转子组件还包括接纳在护套构件内的磁体构件。磁体构件包括从旋转轴线面向外的外径向表面。护套构件由具有碳细丝和烧结基体的烧结复合材料制成。另外，护套构件的内径向表面邻靠磁体构件的外径向表面，以将磁体构件相对于轴线保持在径向位置。

附图说明

下文将结合以下附图描述本公开，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本公开的示例性实施例的具有所示压缩机设备的燃料电池系统的示意图；

图2A是图1的压缩机设备的转子组件的轴向截面图；

图2B是根据附加实施例的转子组件的剖视图；

图2C是根据附加实施例的转子组件的剖视图；

图3是根据本公开的附加实施例的转子组件的轴向截面图；和

图4是制造本公开的转子组件的方法的示意图。

具体实施方式