具有鼠笼绕组的转子制造技术

本发明专利技术公开了一种旋转式电机(1)的转子(5)，其中，转子(5)具有下述特征：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有鼠笼绕组的转子


[0001]本专利技术公开了一种具有笼式电枢的转子以及具有这样的转子的电机。此外，本专利技术公开了用于制造这样的具有笼式电枢的转子的方法。

技术介绍

[0002]电机、特别是异步电机的具有笼式电枢的转子低成本地以铸造的转子绕组制造。在此，短路环抵靠在转子叠片组的端部上并且与导体杆例如机械地并且导电地固定连接。
[0003]由于电机在运行中的热力学的膨胀和/或离心应力使得短路环在径向上比具有铸造的杆的转子的叠片组伸展的更多。在此，在导体杆
‑
短路环连接上产生剪切应力。该剪切应力的高低限制了电机的最大可能转速和最大允许温度。
[0004]用于达到更高转速的短路环的外周上的帽环是不适用的或仅受限适用的，因为由此不能够避免例如受热力学限制的剪切应力。
[0005]因此，在超过允许的测量界限时就不能够再应用铸造的笼式绕组。
[0006]因此，笼式绕组、也称为短路绕组由各个被引入的杆和被钎焊或被焊接的短路环制成。这些绕组基于制造方法在叠片组的端侧上具有沿轴向的杆剩余量，其能够实现短路环的热力学膨胀并且因此能够实现更高的转速和/或更高的温度。帽环的采用能够在该电机中实现另外的转速提升。

技术实现思路

[0007]由此出发，本专利技术的目的在于，给出一种具有鼠笼绕组的电机的转子，其能被简单制造，并且适用于相对较高的转速。此外，应当提供相应的电机。
[0008]该目的的解决方案通过旋转式电机的转子实现，其中，转子具有下述特征：
[0009]‑
至少一个具有沿环周分布的基本沿轴向延伸的槽的导磁体，
[0010]‑
至少一个具有在槽中布置的电导体的鼠笼绕组，该电导体分别在转子的两个端侧上借助于所分配的短路环电接触，
[0011]‑
导磁体具有基础体并且至少在每个端侧上具有至少两个另外的附加体，附加体沿轴向与基础体连接，其中，第一附加体沿轴向直接与基础体的端侧连接并且第二附加体和必要时另外的附加体分别沿轴向与第一附加体连接，
[0012]‑
沿径向暴露的槽或槽部段在转子的轴向端部区域中能够实现导体的沿径向向外的运动性。
[0013]该目的的解决方案也通过用于制造根据权利要求1所述的具有鼠笼绕组的旋转式电机的转子的方法实现，该方法具有步骤：
[0014]‑
制造具有沿环周分布的基本沿轴向延伸的槽的导磁体，
[0015]‑
制造具有在槽中布置的电导体的鼠笼绕组，该电导体分别在转子的两个端侧上借助于短路环电接触，
[0016]‑
沿轴向从转子的端侧出发在径向的外边缘处进行材料去除，以在该区域中使导
体暴露，从而能够实现导体的沿径向的运动性。
[0017]导磁体具有基础体和至少在每个端侧上具有至少两个另外的附加体，其沿轴向与基础体连接。在此，第一附加体沿轴向直接与基础体的端侧连接并且第二附加体和必要时另外的附加体分别沿轴向与第一附加体连接。第一附加体是盘或碟，其大多匹配基础体的轮廓。
[0018]为了从现在起根据本专利技术能够实现在电机的运行时短路环相对叠片组的热力学扩张，将槽、特别是在叠片组端部处的槽逐段地设计在第一附加体中、在第二附加体上和必要时在另外的附加体上，使得杆能够径向向外运动。
[0019]对此在导磁体的端部处、特别是在第二附加体和另外的附加体中设置槽几何形状，其不具有底切并且因此具有平行的侧面或者径向向外处理。换句话说，槽壁具有平行的侧面或者在径向延伸上向外扩大其彼此间的间距。
[0020]在低压铸造方法中，该槽几何形状能够设计成闭合的或开放的。在此，铸罩负责径向向外的开放的槽几何形状或者导体的密封。第二附加体和另外的附加体、即开放的杆或导体的区域能够叠片式地或以实心盘形式设计，其具有多倍的叠片厚度(5倍至20倍)。盘的材料也能够与叠片的材料相同或(电气上看)低于标准值。
[0021]在用于制造导体的中压铸造方法和高压铸造方法中基于制造方法(首先)需要闭合槽。在闭合槽的情况下随后通过车削外直径将杆或导体暴露在叠片组端部。因此同样提出没有底切的槽几何形状，其基于热力学效应和/或离心力而允许径向的运动。换句话说，在那里槽壁设计成平行的或具有一定张角。
[0022]因为电叠片通常设计成0.5mm或0.65mm的厚度，此外在没有第一附加体的情况下在自由膨胀结束时在叠片上产生不同强度扭转的或撕裂的区段。
[0023]根据本专利技术这由此实现为，使得相应的沿轴向较厚的盘或碟作为第一附加体连接到基础体上，使得自由膨胀在该盘、即第一附加体的匀质的材料中结束。
[0024]短路环与第一附加体、即盘之间的区域在自由膨胀结束时能够设计成叠片式的和/或还能够设计成实心的。槽几何形状在任何情况下都必须对应上述标准。
[0025]换句话说，第二附加体和另外的附加体能够设计成叠片式的并且还能够设计成实心的。
[0026]为了进一步提高电机的转速，能够附加地在短路环的外圆周上采用帽环。根据电机所追求的转速级别，其仅在短路环的区域中存在或者在沿径向开放的槽的区域中还具有杆的附加的覆盖物。
[0027]因此根据本专利技术，用于转子的铸造的笼式绕组的低成本的制造方法能够从现在起还提供用于电机的更高的转速。在此，短路环直接位于导磁体的端侧上。这也减少了转子的轴向前缘，从而实现了紧凑的电机。
[0028]特别地，该优点在应用铝压铸技术和离心铸造技术中针对传统制造的铜转子。
[0029]根据本专利技术，从现在起利用槽端部的根据本专利技术的设计方案，铸造技术的应用导致了在导磁体的端部处的径向运动的导体或杆，以便在热力学效应和/或离心力的基础上允许径向的运动。
[0030]通过附加地采用帽环，这样的转子适用于电机的更高的转速区域。
附图说明
[0031]根据原理上示出的实施例详细阐述本专利技术以及本专利技术的另外的设计方案；在此示出：
[0032]图1示出鼠笼绕组的部分纵截面，
[0033]图2示出鼠笼绕组的部分横截面，
[0034]图3，图4示出鼠笼绕组的另外的部分纵截面，
[0035]图5示出鼠笼绕组的经处理的部分纵截面，
[0036]图6示出鼠笼绕组的部分横截面，
[0037]图7，图8示出电机的原理上的纵截面。
具体实施方式
[0038]图1示出了转子5的部分纵截面，其构造为鼠笼绕组并且具有导磁体，具有沿环周分布的基本沿轴向延伸的槽10。在那里显示的不同的槽形式是示例性的并且也能够设计成其它形式。
[0039]导磁体具有基础体12和多个沿轴向依次布置的附加体11，28。
[0040]在导磁体中设置具有布置在槽10中的电导体7的鼠笼绕组6。电导体7分别在转子5的两个端侧9处借助所分配的短路环8电接触。
[0041]在此，在应用铝压铸技术或离心铸造技术的情况下或者通过预先制造的导体杆生成在槽10中的导体7。在铸造技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转式电机(1)的转子(5)，其中，所述转子(5)具有以下特征：
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至少一个具有沿环周分布的基本沿轴向延伸的槽(10)的导磁体，
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至少一个具有布置在所述槽(10)中的电导体(7)的鼠笼绕组(8)，所述电导体分别在所述转子(5)的两个端侧(9)处借助于分配的短路环(8)电接触，
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所述导磁体具有基础体(12)并且在每个所述端侧(9)处具有至少两个另外的附加体(11，28)，所述附加体沿轴向与所述基础体(12)连接，其中，所述基础体(12)被设计成叠片式的并且是沿轴向连续的，或者所述基础体由子基础叠片组(26)构成，其中，第一附加体(11)沿轴向直接与所述基础体(12)的端侧连接，并且第二附加体和必要时另外的附加体(28)分别沿轴向与所述第一附加体连接，其中，所述第一附加体(11)由匀质材料制成，并且所述第一附加体的轴向厚度对应于多倍的叠片厚度，
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槽或槽部段(17)在所述转子(5)的轴向端部区域中沿径向暴露，从而实现所述导体(7)的沿径向向外的运动性，其中，沿径向暴露的所述槽或槽部段(17)至少在轴向外部的附加体(28)中设置在所述导磁体的每个所述端侧(9)处，并且所述槽或槽部段仅设置用于直接位于所述基础体(12)处的所述第一附加体(11)中的预先确定的轴向部段。2.根据权利要求1所述的旋转式电机(1)的转子(5)，其特征在于，所述第一附加体(11)是盘并且所述另外的附加体(28)是盘和/或子叠片组。3.根据前述权利要求中任一项所述的旋转式电机(1)的转子(5)，其特征在于，所述基础体(12)在所述基础体的所述端侧(9)处分别具有盘，该盘具有带沿轴向暴露的槽(10)的能预设的轴向部段，所述基础体还具有分别带暴露的槽的另外的盘和/或子叠片组。4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转式电机(1)的转子(5)，其特征在于，所述基础体(12)的和所述第一附加体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃克哈德，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：