AT515989B1

AT515989B1 - Short circuit rotor

Info

Publication number: AT515989B1
Application number: ATA357/2014A
Authority: AT
Inventors: Dr Grabner Christian
Original assignee: Atb Spielberg Gmbh
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2018-05-15
Also published as: AT515989A3; AT515989A2

Abstract

Ein Kurzschlussrotor (1) besitzt ein Rotorpaket (2), in dem geschrägte oder achsparallele Nuten (4), in die Kupferstäbe (3) eingesetzt sind, vorgesehen sind. An die Kupferstäbe (3) sind Streusegmentstege (5) angeformt, die zur Außenfläche (7) des Rotorpaketes (2) ragen. Die Kupferstäbe (3) sind gegenüber den Innenflächen (9) der Nuten (4) isoliert und an diesen über achsparallele Rippen (8) abgestützt. Die über die seitlichen Stirnflächen (12) des Rotorpaketes (2) vorstehenden Enden der Kupferstäbe (3), die Kerben (11) aufweisen, sind auf beiden Seiten des Rotorpaketes (2) mit angegossenen Kurzschlussringen (20) aus Aluminium elektrisch leitend verbunden. In einzelnen Nuten (4) sind aus dem Werkstoff Aluminium der Kurzschlussringe (20) bestehende und mit den Kurzschlussringen (20) einstückig ausgebildete Stäbe (15) vorgesehen. Die Aluminiumstäbe (15) sind mit gleichen Winkelabständen, insbesondere 90°, voneinander angeordnet.A short-circuit rotor (1) has a rotor core (2) in which are provided slanted or axially parallel grooves (4) in which copper rods (3) are inserted. To the copper rods (3) stray segment webs (5) are formed, which protrude to the outer surface (7) of the rotor core (2). The copper rods (3) are insulated from the inner surfaces (9) of the grooves (4) and supported on these over axially parallel ribs (8). The ends of the copper rods (3) projecting beyond the lateral end faces (12) of the rotor core (2) and having notches (11) are electrically conductively connected on both sides of the rotor core (2) with cast aluminum short-circuiting rings (20). In individual grooves (4) of the material of the aluminum shorting rings (20) existing and with the short circuit rings (20) integrally formed rods (15) are provided. The aluminum rods (15) are arranged at equal angular intervals, in particular 90 °, from each other.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Kurzschlussrotor (Kurzschlussläufer) mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1.Description: The invention relates to a short-circuit rotor (squirrel-cage rotor) having the features of the introductory part of claim 1.

[0002] Kurzschlussrotoren (Käfigrotoren), wie sie für Asynchronmaschinen verwendet werden, besitzen Kurzschlussringe. Problematisch bei den bekannten Rotoren ist es, dass es schwierig ist, Material einzusparen, wobei dieses Problem auch durch Verwenden von Kurzschlussläufern aus Aluminium, die im Druckgussverfahren hergestellt werden können, nicht gelöst ist.Short-circuit rotors (cage rotors), as used for asynchronous machines, have short-circuit rings. The problem with the known rotors is that it is difficult to save material, and this problem is also not solved by using aluminum squirrel-cage rotors, which can be produced by die-casting.

[0003] Ein Kurzschlussrotor ist aus DE 102 47 484 A1 bekannt. Bei diesem Rotor für eine umrichtergespeiste Asynchronmaschine sind die als Kupferstäbe ausgebildeten elektrischen Leiter des Rotors in Nuten des geblecht ausgeführten Rotors (Käfigläufers) eingebettet. Zwischen den Kupferstäben und dem Blechpaket des Rotors sind elektrisch isolierende Schichten vorgesehen. Über die Ausgestaltung des Kurzschlussringes des bekannten Kurzschlussrotors gibt die DE 102 47 484 A1 keine Auskunft. Die Querschnittsform der Nuten im Blechpaket, in welchen die Kupferstäbe aufgenommen sind, kann gemäß DE 102 47 484 A1 rechteckig, trapezförmig oder tropfenförmig sein.A short-circuit rotor is known from DE 102 47 484 A1. In this rotor for an inverter-fed asynchronous designed as copper rods electrical conductors of the rotor are embedded in grooves of the laminated rotor (squirrel cage). Between the copper rods and the laminated core of the rotor electrically insulating layers are provided. About the configuration of the short-circuit ring of the known short-circuit rotor DE 102 47 484 A1 gives no information. The cross-sectional shape of the grooves in the laminated core, in which the copper rods are accommodated, can be rectangular, trapezoidal or drop-shaped according to DE 102 47 484 A1.

[0004] JP H09-65625A zeigt einen Kurzschlussrotor, in dem elektrische Leiter in Form von Kupferstäben vorgesehen sind. Zusätzlich sind bei dem bekannten Kurzschlussrotor weitere Stäbe vorgesehen, die zusammen mit den Endringen durch Gießen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet werden.JP H09-65625A shows a short-circuit rotor in which electrical conductors in the form of copper rods are provided. In addition, in the known short-circuit rotor further rods are provided, which are formed together with the end rings by casting of aluminum or an aluminum alloy.

[0005] JP H09-65625 A zeigt einen Kurzschlussrotor, in dem elektrische Leiter in Form von Stäben aus unterschiedlichen Werkstoffen (Aluminium und Kupfer) vorgesehen sind.JP H09-65625 A shows a short-circuit rotor in which electrical conductors in the form of rods made of different materials (aluminum and copper) are provided.

[0006] US 2011/0175484 A1 zeigt einen Kurzschlussrotor, bei dem die Enden von hochleitenden Kupferstäben aus einem Rotorblechpaket überstehen und mit Aluminiumguss in Form von Kurzschlussringen verbunden sind.US 2011/0175484 A1 shows a short-circuit rotor in which the ends of highly conductive copper rods protrude from a laminated rotor core and are connected to aluminum casting in the form of short-circuit rings.

[0007] Ein weiterer Kurzschlussrotor ist aus CN 201956853 U bekannt. Bei dem bekannten Kurzschlussrotor sind nicht alle Nuten des Rotorblechpaktes von Kupferstäben besetzt, sondern teilweise mit dem Aluminiumguss der Kurzschlussringe aufgefüllt. Zusätzlich weisen alle Kupferstäbe an beiden ihrer Enden Kerben auf.Another short-circuit rotor is known from CN 201956853 U. In the known short-circuit rotor not all grooves of the rotor lamination Pacts are occupied by copper rods, but partially filled with the aluminum casting of the short-circuit rings. In addition, all of the copper rods have notches at both ends thereof.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kurzschlussrotor zu schaffen, der einfach herzustellen ist. Weiters soll die Energieeffizienz in Asynchronmaschinen durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Kurzschlussrotors verbessert (gesteigert) werden.The invention has for its object to provide a short-circuit rotor, which is easy to manufacture. Furthermore, the energy efficiency in asynchronous machines should be improved (increased) by the use of the short-circuit rotor according to the invention.

[0009] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Kurzschlussrotor, der die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.This object is achieved according to the invention with a short-circuit rotor having the features of claim 1.

[0010] Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred and advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

[0011] Ein Kurzschlussrotor für eine Asynchronmaschine, der aus Kupfer- und Aluminiumstäben sowie Kurzschlussringen aus Aluminium besteht, wobei die Kupferstäbe über die Seitenflächen des Rotorpaketes überstehen und abwechselnd keine Kerben oder Kerben auf beiden Seiten aufweisen, welche mit dem Aluminium der Kurzschlussringe ausgefüllt sind, ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt und auch nicht nahegelegt, weil der Fachmann dem Stand der Technik keine Anregung entnehmen wird, einen Kurzschlussrotor mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 auszubilden.A short-circuit rotor for an asynchronous machine, which consists of copper and aluminum rods and short-circuited rings made of aluminum, the copper rods projecting beyond the side surfaces of the rotor core and alternately have no notches or notches on both sides, which are filled with the aluminum of the shorting rings, is not known from the prior art and also not suggested, because the expert will not take the prior art, no suggestion to form a short-circuit rotor with the features of claim 1.

[0012] Bei dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor können beide aus Aluminium bestehenden Kurzschlussringe, also der Kurzschlussring an der AS-Seite (Abtriebseite) und der Kurzschlussring an der BS- Seite (Bremsenseite), in einem Arbeitsgang, beispielsweise durch ein Aluminiumdruckgussverfahren, hergestellt werden.In the short-circuit rotor according to the invention, both made of aluminum short-circuit rings, so the short-circuit ring on the AS side (output side) and the short-circuit ring on the BS side (brake side), in one operation, for example, by a die-cast aluminum, produced.

[0013] Wenn in dem Rotorpaket des erfindungsgemäßen Kurzschlussrotors n Nuten (beispielsweise n=24) vorgesehen sind, können aus m Nuten (beispielsweise m=4) Kupferstäbe weggelassen werden. Diese m Nuten, die insbesondere über den Umfang des Rotorpaketes gleichmäßig verteilt (gleiche Winkelabstände (z.B. 90° - mechanische Grade) voneinander) sind, erlauben das Strömen von flüssigem Aluminium von einem Ende (AS) des Rotorpaketes zum anderen Ende (BS) (beispielsweise von der Abtriebseite "AS" zur Bremsenseite "BS" hin), so dass beide Kurzschlussringe in einem Arbeitsgang hergestellt, d.h. an die über die Stirnflächen des Rotorpaketes überstehenden Enden der Kupferstäbe angegossen werden können.If n slots (for example n = 24) are provided in the rotor core of the short-circuit rotor according to the invention, copper rods can be omitted from m slots (for example m = 4). These m grooves, which are distributed evenly in particular over the circumference of the rotor core (equal angular distances (eg 90 ° mechanical degrees) from one another), allow the flow of liquid aluminum from one end (AS) of the rotor core to the other end (BS) (for example from the output side "AS" to the brake side "BS"), so that both short-circuit rings produced in one operation, ie can be cast on the over the faces of the rotor package protruding ends of the copper rods.

[0014] Mit dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor lassen sich in der Praxis kleinere Schlupfwerte erreichen und damit auch verringerte Verlustwerte. Das Ergebnis dieser Maßnahme ist, dass der Wirkungsgrad des Motors (Asynchronmaschine) bei gleichem Bauvolumen deutlich angehoben ist. Zusätzlich werden bei dem erfindungsgemäßen Motor parasitäre Effekte, wie "Querströme" im Rotorkäfig, klein gehalten.With the short-circuit rotor according to the invention, smaller slip values can be achieved in practice and thus also reduced loss values. The result of this measure is that the efficiency of the engine (asynchronous machine) is significantly increased with the same construction volume. In addition, parasitic effects, such as "cross currents" in the rotor cage, are kept small in the motor according to the invention.

[0015] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.Further details and features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawings.

[0016] Es zeigt: [0017] Fig. 1 schematisch eine Einzelheit eines Kurzschlussrotors, [0018] Fig. 2 in Schrägansicht (teilweise) einen Kurzschlussrotor und [0019] Fig. 3 schematisch einen doppelt gekerbten Kupferstab.1 shows schematically a detail of a short-circuit rotor, [0018] FIG. 2 shows an oblique view (partially) of a short-circuit rotor, and [0019] FIG. 3 schematically shows a double-notched copper rod.

[0020] Bei dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor 1 ist in über den Außenumfang des Rotorpaketes 2 (Blechpaket) gleichmäßig verteilt eine Reihe von Kupferstäben 3 als elektrische Leiter vorgesehen. Die Kupferstäbe 3 sind in achsparallelen oder geschrägt ausgeführten Nuten 4 in dem Rotorpaket 2, dem Grundkörper des Rotors 1, angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Nuten 4 und die Kupferstäbe 3 einander entsprechende, im Beispiel im Wesentlichen tropfenförmige Querschnittsformen. Andere Querschnittsformen für die Nuten 4 und die Kupferstäbe 3, wie polygonale (dreieckig, viereckig) oder kreisrunde sind ebenfalls in Betracht gezogen.In the short-circuit rotor 1 according to the invention is uniformly distributed over the outer circumference of the rotor core 2 (laminated core) a number of copper rods 3 as electrical conductors. The copper rods 3 are arranged in axially parallel or beveled grooves 4 in the rotor core 2, the main body of the rotor 1. In the exemplary embodiment shown, the grooves 4 and the copper rods 3 have mutually corresponding, in the example substantially teardrop-shaped cross-sectional shapes. Other cross-sectional shapes for the grooves 4 and the copper rods 3, such as polygonal (triangular, quadrangular) or circular are also contemplated.

[0021] Mit jedem der Kupferstäbe 3 einstückig ausgebildet ist ein Streusegmentteil 5 ("Streusteg"), der in das offene Ende der Nut 4 im Rotorpaket 2 ragt. Die äußere Endfläche 6 des Streusegmentteils 5 fluchtet mit der (zylindrischen) Außenfläche 7 des Rotorpakets 2.1 integrally formed with each of the copper rods 3 is a scattering segment part 5 ("Streusteg"), which projects into the open end of the groove 4 in the rotor core 2. The outer end face 6 of the scattering segment part 5 is aligned with the (cylindrical) outer surface 7 of the rotor core 2.

[0022] Zur sicheren Führung der Kupferstäbe 3 in den Nuten 4 des Rotorpaketes 2 sind an den Kupferstäben 3 drei längslaufende Rippen 8 vorgesehen, die an der Innenfläche 9 der Nuten 4 anliegen und so als Führung für die Kupferstäbe 3 ("3 Punkt"-Führung) dienen. Statt der Rippen 8 können an der Außenfläche der Kupferstäbe 3, z.B. kegelförmige oder kegelstumpfförmige, Vorsprünge, die an der Innenfläche 9 der Nuten 4 anliegen, vorgesehen sein.For safe guidance of the copper rods 3 in the grooves 4 of the rotor core 2 three longitudinal ribs 8 are provided on the copper rods 3, which bear against the inner surface 9 of the grooves 4 and as a guide for the copper rods 3 ("3 point" -. Leadership). Instead of the ribs 8, on the outer surface of the copper rods 3, e.g. conical or frusto-conical projections which bear against the inner surface 9 of the grooves 4 may be provided.

[0023] Um die Kupferstäbe 3 gegenüber dem Rotorpaket 2 zu isolieren, können entweder Isoliermaterialien eingelegt sein oder aber es wird - bevorzugt - eine elektrische Isolierung durch Oxidschichten auf der Innenfläche 9 der Nuten 4 und/oder der Außenseite der Kupferstäbe 3 erzeugt.To isolate the copper rods 3 relative to the rotor core 2, either insulating materials can be inserted or it is - preferably - an electrical insulation produced by oxide layers on the inner surface 9 of the grooves 4 and / or the outside of the copper rods 3.

[0024] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Isolierung durch Oxidschichten wie folgt hergestellt werden.In a preferred embodiment, the isolation by oxide layers can be made as follows.

[0025] Zunächst wird das Rotorpaket 2 thermisch behandelt (Bläuen), sodass auf diesem eine Oxidschicht, insbesondere an der Innenseite 9 der Nuten 4, erreicht wird.First, the rotor core 2 is thermally treated (blueing), so that on this an oxide layer, in particular on the inside 9 of the grooves 4, is achieved.

[0026] Die Isolierung des gebläuten Rotorpaketes 2 wird durch Tränken des Rotorpaketes 2 in einem Harzbad, das eine Tränkisolation 10 ergibt, verstärkt.The insulation of the blued rotor core 2 is enhanced by impregnating the rotor core 2 in a resin bath, which results in a impregnation insulation 10.

[0027] Die Kupferstäbe 3, die in die geschrägten oder achsparallelen Nuten 4 des Rotorpaketes 2 einzusetzen sind, werden unabhängig von den beiden zuvor genannten Maßnahmen vor dem Verarbeitungsvorgang (Einsetzen der Kupferstäbe 3 in die Nuten 4) ebenfalls oxidiert, sodass auch auf den Kupferstäben 3 eine zuverlässige elektrische Isolation verwirklicht wird.The copper rods 3, which are to be used in the slanted or paraxial grooves 4 of the rotor core 2, are also oxidized independently of the two aforementioned measures before the processing operation (insertion of the copper rods 3 in the grooves 4), so that on the copper rods 3 a reliable electrical insulation is realized.

[0028] Hinzuweisen ist noch darauf, dass die in die Nuten 4 des Rotorpaketes 2 eingesetztenIt should be pointed out that the inserted into the grooves 4 of the rotor core 2

Kupferstäbe 3 beispielsweise eine Tropfenform aufweisen. Unabhängig von der Form der Kupferstäbe 3 und der entsprechenden Form der Nuten 4 können erfindungsgemäß folgende Maßnahmen verwirklicht werden: [0029] Der Streusteg 5 kann durch eine spezielle Formgebung der Kupferstäbe 3 verwirklicht werden, wie dies insbesondere und beispielhaft aus Fig. 1 ersichtlich ist.Copper rods 3, for example, have a teardrop shape. Regardless of the shape of the copper rods 3 and the corresponding shape of the grooves 4, the following measures can be implemented according to the invention: The scattering grating 5 can be realized by a special shaping of the copper rods 3, as can be seen in particular and by way of example from FIG.

[0030] Durch die längslaufenden Rippen 8 (oder Vorsprünge) an den Kupferstäben 3 ergibt sich eine vorteilhafte "3 Punkt"- Führung, sodass es durch die oben geschilderten Maßnahmen (Bläuen und Tränken im Flarzbad) möglich ist, die Stäbe 3 in das Rotorpaket 2 einzuschieben, wobei nur an drei Punkten oder Linien ein Kontakt Kupferstab-Rotorblechpaket auftritt. Dies hat eine vorteilhafte Reduktion der parasitären Querströme zur Folge. Zwischen den Führungsvorsprüngen (diese können durchgehende Rippen 8 oder einzelne bzw. knopfartige (kegelförmige) Vorsprünge sein) befindet sich eine genau definierte Isolierschicht 10 aus Gießharzmaterial durch die Tränkharzisolierung.By the longitudinal ribs 8 (or projections) on the copper rods 3 results in an advantageous "3 point" - leadership, so that it is possible by the above measures (blueing and watering in Flarzbad), the rods 3 in the rotor core 2, wherein only at three points or lines a contact copper rod rotor laminated core occurs. This results in an advantageous reduction of the parasitic cross currents. Between the guide projections (which may be continuous ribs 8 or single or button-like (conical) projections) there is a well-defined insulating layer 10 of cast resin material through the impregnating resin insulation.

[0031] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Kurzschlussringe 20 bei dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor 1 aus Aluminium ausgeführt. Dabei ist vorgesehen, dass die beidseitig über das Rotorpaket 2 überstehenden Enden der beispielsweise eine tropfenförmige Querschnittsform aufweisenden Kupferstäbe 3 in die Kurzschlussringe 20 eingreifen.As can be seen from FIG. 2, the short-circuit rings 20 in the short-circuit rotor 1 according to the invention are made of aluminum. It is provided that the two sides over the rotor core 2 protruding ends of the example, a drop-shaped cross-sectional shape having copper rods 3 engage in the short-circuit rings 20.

[0032] Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzen die Kupferstäbe 3 des erfindungsgemäßen Kurzschlussrotors 1 an keinem Ende oder an beiden Enden (Fig. 3) Kerben 11. Die Form der Kerben 11 ist nicht wesentlich. Kerben 11 mit gebogener Form sind erfindungsgemäß ebenso in Betracht gezogen wie gewinkelte Formen, z.B. dreieckige oder trapezförmige Kerben 11.As shown in Fig. 3, the copper bars 3 of the shorting rotor 1 according to the invention have notches 11 at either end or both ends (Fig. 3). The shape of the notches 11 is not essential. Curved notches 11 are also contemplated by the invention, as are angled shapes, e.g. triangular or trapezoidal notches 11.

[0033] Bei dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor 1 bestehen die Kurzschlussringe 20 aus Aluminium und werden beispielsweise im Aluminiumdruckgussverfahren hergestellt. Es werden also die über die Stirnflächen 12 des Rotorpaketes 2 überstehenden Enden der Kupferstäbe 3 in einem Arbeitsgang mit Aluminium umgossen, um die Kurzschlussringe 20 zu bilden. Normalerweise gibt es keinen Spalt 21 zwischen dem Rotorpaket 2 und dem gegossenen Aluminium-Kursschlussring 20 auf der AS-Seite und der BS-Seite.In the short-circuit rotor 1 according to the invention, the short-circuit rings 20 are made of aluminum and are produced, for example, in the aluminum die-casting process. Thus, the ends of the copper rods 3 projecting over the end faces 12 of the rotor core 2 are cast in aluminum in one operation in order to form the short-circuit rings 20. Normally, there is no gap 21 between the rotor core 2 and the cast aluminum idler ring 20 on the AS side and the BS side.

[0034] Wenn im Vorliegenden "Aluminium" angesprochen ist, sind nicht nur (technisch) reines Aluminium, sondern auch Aluminiumlegierungen gemeint.In the present case, when "aluminum" is mentioned, not only (technically) pure aluminum, but also aluminum alloys are meant.

[0035] Dabei sind in den Nuten 4 des Rotorpaketes 2 (Blechpaket) Kupferstäbe 3 so angeordnet, dass an beiden Enden (abtriebseitig "AS" und bremsenseitig "BS") abwechselnd Kerben 11 aufweisende und keine Kerben 11 aufweisende Enden von Kupferstäben 3 über das Rotorpaket 2 überstehen.Here are in the grooves 4 of the rotor core 2 (laminated core) copper rods 3 arranged so that at both ends (output side "AS" and brake side "BS") alternately notches 11 having and not having notches 11 ends of copper rods 3 on the Rotor package 2 survive.

[0036] Die Anordnung der Kupferstäbe 3 ist die folgende: [0037] Am Rotorumfang sind in die Nuten 4 des Rotorpaketes 2 jeweils abwechselnd ein "doppelt gekerbter" und ein "nicht gekerbter" Kupferstab 3 eingeschoben.The arrangement of the copper rods 3 is the following: At the rotor circumference, a "double-notched" and a "not-notched" copper rod 3 are alternately inserted into the grooves 4 of the rotor core 2.

[0038] Vor dem Angießen der Aluminium-Kurzschlussringe 20 können die überstehenden Enden der Kupferstäbe 3 mechanisch und/oder chemisch blank gemacht werden, um eine gut elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kupferstäben 3 und den Kurzschlussringen 20 zu erreichen.Before the aluminum short-circuit rings 20 are cast on, the protruding ends of the copper rods 3 can be made mechanically and / or chemically bare in order to achieve a good electrically conductive connection between the copper rods 3 and the short-circuit rings 20.

[0039] Bei dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor 1 sind nicht in alle Nuten 4 des Rotorpaketes 2 Kupferstäbe 3 mit über beide Stirnflächen 12 des Rotorpaketes überstehenden, vorzugsweise gekerbten und nicht gekerbten Enden eingesetzt.In the short-circuit rotor 1 according to the invention 2 copper rods 3 are not used in all the grooves 4 of the rotor core 2 with over both end faces 12 of the rotor core projecting, preferably notched and not-notched ends.

[0040] In wenigstens eine Nut 4 des Rotorpaketes 2 ist kein Kupferstab 3 eingesetzt. Bevorzugt sind über den Umfang des Rotorpaketes 2 gleichmäßig verteilte Nuten 4 nicht mit Kupferstäben 3 bestückt. Beispielsweise sind bei vierundzwanzig (24) Nuten 4 des Rotorpaketes 2 vier (4) Nuten 4, die voneinander einen Winkelabstand von 90° haben, frei von Kupferstäben 3 und werden beim Angießen der Kurzschlussringe 20 mit Aluminium gefüllt, so dass in diesen Nuten 4 des Rotorpaketes 2 Aluminiumstäbe 15 vorgesehen sind, die mit beiden Kurzschlussringen 20 einstückig sind. Dies erlaubt es beim Herstellen des erfindungsgemäßen Kurzschussrotors 1 die Kurzschlussringe 20 (beide) durch einen Arbeitsgang im Aluminiumdruckgussverfahren von einer Seite, z.B. der Abtriebseite, aus herzustellen.In at least one groove 4 of the rotor core 2, no copper rod 3 is used. Preferably, evenly distributed grooves 4 are not equipped with copper rods 3 over the circumference of the rotor core 2. For example, at twenty-four (24) grooves 4 of the rotor core 2 four (4) grooves 4, which have an angular distance of 90 ° from each other, free of copper rods 3 and are filled when casting the short-circuit rings 20 with aluminum, so that in these grooves 4 of Rotor package 2 aluminum rods 15 are provided which are integral with two short-circuit rings 20. This allows the short-circuiting rings 20 (both) to be produced by one step in the aluminum die-casting process from one side, e.g. the output side, from.

[0041] Mit Vorteil kann im Rahmen der Erfindung in einer möglichen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Kurzschlussringe 20 von den Stirnflächen 12 des Rotorpaketes 2 Abstand (Spalt 21) haben, sodass eine vorteilhafte Entkopplung erreicht wird. Auf Grund der Entkopplung der an die Kupferstäbe 3 angegossenen Kurzschlussringe 20 vom Rotorpaket 2 ergeben sich bezüglich der Kühlung des Kurzschlussringes 20 Vorteile. Dies gilt sowohl für den Betrieb eines mit dem erfindungsgemäßen Kurzschlussrotor 1 ausgestatteten Motors durch Luftverwirbelung einerseits als auch für das Herstellen des erfindungsgemäßen Kurzschlussrotors 1, wenn die Kupferstäbe 3 mit den Kurzschlussringen 20 im Aluminiumdruckgussverfahren umgossen werden, andererseits.Advantageously, it may be provided in the context of the invention in a possible embodiment that the short-circuit rings 20 of the end faces 12 of the rotor core 2 distance (gap 21), so that an advantageous decoupling is achieved. Due to the decoupling of the cast on the copper rods 3 short circuit rings 20 from the rotor core 2 results in terms of the cooling of the short-circuit ring 20 advantages. This applies both to the operation of a motor equipped with the short-circuit rotor 1 according to the invention by air swirling on the one hand and to the production of the short-circuit rotor 1 according to the invention when the copper rods 3 are encapsulated with the short-circuit rings 20 in the die-cast aluminum process, on the other hand.

[0042] Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden: [0043] Ein Kurzschlussrotor 1 besitzt ein Rotorpaket 2, in dem geschrägte oder achsparallele Nuten 4, in die Kupferstäbe 3 eingesetzt sind, vorgesehen sind. An die Kupferstäbe 3 sind Streusegmentstege 5 angeformt, die zur Außenfläche 7 des Rotorpaketes 2 ragen. Die Kupferstäbe 3 sind gegenüber den Innenflächen 9 der Nuten 4 isoliert und an diesen über achsparallele Rippen 8 abgestützt. Die über die seitlichen Stirnflächen 12 des Rotorpaketes 2 vorstehenden Enden der Kupferstäbe 3, die Kerben 11 aufweisen, sind auf beiden Seiten des Rotorpaketes 2 mit angegossenen Kurzschlussringen 20 aus Aluminium elektrisch leitend verbunden. In einzelnen Nuten 4 sind aus dem Werkstoff Aluminium der Kurzschlussringe 20 bestehende und mit den Kurzschlussringen 20 einstückig ausgebildete Stäbe 15 vorgesehen. Die Aluminiumstäbe 15 sind mit gleichen Winkelabständen, insbesondere 90°, voneinander angeordnet.In summary, an embodiment of the invention can be described as follows: A short-circuit rotor 1 has a rotor core 2, in which slanted or axially parallel grooves 4, in which copper rods 3 are inserted, are provided. To the copper rods 3 stray segment webs 5 are formed, which protrude to the outer surface 7 of the rotor core 2. The copper rods 3 are insulated from the inner surfaces 9 of the grooves 4 and supported on these over axially parallel ribs 8. The projecting ends of the copper rods 3, which have notches 11, over the lateral end faces 12 of the rotor core 2 are electrically conductively connected on both sides of the rotor core 2 with cast aluminum short-circuit rings 20. In individual grooves 4, the short-circuit rings 20 are made of the material aluminum and existing with the short-circuit rings 20 integrally formed rods 15. The aluminum rods 15 are arranged at equal angular intervals, in particular 90 °, from each other.

Claims

claims

1. short-circuit rotor (1) for an asynchronous machine, comprising a rotor core (2) having outwardly to the peripheral surface (7) open towards grooves (4), wherein in beveled or paraxial grooves (4) electrical conductors in the form of copper rods ( 3) are provided and at both ends of the short-circuit rotor (1) shorting rings (20) are provided, wherein in at least one groove (4) a rod (15) is provided which like the short-circuit rings (20) consists of aluminum, and wherein notches (11) are provided at the ends of copper rods (3), which notches (11) are filled with the material aluminum of the short-circuit rings (20), characterized in that the copper rods (3) are pressed over the side surfaces (12) of the rotor core (2 ), projects over the rotor core (2) protruding ends of copper rods (3) alternately notches (11) and notches (11) are free, and that in the grooves (4) alternately copper rods (3), which at both ends notches (11), and K upferstäbe (3), which are formed by notches (11) freely inserted.

2. Short-circuit rotor according to claim 1, characterized in that the rod (15) made of aluminum with one, preferably with both of the short-circuit rings (20) is integrally formed.

3. short-circuit rotor according to claim 1 or 2, characterized in that two or more than two, in particular four, bars (15) are provided of aluminum.

4. short-circuit rotor according to claim 3, characterized in that the rods (15) made of aluminum relative to the axis of the rotor stack (2) have mutually equal angular intervals.

5. Short-circuit rotor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one rod (15) made of aluminum and the short-circuit rings (20) are cast in one piece, in particular cast in the die-casting process.

6. short-circuit rotor according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the rotor core (2) twenty-four grooves (4) are provided and that in four grooves (4) bars (15) which consist of aluminum, are provided.

7. Rotor according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the side surfaces (12) of the rotor core (2) of the rotor (1) projecting ends of the copper rods (3) with the material aluminum of the short-circuit rings (20) are encapsulated.

8. Rotor according to one of claims 1 to 7, characterized in that notches (11) with respect to the axis of the rotor stack (2) facing radially inward and / or radially outward.

9. Rotor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Kupferstä-be (3) have a teardrop-shaped cross-sectional shape.

10. Rotor according to one of claims 1 to 9, characterized in that on the copper rods (3) and on the at least one rod (15) made of aluminum in the open end of the grooves (4) projecting stray segment webs (5) are provided.

11. Rotor according to claim 10, characterized in that the outer surfaces (6) of the scattering segment webs (5) are aligned with the outer surface (7) of the rotor core (2).

12. Rotor according to claim 10 or 11, characterized in that the stray segment webs (5) protrude into the short-circuit rings (20).

13. Rotor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the outer surfaces of the copper rods (3) and / or the inner surfaces (9) of the grooves (4) are provided with an insulating layer, wherein the insulating layer is in particular an oxide layer.

14. Rotor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the ends of the copper rods (3) are made mechanically and / or chemically blank before the casting of the short-circuit rings (20).

15. Rotor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the short-circuit rings (20) are cast in the die-casting process.

16. Rotor according to claim 15, characterized in that the short-circuit rings (20) are cast in a single process step. For this 3 sheets of drawings