滑环电动机转子制造方法、滑环电动机转子及滑环电动机技术

本发明专利技术提供一种用于制造用于滑环电动机(1)的转子(2)的方法，该方法包括以下步骤：a)在空心轴(9)内部设置多根电缆(4、5)，其中所述电缆(4、5)分布在所述空心轴(9)的内周缘(28)上；b)将树脂(39)填充到所述空心轴(9)和所述电缆(4、5)之间限定的空间中；c)将杆(41)设置在所述空心轴(9)内部，从而将所述树脂(39)移位到所述杆(41)和所述空心轴(9)之间的环形间隙(47)中，其中所述电缆(4、5)设置在所述环形间隙(47)中；以及d)固化所述树脂(39)以形成所述转子(2)。

Slip ring motor rotor manufacturing method, slip ring motor rotor and slip ring motor

The present invention provides a method for manufacturing for slip ring motor (1) of the rotor (2) method, the method includes the following steps: a) in the hollow shaft (9) arranged in a plurality of cables (4, 5), wherein the cable (4, 5) distributed in the hollow shaft (9). The inner circumference (28); b) the resin (39) filled into the hollow shaft (9) and the cable (4, 5) between the limited space; c) rod (41) is arranged on the hollow shaft (9), so that the resin (39) the shift to the bar (41) and the hollow shaft (9) between the annular gap (47), wherein the cable (4, 5) is arranged in the annular gap (47); and D) curing the resin (39) to form the rotor (2).

【技术实现步骤摘要】
滑环电动机转子制造方法、滑环电动机转子及滑环电动机
本专利技术涉及一种用于制造滑环电动机转子的方法、滑环电动机转子及滑环电动机。
技术介绍
空气分离设备使用大型压缩机压缩空气。压缩机由通常具有12至18兆瓦(MW)的输出功率的感应或异步电动机驱动。感应或异步电动机为AC(交流)电动机，其通过与定子绕组的磁场的电磁感应获得产生转矩所需的转子电流。感应电动机的转子可为绕线型或鼠笼型。在绕线转子电动机中，转子绕组通过滑环连接到外部电阻。这就是为何这一类型的电动机被称为滑环电动机的原因。在启动期间，外部电阻降低定子处的磁场强度。因此，定子绕组中的电流被限制为额定电流。当电机达到全速时，转子极被切换至短路。滑环通过电缆连接到转子绕组。转子具有包括开口端的空心轴。将转子绕组连接到滑环的电缆穿过所述空心轴。已知用树脂例如环氧树脂填充空心轴内部未被电缆占据的空间。当在空心轴内部固化时，树脂变热，例如热至180℃。在该温度下，树脂的热膨胀巨大。随着树脂冷却，树脂收缩。已发现这会引起固化后的树脂内部的裂纹。此外，还发现固化后的树脂容易与空心轴的内周缘失去接触。这也对电缆产生热量的传导是不利的。总之，这被认为是构建大功率输出滑环电动机的一个限制因素。此外，当在树脂中形成裂纹，尤其是考虑到树脂与转子以例如1500至1800转/分钟的速度一起旋转导致在树脂上产生显著的离心力和振动时，可能形成尖锐的碎屑。这些碎屑可能切穿电缆的绝缘材料，从而导致转子故障。另一方面，当对转子进行维护工作时，尖锐的碎屑可能会使维护人员受伤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的用于制造滑环电动机转子的方法、改进的滑环电动机转子以及改进的滑环电动机。该目的通过一种用于制造滑环电动机转子的方法来实现，该方法包括以下步骤：a)在空心轴内部设置多根电缆，其中电缆分布在空心轴的内周缘上，b)将树脂填充到由所述空心轴和所述电缆限定的空的空间中，c)在空心轴内部设置杆，从而将所述树脂移位到所述杆和所述空心轴之间的环形间隙中，其中所述电缆被设置在环形间隙中，d)固化所述树脂以形成转子。本专利技术所基于的一个构思包括在空心轴内部设置杆，其中树脂仅设置在杆和空心轴之间的环形间隙中。因此，减小了空心轴内的树脂的总体积。这再次限制了由于树脂固化和冷却而引起的热膨胀和收缩，因此，防止了固化后的树脂中的裂纹以及固化后的树脂与空心轴的内周缘之间的表面接触的损失。因此，这种转子允许将来能够构建更高输出功率的滑环电动机。在这一点上要强调的是，使用编号a)至d)并不旨在特定的顺序。相反，方法步骤a)至d)可具有任何顺序。例如，可在将树脂填充到空心轴中之前，将杆设置在空心轴内部。在这种情况下，树脂填充在杆和空心轴之间形成的环形间隙中。然而，可优选首先将树脂填充到空心轴中并然后在空心轴内部设置杆。这是因为，当在空心轴内部设置杆时，容易阻碍树脂的流动，从而可能产生空腔。根据一个实施例，在步骤b)之前，在空心轴内部设置间隔件，间隔件将电缆保持至空心轴的内周缘。结果，电缆将被设置成接近或接触空心轴的内周缘，从而改善电缆到空心轴的热传递。此外，所述间隔件有助于在将树脂填充到空心轴中之前将电缆保持在限定位置。根据另一实施例，间隔件各自具有开口，在步骤c)中，推动所述杆通过开口。因此，杆可沿其整个长度延伸穿过空心轴，同时，间隔件可沿杆的长度在任何期望的点处将电缆保持到空心轴的内周缘。根据又一实施例，间隔件在其外周缘上具有凹部，每个凹部引导其中一根电缆。优选地，每个凹部被成型为与相关联的电缆对应。在组装状态下，每个凹部的开口侧优选被空心轴的内周缘封闭。根据又一实施例，所述间隔件分别包括至少三个支撑部分以及在其中两个支撑部分之间的凹陷部分，其中每个支撑部分直接抵靠空心轴的内周缘，并且每个凹陷部分具有所述凹部中的一个或多个。通过具有至少三个支撑部分，限定了相应间隔件在径向方向上的位置。这里，“径向”方向是指与转子的旋转轴线成直角的方向。由于限定了每个间隔件在径向方向上的位置，因此也就限定了各间隔件的凹部中所引导的电缆的位置。所述至少三个支撑部分在圆周方向(相对于转子轴线)上间隔开。根据又一实施例，杆由塑料材料、尤其是由玻璃纤维复合材料制成。优选地，杆选择采用轻质材料。这减小了转子的旋转质量。根据又一实施例，杆被构造成与间隔件接合，从而防止间隔件由于步骤b)中填充树脂而移动。将树脂填充到空心轴中可能在间隔件上产生力。例如，树脂的粘度以及间隔件在树脂中的浮力可导致这种力。根据又一实施例，杆包括多个肩部，每个肩部被构造成与相关联的间隔件接合，杆的直径在每个肩部逐步减小。以这种方式限定了每个间隔件沿杆的位置。根据又一实施例，相关联间隔件中的开口的直径与杆在相应肩部处的直径对应。采用这种设计，间隔件可一个接一个地排列，在一个方向上间隔件中的开口的直径减小。然后将杆沿所述方向推动穿过间隔件中的开口。杆上的肩部与相关联间隔件接合。根据又一实施例，在步骤b)之前，空心轴被设置成其中心轴线平行于重力方向定向，并且树脂从上方被填充到空心轴。这种设置确保利用树脂良好地填充空心轴内部的所有空腔。根据又一实施例，如果在步骤c)之后确定环形间隙未完全被树脂填充，则将额外的树脂填充到环形间隙中以完全填充所述环形间隙。理想地，在步骤b)中填充到空心轴中的树脂的量被选择，使得当在步骤c)中将杆设置在空心轴内部从而将树脂移位到环形间隙中时，环形间隙中树脂的液位恰好升高到空心轴的开口端的顶部边缘。此时，环形间隙完全被树脂填充。然而，在一些情况下，可能难以确定前面刚好所需的树脂的量。因此，可能需要在进一步的步骤中添加缺失的树脂。根据又一实施例，间隔件中的凹部形成为轴向凹槽和/或间隔件中的开口形成为中心孔。在本文中“轴向”是指平行于转子的旋转轴线的方向。“中心”是指间隔件中具有与转子的旋转轴线共线的中间轴线的孔。根据又一实施例，树脂为环氧树脂。优选地，树脂在例如150至200℃的温度下固化。此外，提供了一种滑环电动机转子。所述转子包括空心轴、分布在空心轴的内周缘上的多根电缆、杆，其设置在空心轴内部以在杆和空心轴之间形成环形间隙，其中所述电缆设置在空心轴的环形间隙中、以及固化后的树脂，其在所述环形间隙中地设置在所述电缆之间。进一步地，提供一种包括如上所述的转子的滑环电动机，其具有大于1或大于10兆瓦(MW)的输出功率。参照本专利技术的方法所描述的实施例和特征对所述转子和滑环电动机进行了必要的修改。在本文中，“垂直地”或“直角地”优选包括从刚好垂直或成直角的线偏离最多20°，优选最多10°，更优选最多3°。“一”或“一个”元件不应被理解为仅限于一个元件，而是多于一个元件，例如两个、三个或更多个元件。同样，本文中与特定数字相关的“两个”或任何其它词语不应被理解为仅限于该数目的元件，而是可以提供任何其它数目的元件。本专利技术的其它可能的实施方式或替代性的解决方案还包括本文中没有明确提到的组合或者以上或以下参照实施例所描述的特征。本领域技术人员还可增加本专利技术的最基本形式的单独的或独立的方面及特征。附图说明从下面的描述和所附权利要求中，结合附图，本专利技术的其它实施例、特征和优点将变得显而易见，其中：图1示出了根据实施例的滑环电动机的局部剖视图；图2示出了图1中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造用于滑环电动机(1)的转子(2)的方法，所述方法包括步骤：a)在空心轴(9)内部设置多根电缆(4、5)，其中所述电缆(4、5)分布在所述空心轴(9)的内周缘(28)上，b)将树脂(39)填充到在所述空心轴(9)和所述电缆(4、5)之间限定的空的空间中，c)将杆(41)设置在所述空心轴(9)内部，从而将所述树脂(39)移位到所述杆(41)和所述空心轴(9)之间的环形间隙(47)中，其中所述电缆(4、5)设置在所述环形间隙(47)中，以及d)固化所述树脂(39)以形成转子(2)。

【技术特征摘要】
2015.12.03 DE 102015015702.71.一种用于制造用于滑环电动机(1)的转子(2)的方法，所述方法包括步骤：a)在空心轴(9)内部设置多根电缆(4、5)，其中所述电缆(4、5)分布在所述空心轴(9)的内周缘(28)上，b)将树脂(39)填充到在所述空心轴(9)和所述电缆(4、5)之间限定的空的空间中，c)将杆(41)设置在所述空心轴(9)内部，从而将所述树脂(39)移位到所述杆(41)和所述空心轴(9)之间的环形间隙(47)中，其中所述电缆(4、5)设置在所述环形间隙(47)中，以及d)固化所述树脂(39)以形成转子(2)。2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤b)之前，在所述空心轴(9)内部设置间隔件(30、31)，间隔件(30、31)将所述电缆(4、5)保持至空心轴(9)的内周缘(28)。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述间隔件(30、31)各自具有开口(36)，在步骤c)中，推动所述杆(41)穿过所述开口。4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述间隔件(30、31)在其外周缘上具有凹部(34)，每个凹部(34)引导其中一根电缆(4、5)。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述间隔件(30、31)各自包括至少三个支撑部分(32)和分别在其中两个支撑部分(32)之间的凹陷部分(33)，其中，每个支撑部分(32)直接抵靠空心轴(9)的内周缘(28)，并且每个凹陷部分(33)具有所述凹部(34)中的一个或多个。6.如权利要求1至5中之一所述的方法，其中，所述杆(41)由塑料材料、尤其是由玻璃纤维复合材料制成。7.如权利要求2至6中之一所述的方法，其中，所述杆(41)被配置为与所述间隔件(30、31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·波塞尔特，M·克莱斯，G·T·奥米内，T·韦吉尼，
申请(专利权)人：林德股份公司，韦格电子设备股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE