用于电机的转子及包括该转子的电机制造技术

技术编号:12563730 阅读:108 留言:0更新日期:2015-12-22 19:21
一种用于电机的转子,该转子包括转子芯(2a),该转子芯(2a)具有外部部分(21a)以及比该外部部分(21a)更靠近转子芯(2a)的旋转轴线定位的内部部分(22a)。外部部分(21a)通过多个辐条(6a)连接至内部部分(22a),并且转子芯(2a)适于通过冷缩配合连接至转子轴。辐条(6a)中的每个辐条均包括相对于转子芯(2a)的径向方向以辐条角度(αa)延伸的至少一个偏斜部(61a),辐条角度大于30°。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于电机的转子。
技术介绍
已知的用于感应式电机的转子包括转子芯,该转子芯具有外部部分以及比外部部分更靠近转子芯的旋转轴线定位的内部部分。外部部分通过多个辐条连接至内部部分,所述多个辐条中的每个辐条均沿径向方向延伸。这些辐条在周向方向上彼此间隔开,使得每两个相邻的辐条之间存在轴向冷却通道。所述已知转子还包括通过冷缩配合联接至转子芯的转子轴。与以上转子相关的缺点中的一个缺点在于,当在使用期间转子变热时,转子芯与转子轴之间的冷缩配合非常地松。例如,在工作状态下,感应式电机的转子的外表面比永磁电机的转子的外表面加热得更甚。根据设计,相比转子较冷的情况,在工作温度下感应式电机的转子芯与转子轴之间的冷缩配合仅能够传递30%的扭矩。增大冷缩配合的紧密度可能导致转子轴的弯曲。因此,难以提供转子芯与转子轴之间的实用的冷缩配合。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于电机的转子以及包括该转子的电机以减轻以上缺点。本技术的目的通过下述转子和电机来实现。本技术提供了一种用于电机的转子,所述转子包括转子芯,所述转子芯具有外部部分以及定位成比所述外部部分更靠近所述转子芯的旋转轴线的内部部分,所述外部部分通过多个辐条连接至所述内部部分,并且所述转子芯适于通过冷缩配合连接至转子轴,其特征在于,所述辐条中的每个辐条均包括至少一个偏斜部,所述偏斜部相对于所述转子芯的径向方向以辐条角度延伸,所述辐条角度大于30°。本专利技术还提供了一种包括定子以及如上所述的转子的电机。本技术基于以下想法:将连接转子芯的外部部分与内部部分的辐条重新设计成使得减小转子芯的外部部分与内部部分之间的力的径向传递。重新设计的辐条中的每个辐条均为包括沿非径向方向延伸的偏斜部的挠性辐条。辐条的偏斜部使得转子芯的几何形状更加灵活,从而减小了在转子芯的外部部分与内部部分之间在径向方向上传递的力。偏斜部在转子的表面比转子的内部加热得更甚时允许每个辐条部变形。在通过为转子芯的外部部分设置多个小冷却通道以使得改善对转子芯的外部部分的冷却来进一步改善转子芯与转子轴之间的冷缩配合的扭矩传递能力的实施方式中,相比更少的大冷却通道,所述多个小冷却通道增大了冷却通道的总冷却面积。这减小了转子芯的外部部分与内部部分之间的温度差,从而提高了在工作状态下转子芯与转子轴之间的冷缩配合的紧密度。此外,为转子芯的外部部分设置多个小冷却通道提高了转子芯的旋转对称性,并且使得即使当冷却通道靠近转子条定位时也能够实现磁通量的对称分布。本技术的优势在于:与具有径向辐条的现有技术设计的情况相比,转子芯与转子轴之间的冷缩配合处的接触压力更少地受到转子芯的外表面变热的影响。在根据本技术的转子中,在工作状态下通过转子芯的外部部分施加在转子芯的内部部分上的径向指向外侧的力比在已知的转子中更小。因此,在工作状态下这种冷缩配合比具有径向辐条的已知转子的冷缩配合更好地保持其扭矩传递能力。这意味着可以制造较不紧密的冷缩配合而不用担心这种冷缩配合在工作状态下分离。【附图说明】以下将参照附图借助于优选实施方式更详细地描述本技术,在附图中:图1示出了从转子芯的轴向方向观察时根据本技术的实施方式的转子芯,图2示出了图1的转子芯的一部分的放大图;图3至图9示出了根据本技术的替代性实施方式的转子芯;图10示出了包括沿轴向方向堆叠的多个转子片的转子芯;以及图11示出了转子,其包括图10的转子芯以及通过冷缩配合联接至转子芯的转子轴。【具体实施方式】图1示出了转子芯2a,该转子芯2a具有外部部分21a以及比该外部部分21a更靠近转子芯2a的旋转轴线定位的内部部分22a。外部部分21a通过多个辐条6a联接至内部部分22a。外部部分21a包括多个冷却通道4a,每个冷却通道均沿轴向方向延伸贯穿转子芯2a并且适于诸如空气之类的冷却介质的流动。内部部分22a包括中央孔口 25a,中央孔口 25a适于接纳转子轴以通过冷缩配合将转子芯2a连接至转子轴。冷缩配合是一种周知的技术,在这种技术中,通过组装之后的相对尺寸变化实现干涉配合。可以通过在组装之前对转子芯进行加热并且在组装之后让转子芯恢复至环境温度来实现转子芯与转子轴之间的冷缩配合。这种冷缩配合利用了热膨胀。辐条6a中的每个辐条均包括偏斜部61a,偏斜部61a相对于转子芯2a的径向方向以辐条角度aa延伸。辐条角度a a相对于辐条6a的中心线进行测量。取决于测量辐条角度的位置,福条角度aa为大约80°。在福条6a的内端部处,福条角度α 3处于其最大值。福条6a的内端部为与转子芯2a的内部部分22a相邻地定位的端部。福条6a的外端部为与转子芯2a的外部部分21a相邻地定位的端部。偏斜部的长度影响对应辐条的挠性。在图1中,偏斜部61a的长度为转子芯2a的直径的大约0.07倍。在替代性实施方式中,偏斜部的长度介于转子芯的直径的0.04倍至0.15倍的范围内。在某些实施方式中,辐条包括多于一个偏斜部,使得辐条的挠性部的总长度为所述多于一个偏斜部的长度的总和。图6中描绘了这种实施方式的示例。在包括转子芯2a的电机的工作期间,转子芯2a的外部部分21a变热并膨胀。然而,仅较小的指向外侧的力通过所述多个辐条6a被施加在转子芯2a的内部部分22a上。由于辐条6a的构型,因此,辐条6a具有在转子芯2a的外部部分21a与转子芯2a的内部部分22a之间的良好的扭矩传递能力,同时辐条6a在径向方向上仅传递较小的力。辐条6a提供了转子芯2a的外部部分21a与转子芯2a的内部部分22a之间在径向方向上的非常挠性的连接。由于挠性辐条6a,因此,转子芯2a的外部部分21a的热膨胀对转子芯2a与转子轴之间的冷缩配合的扭矩传递能力的影响很小。辐条的宽度被选择成使得辐条具有所需的挠性,从而使得转子芯的外部部分的热膨胀不会过多地影响转子芯与转子轴之间的冷缩配合的扭矩传递能力。辐条的数目被选择成使得所述多个辐条能够在转子芯的外部部分与转子芯的内部部分之间传递足够的扭矩。所述多个冷却通道包括距转子芯2a的旋转轴线第一距离的第一组冷却通道41a、距转子芯2a的旋转轴线第二距离的第二组冷却通道42a、以及距转子芯2a的旋转轴线第三距离的第三组冷却通道43a。每组冷却通道均定位成与其余冷却通道组距转子芯的旋转轴线的距离不同。第一组冷却通道41a为最外侧的组,第三组冷却通道43a为最内侧的组,并且第二组冷却通道42a在径向方向上位于第一组41a与第三组43a之间。所述多个冷却通道4a中的每个冷却通道的横截面均为大致圆形,并且所述多个冷却通道4a中的每个冷却通道的直径小于转子芯2a的直径的0.03倍。在替代性实施方式中,所述多个冷却通道中的每个冷却通道的直径为转子芯的直径的0.06倍或更小。此夕卜,在替代性实施方式中,冷却通道的横截面可以具有不同于圆形的形状,例如椭圆形或多边形形状。另外,在某些实施方式中,单独的冷却通道被省去,并且通过冷却介质流动穿过辐条之间的间隙来实现转子芯的冷却。在包括单独的冷却通道的实施方式中,冷却通道的数目和冷却通道组的数目可以改变。另外,一组冷却通道可以具有与另一组冷却通道不同尺寸的冷却通道。图2示出了转子芯2a的一部分的放大图。图2设有箭头5al至5a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机的转子,所述转子包括转子芯(2a),所述转子芯(2a)具有外部部分(21a)以及定位成比所述外部部分(21a)更靠近所述转子芯(2a)的旋转轴线的内部部分(22a),所述外部部分(21a)通过多个辐条(6a)连接至所述内部部分(22a),并且所述转子芯(2a)适于通过冷缩配合连接至转子轴,其特征在于,所述辐条(6a)中的每个辐条均包括至少一个偏斜部(61a),所述偏斜部(61a)相对于所述转子芯(2a)的径向方向以辐条角度(αa)延伸,所述辐条角度大于30°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:尤卡·马姆伯格卡尔米卡埃尔·海克尔泰罗·科伊维斯托威尔·哈尔梅斯迈基兹拉特科·科隆乔夫斯基
申请(专利权)人:ABB技术有限公司
类型:新型
国别省市:瑞士;CH

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