用于电机的转子以及包括该转子的电机制造技术

一种用于电机的转子，该转子包括具有外部部分(21a)和内部部分(22a)的转子芯(2a)，内部部分(22a)定位成比外部部分(21a)更靠近转子芯(2a)的旋转轴线。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)适于通过热套配合连接至转子轴。辐条(6a)中的每一者包括相对于转子芯(2a)的径向方向以辐条角度(αa)延伸的至少一个偏斜部分(61a)，辐条角度大于30°。

A rotor for a motor and a motor including the rotor

A rotor for motor, which includes a rotor core (2a) with external part (21a) and internal part (22a), and the internal part (22a) is positioned as a rotating axis closer to the rotor core (2a) than the outer part (21a). The external part (21a) is connected to the internal part (22a) through a plurality of spokes (6a), and the rotor core (2a) is suitable for connecting to the rotor shaft through a heat sleeve. Each of the spoke (6a) includes at least one skewed part (61A) extending from the radial direction of the rotor core (2a) to the spoke angle (alpha A), and the spoke angle is greater than 30 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的转子以及包括该转子的电机
本专利技术涉及一种用于电机的转子。
技术介绍
已知的用于感应电机的转子包括具有外部部分和内部部分的转子芯，内部部分定位成比外部部分更靠近转子芯的旋转轴线，外部部分通过多个辐条连接至内部部分，多个辐条中的每一者沿径向方向延伸。辐条在圆周方向上彼此间隔开，使得在每两个相邻的辐条之间存在轴向的冷却通道。所述已知的转子还包括通过热套配合连接至转子芯的转子轴。与上述转子相关联的缺点之一在于，当转子在使用期间变热时，转子芯和转子轴之间的热套配合基本上松开。在工作状态下，感应电机的转子的外表面比例如永磁电机的转子的外表面加热得更甚。根据该设计，与转子处于冷的状态下相比，感应电机的转子芯和转子轴之间的热套配合在工作温度下可能仅能够传递30％的扭矩。增加热套配合的紧度容易引起转子轴的弯曲。因此提供转子芯与转子轴之间的实用的热套配合是困难的。
技术实现思路
本专利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，以便减少上述的缺点。本专利技术的目的通过如下所述的转子和电机实现。本专利技术基于以下思想：将连接转子芯的外部部分和内部部分的辐条重新设计成使得减小转子芯的外部部分和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为包括沿非径向方向延伸的偏斜部分的挠性的辐条。辐条的偏斜部分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沿径向方向传递的力。偏斜部分在转子的表面比转子的内部加热更甚时允许每个辐条发生变形。在实施方式中，通过对转子芯的外部部分提供多个小冷却通道，使得转子芯的外部部分的冷却被改善而进一步提高转子芯与转子轴之间的热套配合的扭矩传递能力。多个小冷却通道与更少的大冷却通道相比，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差，从而提高了在工作状态下转子芯与转子轴之间的热套配合的紧密度。进一步地，对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，并且使得甚至在冷却通道靠近转子条定位的情况下磁通量也能够对称地分布。本专利技术的优点在于：与带有径向辐条的现有技术的设计的情况相比，转子芯和转子轴之间的热套配合处的接触压力中受转子芯外表面的加热的影响更小。在根据本专利技术的转子中，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的力比在已知的转子中更小。因此，该热套配合在工作状态下比已知的带有径向辐条的转子的热套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热套配合而不必担心热套配合在工作状态下分离。附图说明下面参照附图借助于优选的实施方式更详细地描述本专利技术，其中：图1示出了从转子芯的轴向方向观察时根据本专利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示出了根据本专利技术的替代实施方式的转子芯；图10示出了包括在轴向方向上堆叠多个转子片的转子芯；图11示出了包括图10的转子芯以及通过热套配合连接至转子芯的转子轴的转子；以及图12示出了根据本专利技术的实施方式的转子芯，其中每个辐条通过两个外分支连接至转子芯的外部部分并且通过内分支连接至转子芯的内部部分。具体实施方式图1示出了转子芯2a，其具有外部部分21a以及定位成比外部部分21a更靠近转子芯2a的旋转轴线的内部部分22a。外部部分21a通过多个辐条6a连接至内部部分22a。外部部分21a包括多个冷却通道4a，其中每个冷却通道均沿轴向方向延伸穿过转子芯2a，并且适用于比如空气的冷却介质的流动。内部部分22a包括中央孔口25a，中央孔口25a适于接纳转子轴以用于将转子芯2a通过热套配合连接至转子轴。热套配合是一项众所周知的技术，其通过组装后相对尺寸的变化实现过盈配合。转子芯和转子轴之间的热套配合可以通过在组装前加热转子芯并允许其在组装后恢复到环境温度而获得。这样的热套配合利用了热膨胀。辐条6a中的每一者包括偏斜部分61a，偏斜部分61a相对于转子芯2a的径向方向以辐条角度αa延伸。辐条角度αa是相对于辐条6a的中心线测量的。取决于测量辐条角度的位置，辐条角度αa为大约80°。辐条角度αa在辐条6a的内端部处于其最大值。辐条6a的内端部是与转子芯2a的内部部分22a相邻地定位的端部。辐条6a的外端部是与转子芯2a的外部部分21a相邻地定位的端部。偏斜部分的长度影响对应的辐条的挠性。在图1中，偏斜部分61a的长度大致上是转子芯2a的直径的0.07倍。在替代性的实施方式中，偏斜部分的长度在转子芯的直径的0.04倍至0.15倍的范围内。在一些实施方式中，辐条包括多于一个的偏斜部分，从而辐条的挠性部分的总长度为多于一个的偏斜部分的长度的总和。图6中描绘了这种实施方式的示例。在包含转子芯2a的电机的工作期间，转子芯2a的外部部分21a变热并且膨胀。然而，仅有较小的指向外的力通过多个辐条6a施加在转子芯2a的内部部分22a上。由于辐条6a的形式，它们在转子芯2a的外部部分21a和转子芯2a的内部部分22a之间具有良好的扭矩传递能力，而在径向方向上仅传递较少的力。辐条6a在转子芯2a的外部部分21a和转子芯2a的内部部分22a之间沿径向方向提供了非常挠性的连接。由于挠性的辐条6a，转子芯2a的外部部分21a的热膨胀对转子芯2a和转子轴之间的热套配合的扭矩传递能力影响很小。辐条宽度被选择为使辐条具有期望的挠性，以使得转子芯的外部部分的热膨胀不会过度地影响转子芯与转子轴之间的热套配合的扭矩传递能力。辐条的数量被选择成使得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充分地传递扭矩。多个冷却通道包括距离转子芯2a的旋转轴线第一距离的第一组冷却通道41a、距离转子芯2a的旋转轴线第二距离的第二组冷却通道42a以及距离转子芯2a的旋转轴线第三距离的第三组冷却通道43a。每组冷却通道定位成与其余组冷却通道相比距转子芯2a的旋转轴线距离的不同。第一组冷却通道41a是最外侧的组，第三组冷却通道43a是最内侧的组，并且第二组冷却通道42a在径向方向上位于第一组41a和第三组43a之间。多个冷却通道4a中的每一者的横截面均为大体圆形，并且多个冷却通道4a中的每一者的直径小于转子芯2a的直径的0.03倍。在替代实施方式中，多个冷却通道中的每一者的直径为转子芯的直径的0.06倍或更小。此外，在替代实施方式中，冷却通道的横截面可以具有不同于圆形的形状，诸如椭圆形或多边形的形状。另外，在一些实施方式中省略了单独的冷却通道，而是通过冷却介质流动穿过辐条之间的缝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，冷却通道的数量和冷却通道组的数量可以改变。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5a1至箭头5a3，箭头5a1至箭头5a3表示由转子芯2a的外部部分21a和内部部分22a之间的温差引起的力的方向。图2示出了偏斜部分61a中存在的力沿平行于偏斜部分61a的方向延伸。该力几乎是切向的，因此该力使外部部分21a略微相对于内部部分22a旋转。转子芯2a在其外周上包括多个转子槽23a。每个转子槽23a适于容纳对应的转子条(未描绘)。图3至图9示出了根据本专利技术的替代实施方式的转子芯。图3至图9的附图标本文档来自技高网...

【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)和内部部分(22a)，所述内部部分(22a)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，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)适于通过热套配合连接至转子轴，其特征在于，所述辐条(6a)中的每一者包括相对于所述转子芯(2a)的径向方向以辐条角度(αa)延伸的至少一个偏斜部分(61a)，所述辐条角度大于30°。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.30 CN 20151039364651.一种用于电机的转子，所述转子包括转子芯(2a)，所述转子芯(2a)具有外部部分(21a)和内部部分(22a)，所述内部部分(22a)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，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)适于通过热套配合连接至转子轴，其特征在于，所述辐条(6a)中的每一者包括相对于所述转子芯(2a)的径向方向以辐条角度(αa)延伸的至少一个偏斜部分(61a)，所述辐条角度大于30°。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子包括定位在所述转子芯的所述外部部分(21a)中的多个冷却通道(4a)，所述多个冷却通道中(4a)的每一者均沿轴向方向延伸穿过所述转子芯(2a)并且适于冷却介质的流动。3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述多个冷却通道(4a)包括第一组冷却通道(41a)和第二组冷却通道(42a)，所述第一组冷却通道(41a)距所述转子芯(2a)的所述旋转轴线第一距离，所述第二组冷却通道(42a)距所述转子芯(2a)的所述旋转轴线第二距离，并且所述多个冷却通道(4a)中的每一者的直径为所述转子芯(2a)的直径的0.06倍或更小。4.根据权利要求1-3任一项所述的转子，其特征在于，所述转子为用于感应电机的转子。5.根据权利要求1-3任一项所述的转子，其特征在于，所述转子芯(2i)包括沿轴向方向堆叠的多个转子片(RS1、RS2、RS3、RS4、RS5、RS6)。6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述转子包括通过热套配合连接至所述转子芯(2i)的转子轴(3i)。7.根据前述权...

【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瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH