CN104871415A - 可靠的笼形转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机(50，52，54，56)的笼形转子(1，62，72，82)，其包括：转子板叠(2，206，207，208)，其沿着旋转轴线(6)在轴向方向(3)上从第一轴向端部(4，163，173，183)向第二轴向端部(5，164，174，184)延伸并且其具有沿轴向方向(3)分层的叠片(7)；短路环(8)，其环绕旋转轴线(6)并且其布置在第一轴向端部(4，163，173，183)上；和另外的短路环(9)，其环绕旋转轴线(6)并且其布置在第二轴向端部(5，164，174，184)上，其中短路环(8)和另外的短路环(9)包括第一材料，其中叠片(7)具有各一个第一冲制部(10)，其形成转子板叠(2，206，207，208)的槽(16)的边缘，该槽从第一轴向端部(4，163，173，183)伸展至第二轴向端部(5，164，174，184)，其中叠片(7)具有各一个第二冲制部(11)，其形成通道(12，126)的边缘，该通道从第一轴向端部(4，163，173，183)伸展至第二轴向端部(5，164，174，184)，其中第一冲制部(10)位于叠片(7)的外部区域(13)中并且第二冲制部(11)位于叠片(7)的内部区域中，通道(12，126)用由第一材料构成的填充材料(15)填充，该填充材料与短路环(8)和另外的短路环(9)一件式地连接，本发明涉及包括笼形转子(1，62，72，82)的电机，用于制造笼形转子(1，62，72，82)的方法，以及电机(51，52，53，54，55，56)的套组(60，70，80)。

Description

可靠的笼形转子
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的笼形转子、包括笼形转子的电机、以及电机的套组，该电机的套组包括至少一个具有笼形转子的第一电机。此外，本发明涉及一种用于制造笼形转子的方法。
背景技术
从DE 199 01 195 A1中已知这种笼形转子。在那里解决如下问题：在以铝压铸工艺一件式制造转子杆和短路环时在短路环和转子杆之间的过渡部处出现形成裂纹的倾向。为了解决该问题，在左侧和右侧的端部处在转子板叠和短路环之间将间隔元件浇铸到压铸笼形绕组中。在DE 199 01195 A1中，也通过如下方式解决了转子的不存在通气的问题，其中，转子板叠的叠片具有用于形成轴向地伸展穿过转子芯的冷却通道的冷却孔。
在笼形转子中，除了在上一段中描述的由导电材料构成的一件式的笼形绕组之外例如也已知了具有短路杆的实施方案，所述短路杆插入转子板叠的槽中并且随后通过借助于压铸法制造的短路环连接。因此，例如从EP 2 282 396 A1中已知笼形转子，其中将短路杆插入到转子板叠的槽中，并且在插入该短路杆之后通过压铸法用第一材料填充槽的余下的剩余横截面并且借助于压铸法制造短路环。从EP 2 282 396 A1中也已知笼形转子，其短路杆完全地填充槽。短路杆由具有比第一材料更高电导率的第二材料构成，该第一材料用于制造短路环。当将铜用作为第二材料时，获得异步电机，该异步电机由于支承在槽中的铜杆具有如下效率，该效率位于具有铜压铸转子的异步电机的范围中，然而其中制造成本显著更小。
因为在全部笼形转子中寻求在低制造成本下的高质量，所以重要的是：提供另外的技术贡献，其单独地、替选地或与已知措施组合地实现高质量的电机。
发明内容
因此，本发明的目的在于，以高质量提供一种用于电机的笼形转子。
该目的通过具有权利要求1的特征的用于电机的笼形转子实现。
用于电机的根据本发明的笼形转子是如下笼形转子，其包括
-转子板叠，其沿着旋转轴线在轴向方向上从第一轴向端部向着第二轴向端部延伸并且其具有沿轴向方向分层的叠片，
-短路环，其环绕旋转轴线并且其布置在第一轴向端部上，和
-另外的短路环，其环绕旋转轴线并且其布置在第二轴向端部上，
-其中短路环和另外的短路环包括第一材料，
-其中叠片具有各一个第一冲制部，其形成转子板叠的槽的边缘，该槽从第一轴向端部伸展至第二轴向端部，
-其中叠片具有各一个第二冲制部，其形成通道的边缘，该通道从第一轴向端部伸展至第二轴向端部，
-其中第一冲制部位于叠片的外部区域中并且第二冲制部位于叠片的内部区域中，
-其中通道用由第一材料构成的填充材料填充，该填充材料与短路环和另外的短路环一件式地连接。
该目的还通过具有权利要求7的特征的电机来实现。
根据本发明的电机包括根据本发明的笼形转子。
该目的也通过根据权利要求8所述的用于制造笼形转子的方法来实现。
在用于制造笼形转子的根据本发明的方法中，填充材料至少部分地经由通道引至第二轴向端部。
此外，该目的通过根据权利要求9所述的电机的套组实现。
电机的根据本发明的套组包括至少一个第一电机和至少一个第二电机，该第一电机具有根据本发明的笼形转子，
-其中第二电机具有带有转子板叠变体的笼形转子变体，其如第一笼形转子的叠片那样具有分别带有第一冲制部和第二冲制部的叠片，其中叠片的各第一冲制部形成转子板叠变体的槽的边缘，该槽从转子板叠变体的第一轴向端部伸展至转子板叠变体的第二轴向端部，其中各第二冲制部形成转子板叠变体的开放通道的边缘，该开放通道从转子板叠变体的第一轴向端部伸展至转子板叠变体的第二轴向端部。
根据本发明的笼形转子有利地实现该目的，其中，在浇铸另外的短路环时使用叠片的位于叠片内部并且形成通道边缘的第二冲制部，以便经由通道至少部分地将填充材料从第一轴向端部引至第二轴向端部，从而将第一材料在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部处提供给另外的短路环。因此，第一材料能够形成高质量的另外的短路环。有利地，在叠片的内部区域中使用第二冲制部，因为叠片的内部区域中的通道、尤其是填充材料对于根据本发明的笼形转子的特性、尤其是电特性、磁特性或力学特性尤其在根据本发明的电机运行时具有小的影响。这有利地附加地有助于：能够提供具有高质量的电机的笼形转子。此外，短路环和另外的短路环之间的一件式的连接由于填充材料导致有利地将废热从转子板叠中导出到短路环和另外的短路环中。因为通道存在于叠片的内部区域中，所以能够有利地经由轴实现废热的进一步的导出。
在制造根据本发明的笼形转子时，在充分液态的状态下并且以充足的量存在于第二轴向端部处的第一材料能够实现：在第一材料硬化时构成具有高质量的材料特性的另外的短路环，尤其是在第一材料的空间分布方面。有利地，能够实现第一材料的更加均匀的空间分布。有利地，也能够在另外的短路环中特别以更小孔隙度的方式实现第一材料的空间上更紧密的分布。
轴向方向是平行于旋转轴线的方向。径向方向是垂直于旋转轴线的方向。如果在转子板叠中沿径向方向远离旋转轴线，那么就从叠片的内部区域到达了叠片的外部区域中。
第一材料有利的是如下材料，其具有比叠片材料更好的导热性。因此例如有利地，第一材料能够包括铜并且叠片能够是铁磁叠片、例如电子叠片。在另外的有利的实例中，第一材料能够包括铝，其在导热性好的情况下有利地改进笼形转子的力学特性，因为铝具有比铜更小的质量密度。铝还有利地具有比应用在电子叠片中的铁硅合金更小的质量密度。
根据本发明的笼形转子能够在叠片中具有各一个另外的冲制部，其位于叠片的内部区域中并且形成另外的通道的边缘，该通道用由第一材料构成的填充材料填充，该填充材料与短路环和另外的短路环一件式地连接。这能够实现有利地使用通道和另外的通道。通过借助该通道和该另外的通道而设有更多数量的通道的方式，能够有利地通过更多数量的通道在不必放弃笼形转子的高的稳定性的情况下每时间单位将更大量的第一材料从第一轴向端部引至第二轴向端部。因此，第一材料在充分液体的状态下以充足的量在第二轴向端部处提供用于另外的短路环。
根据本发明的笼形转子是用于如下电机的，在该电机中笼形转子在运行中通过电机的定子和笼形转子之间的磁性共同作用进行转动，从而能够将机械能转换成电能。电能能够在定子的绕组上通过连接电消耗器来提取。在电机运行时，也能够经由定子绕组输送电能，并且通过定子和笼形转子之间的磁性的共同作用转换成机械能。在此，笼形转子进行转动并且能够在轴上将机械能以转动运动的形式输出给机械消耗器。
为了使笼形转子绕着旋转轴线转动，笼形转子能够具有轴，该轴沿着旋转轴线延伸，并且能够固定在转子板叠上。
为了使笼形转子与电机中的、例如异步电机中的定子磁性地共同作用，笼形转子具有绕组。绕组延伸到转子板叠的槽中并且通过短路环和另外的短路环短接。短路绕组包括笼形转子的绕组、短路环和另外的短路环。短路绕组的电阻、尤其短路绕组的在电机运行中的有效电阻越小，在具有笼形转子的电机中实现的效率就越高。利用在制造根据本发明的笼形转子时以充分液态的状态下且以充足的量存在于第二轴向端部处的第一材料，有利地实现短路绕组的小的电阻。此外，由此在第一材料硬化时尤其在第一材料之内构成电连接部。
根据本发明的笼形转子能够构成为，使得转子板叠的通过第一冲制部形成的边缘有利地环绕绕组，此外，绕组有利地保持在槽中。
根据本发明的电机能够具有壳体以用于其自身的保护，在该壳体中布置有定子并且在该壳体中将笼形转子可转动地支承在定子之间。笼形转子的可转动的支承能够经由轴通过壳体中的轴承、例如滚动轴承来进行。
根据本发明的电机除了已经详述的优点之外也具有如下另外的优点：即定子仅在一些情况下在叠片的第二冲制部的不同的使用中必须进行调整。叠片中的第二冲制部不同的使用在于：在一种使用中用填充材料填充通道并且在另一种使用中不填充通道。未填充的通道在根据本发明的笼形转子中能够用作为用于通过流体、例如空气冷却的冷却通道。
当笼形转子除了该通道之外还具有另外的通道时，通道能够有利地不同地使用。能够不同地使用通道，使得为电机提供高质量的笼形转子。已经确定：在填充一个或另外的通道时余下的未填充的另外的通道还足以实现定子绕组的绕组头部的加热的均匀化。
电机的根据本发明的套组除上述优点之外也具有如下另外的优点：尽管套组的第一电机和至少第二电机的特征不同，仍能够以高的质量制造短路环和另外的短路环。通道和另外的通道能够以需要的尺寸有利地引入以用于制造套组的特定的电机，以便至少部分地将填充材料经由通道从第一轴向端部引至第二轴向端部。有利地，对于根据本发明的套组的电机能够应用具有相同的第一冲制部和相同的第二冲制部的叠片并且在另外的通道中应用相同的另外的冲制部。这引起：能够有利地以相同的工艺制造叠片。因此实现了高的质量。
用于制造根据本发明的笼形转子的根据本发明的方法除了已经详述的优点之外还具有如下其他的优点，即通过在过去获得的经验而针对因此制造的笼形转子的高质量而优化的现有的工件，不需要为了用于制造根据本发明的笼形转子的根据本发明的方法而对工件进行调整或者仅通过用于通道或者可能的情况下另外的通道的工件的内部区域中的一个或多个孔来调整。工件用于在浇铸短路环和另外的短路环时造型。
在用于制造笼形转子的方法中，在转子板叠的第一轴向端部处布置第一工件，其预设了短路环的形状。此外，在转子板叠的第二轴向端部处布置有第二工件，其预设了另外的短路环的形状。有利地，仅经由第一工件的一个开口或多个开口将填充材料引入到第一工件中并且经由通道引至第二轴向端部。在填充材料硬化之后，填充材料有利地形成浇铸到转子板叠上的短路环和浇铸到转子板叠上的另外的短路环。填充材料也有利的填充通道并且在可能的情况下填充另外的通道。
有利地，例如也能够在用于制造笼形转子的方法中利用压铸法使用现有的经验，其中，利用压铸法将填充材料引入到工件中、尤其引入到第一工件中。此外，在压铸法中，填充材料在液体状态下在高压强下、尤其在10MPa至200MPa的压强范围中引入到工件中、尤其引入到第一工件中。
本发明的有利的设计方案在从属权利要求中说明。
因此，根据本发明的笼形转子的设计方案是有利的，其中通道中的第一材料填充横截面，该横截面大于在槽中的一个中的第一材料填充的横截面。因此，能够有利地通过叠片的内部区域中的通道的更大的横截面将更大体积的填充材料以填充材料每单位体积更小的热学损失从第一轴向端部引至第二轴向端部。因此，能够有利地在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部处为另外的转接环提供第一材料。
通道的横截面的边界能够具有边界的周长与横截面的面积的比，其小于第一材料在槽中的一个中填充的横截面的周长与第一材料在槽中的一个中填充的横截面的面积的比。因此有利的是，在通过通道运输时填充材料每体积单位的热学损失小于在通过槽的一部分运输时的热学损失，该部分在制造笼形转子之后用第一材料填充。特别地，因此能够通过通道的更大的横截面将用于另外的短路环的第一材料的最大部分以更小的热学损失引至第二轴向端部，从而能够使第一材料以高质量形成另外的短路。
此外有利的是，能够使用槽的对此比通道更小的部分，将填充材料从第一轴向端部引至第二轴向端部。因此，填充材料尤其通过通道有利地在空间上进行分布并且在充分液态的状态下为了制造另外的短路环而引至第二轴向端部。因此，实现具有高质量的笼形转子。
在根据本发明的笼形转子的另一有利的设计方案中，叠片在叠片的内部区域中具有各一个至少一个另外的冲制部，其中另外的冲制部形成开放通道的边缘，该通道从第一轴向端部伸展至第二中轴向端部。开放通道能够有利地用于其他的功能，例如作为轴的开口的区域中的留空部，以便能够将转子板叠在质量上有利地固定在轴上。
叠片能够在叠片的内部区域中具有各一个另外的冲制部，其中另外的冲制部形成另外的开放通道的边缘，该通道从第一轴向端部伸展至第二轴向端部。开放通道和另外的开放通道能够有利地用于用流体、例如空气冷却笼形转子。开放通道和另外的开放通道能够实现：将流体以更大的量引导经过笼形转子。因此，在电机运行时笼形转子以更小的尺寸加热。笼形转子因此质量上更高。开放通道和另外的开放通道有利地绕着旋转轴线分布地布置。因此，有利地实现笼形转子的均匀的冷却。
通道、即用填充材料填充的通道和另外的通道和开放通道以及另外的开放通道因此能够布置成，在绕着旋转轴线转动时通过非旋转对称的质量分布使得笼形转子的不平衡最小化。因此，能够有利地提供具有高质量的笼形转子，因为用于将笼形转子支承在电机中的轴承加载更小的力，从而以更小的概率出现轴承的损坏。
在绕着旋转轴线转动时的笼形转子的不平衡通过如下方式被最小化，即叠片关于冲制部相对于其与旋转轴线的交点是点对称的。因此，笼形转子的不平衡能够有利地在绕着旋转轴线转动时被最小化，因为能够例如通过冲压工件制造具有高质量的冲制部。
通道能够经由多个半径绕着旋转轴线分布地设置。因此实现通道绕着旋转轴线的有利的分布。分布到多个半径上能够实现笼形转子在机械上更加稳定的实施方案。
此外，开放通道的另外的功能和对用填充材料填充的通道的使用还能够通过如下方式有利地改进，即开放的和填充的通道也均匀地沿径向方向分布。
在根据本发明的笼形转子的另一有利的设计方案中，将通道在叠片中与槽分开。因此有利地降低通道对槽的作用。此外，在制造笼形转子时能够出现通道对槽的作用。因为通道与槽分开，所以填充材料能够在液体状态下很难从通道直接到达槽中。因此，有利地降低填充材料未限定地侵入到槽中。因此，实现了笼形转子的更高的质量。
分开例如能够通过如下方式实现：叠片中的第一冲制部和第二冲制部通过叠片的桥件彼此分开。第一冲制部和第二冲制部因此能够在板上冲制，使得在第一冲制部和第二冲制部之间保留叠片的至少一个区域，该区域形成桥件。因此，能够以高的质量进行通道和槽之间的限定的分开。
在根据本发明的笼形转子的另一有利的设计方案中，在槽中布置有由导电性比第一材料的导电性更高的第二材料构成的杆。因此，能够有利地提供具有更高质量的笼形转子，因为改进了具有笼形转子的电机的效率。改进了电机的效率，因为短路绕组具有更小的电阻。尽管导致了绕组的更小电阻的杆在槽中，也能够有利地将第一材料在充分液态的状态下以充足的量经由有利的通道引至第二轴向端部，以便能够在那里形成具有高质量的另外的短路环。此外，通过在充分液态的状态下以充足的量存在的第一材料，在另外的短路环的第一材料硬化时尤其在第一材料之内构成有利的电连接。因此，通过短路环的较低的电阻、尤其通过短路绕组的在电机运行时较低的有效的电阻实现电机的高效率进而提供具有高效率的电机。
具有杆的绕组尤其由于杆的较高的导电性，与具有相同几何尺寸的第一材料构成的绕组相比具有更低的电阻。第二材料例如能够包括铜。
杆能够占据第一冲制部的朝向叠片的内部区域的内部部分。因此能够有利地用第一材料填充第一冲制部的外部部分。此外有利地，外部部分中的第一材料能够形成启动杆。这导致具有更高质量的笼形转子，因为电机的启动特性能够通过启动杆来调节。
也有利地实现：在电机持续运行时，能够使用在第一冲制部的内部部分中的具有更高导电性的尽可能大的横截面，在该电机持续运行中，与电机的启动相反，电流不从第一冲制部的内部部分流出到第一冲制部的外部部分中。
当在第一冲制部的内部部分处不存在第一材料的材料聚集时，杆能够占据第一冲制部的内部部分。如果在那里不期望地存在材料聚集，那么在第一冲制部的内部部分中不应当存在第一材料的材料聚集，该材料聚集从第一轴向端部伸展至第二轴向端部并且与短路环和另外的短路环一件式地连接。
第一冲制部的内部部分中的材料聚集能够通过如下方式有利地更好地被防止，即通道在叠片中与槽分开。因此有利地，在叠片之内不能够使来自第二冲制部的第一材料到达第一冲制部。
在用于制造根据本发明的笼形转子的根据本发明的方法的一个有利的设计方案中，其中将由导电性比第一材料的导电性更高的第二材料构成的杆布置在槽中，在将填充材料至少部分地经由通道引至第二轴向端部之前，将由第二材料构成的杆布置在槽中。尽管杆已经布置在槽中，第一材料也能够有利地在充分液态的状态下以充足的量经由通道引至第二轴向端部。
在用于制造根据本发明的笼形转子的根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，填充材料经由通道和槽引至轴向端部。由此能够有利地在空间上分布地在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部处为另外的短路环提供第一材料。因此，第一材料能够形成具有高质量的另外的短路，因为在另外的短路环中，第一材料能够具有更加均匀的空间分布和尤其具有更小的孔隙度的第一材料的在空间上更紧密的分布。
在用于制造根据本发明的笼形转子的根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，其中杆占据第一冲制部的内部部分，在填充材料经由通道引至轴向端部之前，将由第二材料构成的杆布置在槽中，其中通过第一冲制部的外部部分将第一材料在槽中引至轴向端部。除了这种笼形转子的已经描述的优点之外，能够在第一材料和杆之间构成有利的电连接，因为在第一材料硬化时在充分液态的状态下以充足的量有利地不仅在杆的朝向旋转轴线的表面上、而且也在杆的背离旋转轴线的表面上提供第一材料。特别地，由此能够实现杆端部的整个表面处的有利的电连接，该干端部从转子板叠中伸入到另外的短路环中。对此，这有利地有助于：实现短路绕组的更小的电阻、尤其是短路绕组的在电机运行时的更小的有效电阻，以便提供具有高质量的电机。
在根据本发明的笼形转子的另一有利的设计方案中，通道的通过第二冲制部形成的边缘有利地环绕通道中的填充材料。填充材料有利地引导至第二轴向端部，从而在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部处为另外的短路环提供第一材料。
在根据本发明的电机的根据本发明的套组的一个有利的设计方案中，第一笼形转子的转子板叠具有第一长度，该第一长度从第一轴向端部伸展至第二轴向端部，并且转子板叠变体具有第二长度，该第二长度从转子板叠变体的第一轴向端部伸展至转子板叠变体的第二轴向端部，其中第二长度小于第一长度。有利地，能够以高的质量提供不同长度的电机。在第一电机中，能够有利地使用通道和在可能的情况下的另外单通道，以便将第一材料在充分液态的状态下以充足的量从第一轴向端部引至第二轴向端部，从而使第二电机的另外的短路环的质量与第二电机的另外的短路环的质量相比不具有更差的质量或者可能大体上更差的质量。
附图说明
结合下述联系附图详细阐述的实施例，详细阐述了本发明的上述特性、特征和优点以及实现的方式和方法。在此：
图1示出笼形转子的实施例，
图2示出从轴向方向观察的根据图1的笼形转子的视图，
图3示出沿着图1的线III-III的横截面，
图4示出用于制造具有转子板叠和杆的笼形转子的设备的实施例，
图5示出包括根据图1的笼形转子的电机的实施例，
图6示出电机的套组的第一实施例，
图7示出电机的套组的第二实施例，
图8示出电机的套组的第三实施例，
图9示出从轴向方向观察的根据图6的笼形转子变体的视图。
具体实施方式
图1示出笼形转子1的实施例，其包括转子板叠2，该转子板叠在轴向方向3上从第一轴向端部4沿着旋转轴线延伸至第二轴向端部5并且具有在轴向方向3上分层的叠片7。笼形转子1还具有：短路环8，其环绕旋转轴线6，并且布置在第一轴向端部4上；以及另外的短路环9，其环绕旋转轴线6，并且布置在第二轴向端部9上。短路环8和另外的短路环9包括第一材料。第一材料适合于利用压铸法制造笼形转子并且在该实施例中包括铝。转子板叠2的叠片7具有各一个第一冲制部10，该第一冲制部形成转子板叠的槽16的边缘，该槽从第一轴向端部4伸展至第二轴向端部5。叠片7还具有各一个第二冲制部11，该第二冲制部形成通道12的边缘，该通道从第一轴向端部4伸展至第二轴向端部5。第一冲制部10位于叠片7的外部的区域13中。第二冲制部11位于叠片7的内部区域14中。通道12用由第一材料构成的填充材料15填充，该填充材料与短路环8和另外的短路环9一件式地连接。转子板叠2具有用于轴的开口32，从而使该开口能够沿着旋转轴线6延伸。
径向方向31是垂直于旋转轴线6的方向。如果在转子板叠2中沿径向方向31远离旋转轴线6，那么就从叠片7的内部区域14到达叠片7的外部区域13中。
在笼形转子1的实施例中，在槽16中布置有由导电性比第一材料的导电性更高的第二材料构成的杆17。第二材料是铜。杆17在该实施例中是实心的杆17，因此杆17有利地具有由第二材料构成的最大横截面，以便能够有利地提供具有更高质量的笼形转子，因为实心的杆17导致具有杆17的绕组的有利地更小的电阻。
图2示出从轴向方向3观察的根据图1的笼形转子1的视图。能够观察到具有开放通道的转子板叠2。多个开放通道包括开放通道19和另外的开放通道。短路环8浇铸到转子板叠2上，从而使短路环8在径向方向上伸展超过槽16。短路环8具有连接片29，该连接片在径向方向上伸展超过通道12。连接片29能够有利地使用于在笼形转子1绕着旋转轴线6转动时产生流体、例如空气的运动，该运动引起笼形转子1或具有笼形转子1的电机的降低的加热。连接片29附加有利地被使用，其中能够将填充材料通过连接片29至少部分地经由通道12引至第二轴向端部5。为了使流体有利地运动，连接片29能够在径向方向上以弧形的方式伸展。
短路环8能够具有翼部，以便附加地在运行中降低具有笼形转子1的电机的加热。笼形转子1的实施例包括翼部20，该翼部与短路环8一件式地连接。
笼形转子1能够如其在笼形转子1的情况下那样能够有利地在连接片29上具有径向内部的栓21，以便降低由于相应支承的平衡配重、例如环22在绕着旋转轴线6转动时引起的笼形转子1的不平衡。有利地，笼形转子能够如在笼形转子1的实施例中示出的那样在短路环上具有径向外部的栓23，在该栓上能够安置平衡配重、例如环22，以用于降低笼形转子的不平衡。
图3示出沿着图1的线III-III的横截面。叠片7除了第一冲制部10和第二冲制部11之外具有另外的冲制部，其位于多个或一个叠片7的内部区域13中并且形成另外的通道121的边缘，该另外的通道用由第一材料构成的填充材料15填充，该填充材料与短路环8和另外的短路环9一件式地连接。通道12在叠片7中与槽16分开，其中，第一冲制部10和第二冲制部11在叠片7中通过叠片7的桥33彼此分开。通过借助通道12和另外的通道121而设有更大数量的通道的方式，能够在不必须放弃笼形转子1的高的机械稳定性的情况下每时间单位将更大量的第一材料从第一轴向端部4引至第二轴向端部5。因此，更大数量的通道能够实现：桥33和径向桥331能够具有短的延伸进而能够提供更高的机械稳定性。通道12的通过第二冲制部11形成的边缘在通道中环绕填充材料，即第一材料15。
第一材料在通道12中填充横截面18，该横截面大于第一材料在槽16中的一个填充的横截面151。转子板叠2的通过第一冲制部10形成的槽16中的一个的边缘环绕具有杆17的绕组。
通道12的横截面18的边界具有边界的周长与横截面18的面积的比，其小于第一材料在槽16中的一个中填充的横截面151的周长与第一材料在槽16中的一个中填充的横截面的面积的比。
通道12的横截面18在图3中以阴影的方式示出并且由其边界环绕，该边界相对于叠片7界定通道12的横截面18。第一材料在槽16中的一个中填充的横截面151在图3中以阴影的方式示出并且由其边界环绕。在该实施例中，边界相对于叠片7和杆17界定第一材料在槽16中的一个中填充的横截面151。
叠片7至少分别在叠片7的内部区域14具有另外的冲制部30，其中另外的冲制部30形成开放通道19的边缘，该通道从第一轴向端部4伸展至第二中轴向端部5。开放通道19和另外的开放通道能够有利地用于用空气冷却笼形转子1。
多个通道、即用填充材料15填充的通道12和另外的通道121和开放通道19以及另外的开放通道布置成，使得在绕着旋转轴线6转动时通过非旋转对称的质量分布引起的笼形转子1的不平衡最小化。
在绕着旋转轴线6转动时的笼形转子的不平衡通过如下方式最小化，即叠片7关于冲制部10，11，30相对于其与旋转轴线6的交点是点对称的。在图3中由于横截面图而示出仅具有其与叠片7的交点的转动轴向6。
杆17中的一个杆17占据第一冲制部10的内部部分，该内部部分朝向叠片7的内部区域14。第一材料在第一冲制部10的外部部分中形成启动杆，第一材料在第一冲制部10的面151中填充到该启动杆中。
图4示出用于制造具有转子板叠2和杆17的笼形转子1的设备47的一个实施例。设备47包括第一工件43和第二工件44。在图4中通过箭头表现填充材料，该箭头示出液态状态下的填充材料15的流动方向40，41，42，401。
在用于制造笼形转子1的方法的一个实施例中，在转子板叠2的第一轴向端部4上布置有第一工件43，该第一工件预设了短路环8的形状。此外，在转子板叠2的第二轴向端部5上布置有第二工件44，该第二工件预设了另外的短路环9的形状。经由第一工件43的多个开口45将填充材料15引入到第一工件43中并且经由通道12引至第二轴向端部5。在填充材料15硬化之后，填充材料15形成在转子板叠2上浇铸的短路环8和在转子板叠2上浇铸的另外的短路环9。填充材料15也填充通道12和另外的通道121。
在填充材料15至少部分地经由通道19引至轴向的第二端部5之前，将由第二材料构成的杆17布置在槽16中。在该实施例中，填充材料15利用压铸法在流动方向40上引入到第一工件43中并且经由通道12和槽16引至轴向端部5，其中在槽16中将第一材料通过冲制部的外部部分引至轴向端部15。填充材料15经由通道12和槽16引至轴向端部15，以使得液态填充材料的流动方向401在杆17的背离旋转轴线6的表面上伸展，液态填充材料15的流动方向42相对于杆17的朝向旋转轴线6的表面伸展并且流动方向41在杆17的杆端部处伸展。因此，在第一材料硬化时能够在充分液态的状态下、即以足够高的温度以充足的量有利地不仅在杆17的朝向旋转轴线9的表面上还在杆17的背离转动轴向9的表面上提供第一材料。
第二工件44具有排风开口46，经由其在将填充材料15引入到第一工件43时能够将气体、例如空气从第二工件44中排出。
图5示出作为异步电机并且包括根据图1的笼形转子1的电机50的一个实施例。电机50为了其自身的保护而具有壳体57，在其中布置有定子58并且其中笼形转子1可转动地支承在定子50之间。笼形转子1的可转动的支承经由轴502通过壳体57中的轴承501、例如滚动轴承来进行。定子58具有绕组59，该绕组的绕组头部在图5中可见。经由绕组59能够在电机50运行时输送或提取电能。
图6示出电机51，52的套组60的第一实施例。第一电机52具有如根据图5的电机的实施例的结构。因此，电机52具有第一笼形转子62，该第一笼形转子如根据图1的笼形转子的实施例构成，其中存在一些偏差，该偏差如下描述：
第一笼形转子62包括布置在第一轴向端部163上的短路环608和另外的短路环609，该另外的短路环布置在第二轴向端部164上。第一笼形转子62的转子板叠206具有第一长度l1，该第一长度从第一轴向端部163延伸至第二轴向端部164。叠片7具有各一个第一冲制部10，该第一冲制部形成转子板叠206的槽16的边缘。板叠206的槽16利用由第一材料构成的填充材料15填充。叠片7具有各一个第二冲制部，该第二冲制部形成通道126，该通道从第一轴向端部163伸展至第二轴向端部164。通道126用由第一材料构成的填充材料15填充，该填充材料与短路环608和另外的短路环609一件式地连接。
第二电机51也具有如根据图5的电机的实施例那样构成的结构。第二电机51具有笼形转子变体61，该笼形转子变体如根据图1的笼形转子的实施例那样构成，其中至少存在下述偏差：
叠片7的各第二冲制部11形成转子板叠变体63的开放通道69的边缘，该通道从转子板叠变体63的第一轴向端部161伸展至转子板叠变体63的第二轴向端部162。转子板叠变体63具有第二长度l2，该第二长度从转子板叠变体63的第一轴向端部161延伸至转子板叠变体63的第二轴向端部162，其中第二长度l2小于第一长度l1。第二长度l2例如能够具有小于第一长度l1的值的一半的值。
因此有利地，通道126或另外的通道能够以所需要的尺寸为制造套组60的更长的第一电机52而有利地被考虑用于将填充材料15至少部分地经由通道从第一轴向端部163引至第二轴向端部164。为了阐述，在该段的后面认为：图3示例性地示出第一笼形转子62的相应的横截面。在该段落中不设有附图标记，在关于其意义有疑问的情况下能够相应地从图3和所属的描述中示例性地得出其附图标记。所述的所需要的尺寸通过如下条件预设：在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部164处为另外的短路环609提供第一材料。取决于在制造第一笼形转子62时提供用于将填充材料15运输至第二轴向端部164的通道的横截面，能够有利地确定经由其将填充材料15引至第二轴向端部164的通道的数量，从而在充分液态的状态下以充足的量在第一笼形栓轴62的转子板叠206的第二轴向端部164处为另外的短路环609提供第一材料。如已经结合笼形转子1的实施例根据图3描述的那样，用第一填充材料15填充的通道应当优选地确定其绕着旋转轴线6的布置，以使得在绕着旋转轴线6转动时通过非旋转对称的质量分布使得笼形转子62的不平衡最小化。
也能够有利地为电机的根据本发明的套组应用叠片，该叠片在叠片的内部区域中具有另外的第二冲制部，该叠片分别形成不同横截面的通道的边缘，从而在用填充材料填充通道之后，将第一材料填充到具有与其他通道不同面积的横截面的通道中的一个中。特别地有利地，相应的通道的边界的周长与相应的通道的横截面的面积的比在通道中能够是不同的。
因此，在电机51，52的套组60的实施例中，叠片7能够具有第二冲制部11和另外的第二冲制部的绕着旋转轴线6伸展的布置，其形成具有第一面积的第一通道126的边缘和具有更大的第二面积的第二通道的边缘，其中第一通道126和第二通道交替地绕着旋转轴线6布置。在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部164处为另外的短路环609提供第一材料的条件能够通过如下方式有利地实现，即填充材料15经由具有更大的第二面积的第二通道从第一轴向端部163引至第二轴向端部164，因为于是有利地，在通过较长的转子板叠206运输填充材料15时能够降低填充材料的每单位体积的热学损失。因此，能够有利地在充分液态的状态下以充足的量在第二轴向端部164处为另外的短路环609提供第一材料。
图9示出从轴向方向3观察的根据图6的笼形转子变体61的视图。图9示出，笼形转子变体61具有多个开放通道69并且不具有填充的通道，该填充的通道用由第一材料构成的填充材料15填充。特别是不具有如下填充的通道，其中填充材料与短路环和另外的短路环一件式地连接。
图7示出电机53，54的套组70的第二实施例。套组70包括至少一个第一电机54，该第一电机具有如根据图5的电机的实施例那样的结构。第一电机54具有第一笼形转子54，该第一笼形转子如图1的笼形转子1的实施例那样构成。第一笼形转子72的转子板叠207具有第三长度l3，该第三长度从第一轴向端部173沿至第二轴向端部174。将由具有比第一材料导电性更高导电性的第二材料构成的杆717布置在槽716中。
电机53，54的套组70具有至少一个第二电机53，该第二电机如图6的实施例的套组60的第一电机52那样构成，其中图7的第二电机53具有带有转子板叠变体73的笼形转子变体71，该转子板叠变体具有多个开放通道79但是不具有填充的通道，该填充的通道用由第一材料构成的填充材料15填充。特别地，不具有如下填充的通道，其中填充材料与短路环和与另外的短路环一件式地连接。转子板叠变体73具有第四长度l4，该第四长度从转子板叠变体73的第一轴向端部171延伸至转子板叠变体73的第二轴向端部172，其中第三长度l3基本上等于第四长度l4。基本上意味着：第三长度l3与第四长度l4最多相差第三长度l3的10％。尽管杆717在槽176中，但是能够有利地将第一材料在充分液态的状态下以充足的量经由有利的通道引至第二轴向端部174，以便在那里能够形成高质量的第一笼形转子72的另外的短路环709。
图8示出电机55，56的套组80的第三实施例。电机55，56的套组80包括第一电机56，该第一电机具有如图5的电机50的实施例那样的结构。第一电机56具有第一笼形转子82，该第一笼形转子如根据图1的笼形转子的实施例那样构成。在第一笼形转子82中用由第一材料构成的填充材料15填充更大数量的通道，其中填充材料一件式地与短路环和与另外的短路环连接。尽管第五长度l5大约是第三长度l3的两倍大，但是第一材料能够在充分液态的状态下以充足的量从转子板叠208的第一轴向端部183引至转子板叠208的第二轴向端部184，而第一电机的另外的短路环与根据图7的第一电机54的另外的短路环的质量相比不具有更差的质量。这通过如下方式有利地实现：根据图8的第一笼形转子82的用填充材料填充的通道的数量大于根据图7的第一笼形转子72的用填充材料填充的通道的数量，或者根据图8的第一笼形转子82的相应的通道中的第一材料填充如下横截面，该横截面的面积大于填充材料在根据图8的第一笼形转子82的相应的通道中填充的横截面的面积。有利地，这两个笼形转子都能够适用，即不仅填充的通道的数量、还有横截面都是不同的。第五长度l5从第一轴向端部183延伸至转子板叠208的第二轴向端部184。
电机55，56的套组80具有第二电机55，该第二电机具有根据图6的第二电机51那样的结构。然而，在第二电机55中布置由具有比第一材料导电性更高导电性的第二材料构成的杆。第二电机55具有带有转子板叠变体83的笼形转子变体81。笼形转子变体81的开放通道89从转子板叠变体83的第一轴向端部181伸展至转子板叠变体83的第二轴向端部182。第六长度l6从第一轴向端部181延伸至转子板叠变体83的第二轴向端部182。第六长度l6小于第五长度l5的大约一半。
在另一实施例中，电机51，52，53，54，55，56的套组具有第一电机52、第二电机51、第三电机54、第四电机53、第五电机56和第六电机55。电机51，52，53，54，55，56的连续编号在此对应于根据图6，7和8的转子板叠变体63，73，83或转子板叠206，207，208的长度l1，l2，l3，l4，l5，l6中的编号方式。套组的六个电机是图6，7和8的电机。为了区分笼形转子62，72，82、笼形转子变体61，71，81和转子板叠206，207，208和转子板叠变体63，73，83，其统一地以跟随着笼形转子或转子板叠的电机的序号表示。因此，第一电机52具有第一笼形转子变体62和第一转子板叠变体206。
笼形转子51，52，53，54，55的实施例具有叠片7，该叠片全部关于第一冲制部10、第二冲制部11、另外的冲制部30、形成另外的通道121的边缘的另外的冲制部和形成不同横截面的通道的各边缘的另外的第二冲制部地在位置和大小方面相同地构成。
尽管通过优选的实施例在细节上详细地阐述并描述了本发明，但本发明并不局限于所公开的实例，并且其他的变体能够由专业人员推导出，这并不脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电机(50，52，54，56)的笼形转子(1，62，72，82)，所述笼形转子包括：
-转子板叠(2，206，207，208)，所述转子板叠沿着旋转轴线(6)在轴向方向(3)上从第一轴向端部(4，163，173，183)向第二轴向端部(5，164，174，184)延伸并且所述转子板叠具有沿所述轴向方向(3)分层的叠片(7)，
-短路环(8)，所述短路环环绕所述旋转轴线(6)并且所述短路环布置在所述第一轴向端部(4，163，173，183)上；和
-另外的短路环(9)，所述另外的短路环环绕所述旋转轴线(6)并且所述另外的短路环布置在所述第二轴向端部(5，164，174，184)上，
-其中，所述短路环(8)和所述另外的短路环(9)包括第一材料，
-其中，所述叠片(7)具有各一个第一冲制部(10)，所述第一冲制部形成所述转子板叠(2，206，207，208)的槽(16)的边缘，所述槽从所述第一轴向端部(4，163，173，183)伸展至所述第二轴向端部(5，164，174，184)，
-其中，所述叠片(7)具有各一个第二冲制部(11)，所述第二冲制部形成通道(12，126)的边缘，所述通道从所述第一轴向端部(4，163，173，183)伸展至所述第二轴向端部(5，164，174，184)，
-其中，所述第一冲制部(10)位于所述叠片(7)的外部区域(13)中并且所述第二冲制部(11)位于所述叠片(7)的内部区域中，其特征在于，所述通道(12，126)用由所述第一材料构成的填充材料(15)填充，所述填充材料与所述短路环(8)和所述另外的短路环(9)一件式地连接。
2.根据权利要求1所述的笼形转子(1，62，72，82)，其中，所述第一材料在所述通道(12，126)中填充横截面(18)，所述横截面大于所述第一材料在所述槽(16)中的一个中填充的横截面(151)。
3.根据权利要求1或2所述的笼形转子(1，62，72，82)，其中，所述叠片(7)至少在所述叠片(7)的内部区域(14)中具有各一个另外的冲制部(30)，其中，所述另外的冲制部(30)形成开放通道(19)的边缘，所述开放通道从所述第一轴向端部(4)伸展至所述第二轴向端部(5)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的笼形转子(1，62，72，82)，其中，所述通道(12)在所述叠片(7)中与所述槽(16)分开。
5.根据前述权利要求中任一项所述的笼形转子(1，62，72，82)，其中，在所述槽(16)中布置有由第二材料构成的杆(17)，所述第二材料的导电性比所述第一材料的导电性更高。
6.根据前述权利要求中任一项所述的笼形转子(1，62，72，82)，其中，通过所述第二冲制部(11)形成的所述通道(12，126)的所述边缘包围所述通道(12，126)中的所述填充材料(15)。
7.一种电机(50，52，54，56)，包括根据前述权利要求中任一项所述的笼形转子(1，62，72，82)。
8.一种用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的笼形转子(1，62，72，82)的方法，其中，所述填充材料(15)至少部分地经由所述通道(12，126)引至所述第二轴向端部(5，164，174，184)。
9.一种电机(51，52，53，54，55，56)的套组(60，70，80)，包括至少一个第一电机(52，54，56)和至少一个第二电机(51，53，55)，所述第一电机具有根据权利要求1至6中任一项所述的第一笼形转子(62，72，82)，
-其中，所述第二电机(51，53，55)具有带有转子板叠变体(63，73，83)的笼形转子变体(61，71，81)，所述转子板叠变体如所述第一笼形转子(62，72，82)的所述叠片(7)那样具有带有各一个第一冲制部(10)和第二冲制部(11)的所述叠片(7)，其中，所述叠片(7)的各个所述第一冲制部(10)形成所述转子板叠变体(63，73，83)的槽(16)的边缘，所述槽从所述转子板叠变体(63，73，83)的第一轴向端部(161，171，181)伸展至所述转子板叠变体(63，73，83)的第二轴向端部，其中，所述叠片(7)的各个所述第二冲制部(11)形成所述转子板叠变体(63，73，83)的开放通道(69，79，89)的边缘，所述转子板叠变体的开放通道从所述转子板叠变体(63，73，83)的所述第一轴向端部(161，171，181)伸展至所述转子板叠变体(63，73，83)的所述第二轴向端部(162，172，182)。
10.一种根据权利要求9所述的电机(51，52，55，56)的套组(60，80)，
-其中，所述第一笼形转子(62，82)的所述转子板叠(206，208)具有第一长度，所述第一长度从所述第一轴向端部(163，183)延伸至所述第二轴向端部(164，184)，并且所述转子板叠变体(63，83)具有第二长度，所述第二长度从所述转子板叠变体(63，83)的所述第一轴向端部(161，181)延伸至所述转子板叠变体(63，83)的所述第二轴向端部(162，182)，其中，所述第二长度小于所述第一长度。
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