提高具有转子绕组的电机的转子的起动力矩的励磁机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于提高具有转子绕组(21)的电机的转子的起动力矩的电阻模块。此外，本发明专利技术涉及一种励磁机(20)、转子和电机，其分别具有至少一个这样的电阻模块。为了提供对于用于提高起动力矩的已知解决方案的替代方案而提出，电阻模块具有：‑第一连接点(1)和第二连接点(2)，‑至少两个导电的层(3，4，23)，其中至少两个层(3，4，23)与第一连接点(1)和第二连接点(2)电连接，其中，至少两个层(3，4，23)分别至少部分地在周向方向上包围电阻模块的轴线(5)，并且分别具有层起始点(6)和层结束点(7)，‑相应的第一绝缘层(8)，其相应地布置在两个层(3，4，23)之间，‑相应的接合点(9)，在该接合点处相应的层(3，4，23)的层结束点(7)与相应的后续的层(3，4，23)的层起始点(6)电连接。

Resistor module for improving starting torque of rotor of motor with rotor winding

The invention relates to a resistance module for improving the starting torque of a rotor of a motor with a rotor winding (21). In addition, the present invention relates to an exciter (20), a rotor and an electric motor having at least one such resistance module. \u4e3a\u4e86\u63d0\u4f9b\u5bf9\u4e8e\u7528\u4e8e\u63d0\u9ad8\u8d77\u52a8\u529b\u77e9\u7684\u5df2\u77e5\u89e3\u51b3\u65b9\u6848\u7684\u66ff\u4ee3\u65b9\u6848\u800c\u63d0\u51fa\uff0c\u7535\u963b\u6a21\u5757\u5177\u6709\uff1a-\u7b2c\u4e00\u8fde\u63a5\u70b9(1)\u548c\u7b2c\u4e8c\u8fde\u63a5\u70b9(2)\uff0c-\u81f3\u5c11\u4e24\u4e2a\u5bfc\u7535\u7684\u5c42(3\uff0c4\uff0c23)\uff0c\u5176\u4e2d\u81f3\u5c11\u4e24\u4e2a\u5c42(3\uff0c4\uff0c23)\u4e0e\u7b2c\u4e00\u8fde\u63a5\u70b9(1)\u548c\u7b2c\u4e8c\u8fde\u63a5\u70b9(2)\u7535\u8fde\u63a5\uff0c\u5176\u4e2d\uff0c\u81f3\u5c11\u4e24\u4e2a\u5c42(3\uff0c4\uff0c23)\u5206\u522b\u81f3\u5c11\u90e8\u5206\u5730\u5728\u5468\u5411\u65b9\u5411\u4e0a\u5305\u56f4\u7535\u963b\u6a21\u5757\u7684\u8f74\u7ebf(5)\uff0c\u5e76\u4e14\u5206\u522b\u5177\u6709\u5c42\u8d77\u59cb\u70b9(6)\u548c\u5c42\u7ed3\u675f\u70b9(7)\uff0c-\u76f8\u5e94\u7684\u7b2c\u4e00\u7edd\u7f18\u5c42(8)\uff0c\u5176\u76f8\u5e94\u5730\u5e03\u7f6e\u5728\u4e24\u4e2a\u5c42(3\uff0c4\uff0c23)\u4e4b\u95f4\uff0c-\u76f8\u5e94\u7684\u63a5\u5408\u70b9(9)\uff0c\u5728\u8be5\u63a5\u5408\u70b9\u5904\u76f8\u5e94\u7684\u5c42(3\uff0c4\uff0c23)\u7684\u5c42\u7ed3\u675f\u70b9(7)\u4e0e\u76f8\u5e94\u7684\u540e\u7eed\u7684\u5c42(3\uff0c4\uff0c23)\u7684\u5c42\u8d77\u59cb\u70b9(6)\u7535\u8fde\u63a5\u3002

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于提高具有转子绕组的电机的转子的起动力矩的电阻模块。此外，本专利技术涉及一种励磁机、转子和电机，其分别具有至少一个这种类型的电阻模块。
技术介绍
这种类型的电阻模块例如应用在具有转子绕组的他励同步电机中。在起动阶段期间，这样的电机具有相对大的转差率并且不同步地加速运行。在此已知的是，在转子绕组中的起动电流的减小导致起动力矩的提高。由DE395952公开了一种具有带有两个转子绕组的转子的电机，其中，径向靠外地布置的转子绕组具有大的电阻并且径向靠内地布置的转子绕组具有小的电阻。在起动周期期间，电机具有大的转差率并且具有大的电阻的转子绕组产生高的起动力矩。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对于用于提高起动力矩的已知的解决方案的替代方案。该目的通过开头所述的类型的电阻模块如下地实现，即电阻模块具有：-第一连接点和第二连接点，-至少两个导电的层，其中至少两个导电的层与第一连接点和第二连接点电连接，其中，至少两个层分别至少部分地在周向方向上包围电阻模块的轴线，并且分别具有层起始点和层结束点，-相应的第一绝缘层，其相应地布置在两个层之间，-相应的接合点，在该接合点处相应的层的层结束点与相应的后续的层的层起始点电连接。此外，该目的通过开头所述类型的励磁机如下地实现，即该励磁机具有：-能够与电机的轴抗扭地连接的次级绕组，-与次级绕组电连接的整流器，-与整流器电连接的根据本专利技术的电阻模块。此外，该目的通过开头所述类型的转子如下地实现，即该转子具有根据本专利技术的电阻模块或者根据本专利技术的励磁机以及与电阻模块电连接的转子绕组。最后，该目的通过开头所述类型的电机如下地实现，即该电机具有根据本专利技术的电阻模块或者根据本专利技术的励磁机或者根据本专利技术的转子。在第一连接点和第二连接点之间连接有至少两个导电的层，其分别由含有电阻的材料构成。通过电阻模块与转子绕组的耦联、也就是尤其通过电阻模块与转子绕组的串联电路，减小在起动阶段期间穿过转子绕组流动的起动电流，这导致起动力矩的提高。因此，根据本专利技术的电阻模块实现了，电机在起动阶段期间具有提高的动力。电阻模块具有至少两个具有含有电阻的材料的层，其中，不同的层可以具有不同的材料。层以如下方式电串联，即一个层的层结束点与后续的层的层起始点连接。仅仅在串联的开始处，第一层的层起始点与电阻模块的第一连接点连接，其中，最后的层的层结束点与电阻模块的第二连接点连接。在此，在相应的层之间都设置有第一绝缘层，其避免了短路或者对电阻的不希望的降低。在此，电串联连接的层尤其可以在径向或者在轴向方向上依次连续地布置或者堆叠。在此，相应的层至少部分地包围电阻模块的轴线并因此还包围转子或者电机的轴线，其中，相应的层尤其沿着整个圆周的至少3/4包围或者环绕该轴线。希望的电阻可以如下地实现，即选择相应的材料并且特别是使用对此来说必要数量的层。因此，电阻模块能够模块化地建造，由此简单和廉价地进行制造。此外得出，至少两个层具有相对大的表面，这对于电阻模块的良好的导热和因此良好的冷却而言是必要的。在此，电阻模块可以应用到用于他励同步电机的转子的励磁机中。这种类型的机器例如可以设计成同步电机。此外，电阻模块可以用于这种类型的他励同步电机的转子。有利的是，电机能够以至少1MW、尤其是超过10WM的电功率运行。在此，电机可以实施成电动机并且例如是同步电机或者他励同步电机。因此，例如可以考虑的是，电机是环形电动机或者碾磨机驱动电动机。在本专利技术的有利的设计方案中，至少两个层相对于轴线同轴地布置并且成螺旋轨道形状地设计。对于至少两个层的螺旋轨道形的设计方案来说，第一层在周向方向上例如沿着具有基本上恒定的半径的圆执行几乎完整的旋转，其中，在轴向方向上产生第一层的在层起始点和层结束点之间的错位。跟随在第一层之后的第二层在接合点之后连接至第一层并且类似于第一层地成型。此外，电阻模块能够具有多个这种类型的层。在本专利技术的可替换的有利的设计方案中，相应相邻的层从其相应的层起始点至其相应的层结束点在相反的旋转方向上延伸。例如，第一层能够在电阻模块上的轴向的俯视图中顺时针地延伸并且与第一层串联连接的第二层能够逆时针延伸。在此有利的是，这种类型的电阻模块仅仅是电阻并且表现为磁性中立，也就是尤其不形成产生轴向指向的磁场的线圈。在本专利技术的另一个有利的设计方案中，层中的至少一个层设计成扁钢或者扁材和/或主要由铝构成。尤其是对于层中的至少一个层来说，能够使用电工钢片或者类似于电机的板叠的布置。电阻模块的这样构造的层是特别容易获得的并且给予电阻模块很大的稳固性。铝具有相对小的密度，从而尤其在起动阶段期间能够附加地改善转子或者电机的动力。在本专利技术的另外有利的设计方案中，电阻模块具有相对于轴线同轴地布置的毂，至少两个层与该毂抗扭地连接，其中，毂能够与电机的轴抗扭地连接。特别地，至少两个层能够径向外部地固定在毂上，以便产生在至少两个层和毂之间的抗扭的连接。但是为了产生该连接，至少两个层也可以至少部分地在轴向方向上相对于毂错开地布置。最后，毂能够与电机的轴或者转子抗扭地连接，以便电阻模块与电机的转子机械地耦联。该耦联能够例如通过夹紧螺栓实现，其通过轴向地穿过毂延伸的孔插入并且将毂与轴或者转子紧固。特别为此可以使用绝缘的夹紧螺栓，其相对于毂和至少两个层借助绝缘的层来电绝缘，其中附加地，在毂和轴或者转子之间可以设置一个绝缘层。在本专利技术的另外有利的设计方案中，在此在毂和至少两个层之间布置有第二绝缘层。第二绝缘层提供特别可靠的可行性，其将至少两个层与毂并因此与轴或者转子电绝缘。在本专利技术的另外有利的设计方案中，层中的至少一个层在周向方向上成曲折形状地设计，其中，曲折部径向向外地突出。成曲折形状地设计的层例如能够参照波纹板，其至少部分地在周向方向上围绕轴线引导。在此，电阻模块的多个层或者所有的层也可以成曲折形状地设计。成曲折形状波动的相应的层因此具有向外突出的曲折部，其中在相应的层内部，用于相应的电流的电阻通过延长的折返的路径而变大。因此，这种类型的电阻模块在尽管紧凑的构造中也允许相对大的电阻。同时，至少两个层的表面增大，由此极大地提高了冷却能力。附加地，曲折部如径向通风机的叶片一样起作用，从而进一步有利地对冷却进行影响。原理上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高具有转子绕组(21)的电机的转子的起动力矩的电阻模块，其中，所述电阻模块具有：‑第一连接点(1)和第二连接点(2)，‑至少两个导电的层(3，4，23)，其中，至少两个所述层(3，4，23)与所述第一连接点(1)和所述第二连接点(2)电连接，其中，至少两个所述层(3，4，23)分别至少部分地在周向方向上包围所述电阻模块的轴线(5)，并且分别具有层起始点(6)和层结束点(7)，‑相应的第一绝缘层(8)，所述第一绝缘层相应地布置在两个所述层(3，4，23)之间，‑相应的接合点(9)，在所述接合点处相应的所述层(3，4，23)的所述层结束点(7)与相应的后续的所述层(3，4，23)的所述层起始点(6)电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.26 EP 13186076.91.一种用于提高具有转子绕组(21)的电机的转子的起动力矩的电阻
模块，其中，所述电阻模块具有：
-第一连接点(1)和第二连接点(2)，
-至少两个导电的层(3，4，23)，
其中，至少两个所述层(3，4，23)与所述第一连接点(1)和
所述第二连接点(2)电连接，
其中，至少两个所述层(3，4，23)分别至少部分地在周向方
向上包围所述电阻模块的轴线(5)，并且分别具有层起始点(6)
和层结束点(7)，
-相应的第一绝缘层(8)，所述第一绝缘层相应地布置在两个
所述层(3，4，23)之间，
-相应的接合点(9)，在所述接合点处相应的所述层(3，4，
23)的所述层结束点(7)与相应的后续的所述层(3，4，23)的所
述层起始点(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的电阻模块，其中，至少两个所述层(3，4，
23)相对于所述轴线(5)同轴地布置并且成螺旋轨道形状地设计。
3.根据权利要求1所述的电阻模块，其中，相应地相邻的所述层(3，
4，23)从所述层的相应的所述层起始点(6)至所述层的相应的所
述层结束点(7)在相反的旋转方向上延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电阻模块，其中，所述层(3，4，
23)中的至少一个层设计成扁钢或者扁材和/或主要由铝构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电阻模块，其中，所述电阻模块
具有相对于所述轴线(5)同轴地布置的毂(10)，至少两个层(3，
4，23)与所述毂抗扭地连接，其中，所述毂(10)能够与所述电机
的轴抗扭地连接。
6.根据权利要求5所述的电阻模块，其中，第二绝缘层(12)布置在
所述毂(10)和至少两个所述层(3，4，23)之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电阻模块，其中，所述层(3，4，
23)中的至少一个层...

【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆·斯廷，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE