CN106464106A - 用于电机的笼型转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机的笼型转子，所述笼型转子具有转子芯和围绕转子芯布置的导电的转子笼，其中，所述转子笼包含碳纳米管。本发明此外还涉及一种具有这种笼型转子的电机。

Description

用于电机的笼型转子

本发明涉及一种用于电机的笼型转子，其具有转子芯和包围转子芯布置的导电的转子笼。本发明此外还涉及一种具有这种笼型转子的电机。

许多电机、首先是交流异步电机通过使用笼型转子来运行。这种笼型转子典型地具有多个纵向支撑条，它们也称为转子杆并且在转子的两个轴向端部上与所谓的短路环电连接。因此笼型转子的整个笼式的结构在电机的运行过程中被电短路。这种转子笼也称为短路笼或笼型绕组。这种转子类型区别于所谓的滑环式转子，在这种滑环式转子中转子的绕组没有相互短路连接，而是作为单独绕组存在并且分别通过滑环接触在外部相接触。

在已知的笼型转子中，笼型转子的纵向支撑条由实体的金属杆构成，其由例如铜、铝或它们的合金这样的非铁金属构成。金属杆与端侧布置的短路环持久地机械地和电地相连，典型地通过插入和焊入到短路环的为此设置的凹口中。这种笼型转子在EP1039618A1中被描述。

这种已知的转子笼或短路式笼的缺点是在制造这种连接时制造和装配耗费很高。笼型转子在电机运行时承受很高的离心力。因此首先所述连接必须满足很高的力学要求。所述连接常常必须通过外部施加的轮毂额外地加强，这又提高了转子的制造耗费和位置需求。金属转子杆和同样金属的短路环的较高的重量此外对离心力的数值产生不利的作用。

在另外已知的实施方式中，笼型转子以铸造工艺制成，例如通过铝的压铸。这种铸造的转子笼主要在较小和中等功率的电机中应用，因为其难以构造为较大尺寸。

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有转子笼的笼型转子，其能够避免所述缺点。尤其应该提供一种简单和廉价制造的转子笼，其也能够用于较大的转子尺寸。

所述技术问题通过权利要求1描述的笼型转子解决。按照本发明的笼型转子具有转子芯和围绕转子芯布置的导电的转子笼，其中，转子笼包含碳纳米管。其中，转子笼这样设计，使得在电机运行时流过转子笼的电流通过碳纳米管传输。

按照本发明的笼型转子的主要优点在于其简单的可制造性。尤其借助以下描述的实施方式、利用基于碳纳米管的纤维、纱线、股线和垫以简单的方式实现用于笼型转子的导电的笼结构。在此，笼结构的几何形状可以灵活地适配不同的电机类型，因为不需要具有转子笼的具体的几何形状的杆、环或其他刚性件。

另一个优点在于，基于碳纳米管的短路式笼具有相对较小的质量。由碳纳米管构成的压密的纱线的密度可以在0.5至1.5g/cm³之间。在可对照的电流承受能力下，在此可以使用比在金属元件的情况中更小质量的导电元件。因此在电机运行时产生的离心力更小，并且构件的机械载荷相应地更低。电机因此也可以比使用已知的笼型转子时以更高的转速运行。

此外，基于碳纳米管的材料具有很好的导电性、机械承载性和化学耐受性。单个的碳纳米管的机械承载性和导电性超过金属和金属合金的数值许多倍。即使具有由碳纳米管构成的纤维或纱线的宏观构件不能实现基于单个管的数值，但是导电性和承载性的数值通过新的制造方法也可以显著提升。例如由N.Behabtu et al.描述了由碳纳米管纺织的纤维，所述碳纳米管具有22至33μOhm·cm的单位电阻(N.Behabtu et al.在《科学》339期，(2013)，182-185页中)。虽然这种导电能力还没有像铜和其合金那样高，但是纤维的机械强度已经部分地相对于高导电能力的金属合金占有优势。对于在8至10μm的范围中的纤维密度，弹性模量高于100GPa并且强度在1GPa的范围中。尽管所述数值位于含铜材料的数值相似的区间中，然而碳纳米管的特殊的优点在于其导电性和机械承载性即使在纤维弯折时或者构件的弯曲处也不会明显损伤。尤其当用于转子笼的笼绕组结构时，这种稳定性在弯曲的导体引导结构中特别有利。

笼型转子的有利的结构造型和扩展设计由权利要求1的从属权利要求得出。因此所述笼型转子附加地具有以下特征：

所述转子笼包含纤维，所述纤维由多个碳纳米管纺纱而成。所述实施方式是有利的，因为单个的碳纳米管通常不足够长、导电性不足和/或机械承载性不足以用于宏观的应用。通过在共同的纤维中使用多个碳纳米管能够提供更大的电导体，其能够比单个管更好地实现机械的、电学的和几何的要求。在许多情况中有利的是，使用许多这样的纤维，用于在宏观的构件中实现电流承载能力、机械承载性和几何尺寸的预设的数值。

所述纤维要么通过固体纺纱或通过液体纺纱获得并且由多个碳纳米管构成。单个纤维的平均直径在此优选在5至50μm之间，特别优选在5至25μm之间。构成纤维的单个碳纳米纤维的长度优选平均高于3μm。特别有利的是，平均管长度远大于所述数值，例如大于100μm或者甚至高于1mm。如上引用的Behabtu et al.的科学文章所描述的，然而借助由长度在3μm至11μm的管构成的纤维也可以实现很高的机械强度和很好的导电性。

在具有剧烈弯曲的部段的转子笼中，尤其借助在连接位置的区域中的绳结，单个纤维同样可以有利地弯曲或者甚至弯折地布置。这种实施方式的优点在于，由碳纳米管构成的纤维也可以在弯曲和/或弯折的状态中不损伤导电性。

包含碳纳米管的纤维可以具有至少1GPa的平均抗拉强度。优选通过多个这种纤维的捆扎成一个或多个更大的工件可以提供导电的元件，因此在电机的转子中能够承受更高的机械负载。因此改善了电机的事故安全性，尤其可以有利地避免在弯折部段中和/或在笼结构的不同元件之间的连接位置上的机械损伤。

所述纤维可以具有至少50GPa的平均弹性模量、特别有利地是至少100GPa，用于保证转子笼的机械承载性。

包含碳纳米管的纤维的单位电阻为平均小于1000μOhm·cm，特别有利地是低于100μOhm·cm。借助这种纤维材料可以在可对照的导体尺寸下实现至少与在使用金属合金的情况中相似的电流承载力。原理上借助包含碳纳米管的材料有利地还可以实现明显更高的导电性，其具有小于10μOhm·cm的、特别优选低于1μOhm·cm的单位电阻。

包含碳纳米管的纤维的密度有利地平均小于1.5g/cm³。在压密的纤维材料中所述密度特别有利地在0.5至1.5g/cm³之间。通过压密至所述值可以实现特别优良的导电性和机械强度。尽管所述密度在该范围中仍明显小于金属材料的密度，然而通过在可对照的尺寸中较小的重量出现的离心力更小、从而机械载荷更小。

包含碳纳米管的纤维可以特别有利地在承受拉应力的情况下制成。通过这种方式制成的纤维可以特别耐受其他机械载荷并且还可以具有更好的导电性、尤其在拉力载荷的方向上。纤维的干燥可以在拉力载荷下进行。纤维的在干燥之前的原始形状在此可以要么具有、要么没有拉力载荷地制成。

转子笼的碳纳米管可以掺杂有碘。通过这种掺杂可以特别有利地提高导电性，同时机械承载性更高。

转子笼的单个碳纳米管可以作为单壁管、多壁管或者这两种管型的混合物存在。管的壁的数量可以有利地平均在1至5之间。

转子笼的单个碳纳米管的直径有利地平均在1至6nm之间。

转子笼可以包含至少一个由包含碳纳米管的纤维纺织或编织的元件。转子笼尤其可以具有由包含碳纳米管的纤维构成的至少一个绞线、股线、面状导体和/或垫。换句话说，转子笼可以包含由多个纤维构成的纺织的元件。这种实施方式特别有利，因为转子笼能够以简单和廉价的方式利用纺织的材料缠绕、围拢和/或包围转子芯构成。包含碳纳米管的纺织材料特别有利地具有至少部分可逆的可变形性，因此其可以利用预紧力围绕转子芯缠绕。所述纺织材料在此也可以具有弯曲和/或弯折的区域，例如多个部段可以通过绳结相互连接。

转子笼可以包含多个纵向支撑条和至少两个端侧的连接结构，它们分别使纵向支撑条的至少一部分导电地相互连接。在这种实施例中，纵向支撑条相当于已知的笼型转子的刚性的纵向支撑条(或也称为短路杆)。但与于此不同的是，纵向支撑条不必是刚性的。其由包含碳纳米管的材料构成、特别有利的是其由包含碳纳米管的纤维构成。因此其也可以构成柔性或者至少部分柔性的导体股线。

所述纵向支撑条可以与转子的旋转轴线平行地定向。例如其可以全部平行地设置在圆柱面上，该圆柱面对应转子芯的外部面。

备选地，所述纵向支撑条也可以相对旋转轴线略微成角度地布置。通过这种略微倾斜的位置可以改善电机的启动条件。例如减小所谓的开槽振鸣(Nutenpfeifen)、不均衡的扭矩、磁性涡流、震动力和/或制动。在这种实施方式中，纵向支撑条没有相互精确地平行，而是在不同方向、但是有利地以数值方面相同的角度相对转子的旋转轴线倾斜。这种造型配置也称为“单次交叉”。备选的在“双次交叉”或“多次交叉”的实施方式中构成具有相对旋转轴线的不同斜度的纵向支撑条的不同的轴向区域。这种交叉在学术界或者也可以称为倾斜或螺旋。纵向支撑条与旋转轴线的角度例如最大为+/-20度。所述角度特别优选地在支柱绕组的给定槽数n下大约为360°/n的数值。

所述纵向支撑条可以至少在转子的轴向端部区域中与环形结构电连接，因此由所述部段形成总体上短路的笼结构。所述连接结构因此对应传统的笼中的短路环。附加地也可以在轴向上的另外的内部部段上设置另外的连接结构。

在备选的实施方式中也可行的是，并非所有纵向支撑条通过连接结构环形地相互连接。例如通过至少两个连接结构的各一个仅将纵向支撑条的部分数量的纵向支撑条导电地相互连接，因此构成更复杂的笼结构，例如具有多个部分笼和/或在单个纵向支撑条之间的串联的电连接。

所述转子笼包含一个或多个由碳纳米管构成的股线。从而特别有利地，至少转子笼的纵向支撑条基本上由这种股线构成。在此，每个纵向支撑条要么仅包含一个、要么包含多个股线。附加地，所述环形连接结构也有利地由具有碳纳米管的股线构成。

特别有利的是，股线的至少一部分既在纵向支撑条的一部分上、也在至少一个连接结构上延伸。换句话说，纵向支撑条和连接结构可以至少部分地由相同的连续的股线构成，并且由此相互过渡。在单独的导体件之间的附加的电连接(例如通过焊接方法)由此可以有利地避免。

转子笼的升级的结构特别有利地基本上通过包含碳纳米管的相互连接的股线构成。这对于机械稳定性和导电性是特别有利的，因为在纵向支撑条和连接环之间的过渡位置处不必形成不利的导电连接。转子笼也可以作为升级的结构由一个或多个股线连接而成，其中所述结构可以简单地制成并且力学上非常稳定。转子笼的用于不同转子尺寸的不同几何形状能够由相同形式的股线连接而成，而不需要像传统的转子笼那样需要具体造型的杆、环和其他适配的预制的构件。

纵向支撑条的区域和转子笼的连接结构可以有利地通过在股线中的绳结相互连接。所述连接结构具有短路环的形状，其分别与所有纵向支撑条的端部相连。在纵向支撑条和短路环之间的每个连接位置上因此形成三路连接，其可以简单地通过打结制成。备选地，所述股线在连接位置上也可以相互缠绕，而无需构成实际意义上的绳结。在两种情况中，股线严重地弯折或者至少弯曲。但是这在基于碳纳米管的纤维中至多导致电学和力学属性的非常微小的改变。

所述转子芯可以基本上由软磁性材料、尤其由含铁的材料构成，用于引导磁感线。如在传统的笼型转子中那样，转子芯由多个在轴向上堆叠的片构成。但是备选地其也可以由软磁的实心体构成。

所述转子芯可以具有多个槽，所述槽容纳转子笼的纵向支撑条。特别有利的是，随后将转子笼的包含碳纳米管的股线缠绕或编结在所述槽中。作为备选或补充，在轴向端部区域中也可以设有用于连接结构、尤其环形连接结构的槽。在实心的转子芯以及片组式的转子芯中都可提供用于保持和引导转子笼的不同的部段的槽。

在转子芯上具有槽的实施方式中尤其有利的是，转子笼包含至少一个由碳纳米管构成的股线，所述股线在预紧力下缠绕在转子芯的槽中。在这种实施方式中，所述预紧力这样选择，使得转子笼和转子芯一起构成自承载的机械结构。从而不需要附加的绷带来将转子笼机械稳定地保持在转子芯的基体上。所述预紧力可以这样选择，即转子笼即使在电机运行中的高转速下也能在转子芯上保持自身稳定。即使在片组作为转子芯的实施方式中，构成转子笼的股线的张力也可以选择为这样大，使得所述片组通过转子笼保持。换句话说，转子笼也可以承担由现有技术已知的转子压力盘的功能，所述片组通常借助所述转子压力盘固定。

端侧的连接结构以及纵向支撑条都可以在张力下围绕转子芯布置。所述张力也可以被用于实现股线的预定的导电性，因为对于基于碳纳米管的纤维而言在纵向上的导电性取决于所施加的拉应力。

转子笼的至少一个股线可以多层地缠绕在转子笼的槽中。换句话说，每个纵向支撑条可以由一个或多个股线的多次缠绕构成。在这种实施方式中可以以特别简单的方式、通过槽的横截面的合适的造型实现纵向支撑条的负载的横截面形状。除了简单的环形的、半圆形或U形横截面还可以实现纵向支撑条的矩形横截面、或者由多个矩形阶梯状组合的横截面。此外所述槽和位于其中的纵向支撑条例如具有径向向外锥状扩大的横截面。其可以朝向转子芯的外壁开放，或者所述开口可以备选地朝向外壁缩窄。通过所述槽的形状还可以对于各个角位置构成复杂的横截面形状，例如由多个、可能通过接片连接的纵向支撑条组合的形状。

在单层缠绕的转子笼中，纵向支撑条的横截面反而对应股线的横截面，也即在最简单的情况中对应基本上对称的线束的横截面和/或近似圆形的横截面。取代近似旋转对称的股线，然而通常还可以使用基于碳纳米管的幅面或者这种幅面的堆叠。从而纵向支撑条近似地具有矩形的横截面。

所述转子笼可以特别有利地包含利用由碳纳米管构成的股线编结成的网，其中这种网围绕转子芯缠绕。在此所述网指的是预制成的、编结的网，所述网随后围绕旋转轴线地缠绕在转子芯上。在仅一次缠绕时，可以通过这种方式构成仅具有一个股线的纵向支撑条，或者其可以在各个槽中通过多次缠绕构成具有多个股线的结构。在缠绕之后，网状的缠绕物的不同的位置例如通过绳结相互连接。

在最简单的情况中，这种预制成的网在两个侧面的连接绳之间具有简单的一排纵向支撑条。换句话说，这种网按照简单的绳梯的形式构成，其中由股线构成的梁被连接。当这些梁或者纵向支撑条的间距与所述槽的间距相适配时，这种预连接的网尤其借助预定的张力缠绕在转子芯上，并且形成由碳纳米管-绳构成的期望的笼结构。

为了制造更复杂的笼结构，由这种股线构成的更复杂的网也可以被连接。所述纵向支撑条例如可以附加地通过其他的、位于内部的连接绳连接，其在所述网缠绕之后构成内部的连接环。对于这种内部的连接环也可以合理地在转子芯上设置相应的槽。在这种实施方式中，预连接的网像是具有多个并排布置的网眼的渔网。

借助这种方法还可以制造更复杂的、例如单次或多次交叠的笼结构，其中纵向支撑条以预定的相对转子的旋转轴线的角度布置。所述角度可以通过转子的槽的相应角度和/或在预制成的待缠绕的网中的角度预定。

作为被编结的网的备选，转子笼也可以通过由碳纳米管构成的纤维纺织成的垫制成。为此，所述垫具有缺口，其中再次保留下具有多个纵向支撑条和至少两个端侧的横梁的栅格状结构。所述栅格状垫然后又可以围绕旋转轴线地缠绕在转子芯上，其中纵向支撑条随后适宜地再次放置在转子芯的槽中。所述缺口例如通过冲裁构成。

按照本发明的电机的优点与前述笼型转子的所述优点相似地得出。所述电机在此要么是电动机、要么是发电机。特别有利的是其为异步电机。

以下借助两个优选的实施例参照附图描述本发明。在附图中：

图1示出按照第一实施例的笼型转子的示意立体图，

图2示出按照第二实施例的实心的转子芯的示意立体图，

图3示出适用于缠绕图2中所示的转子芯的绕组的垫，

图4示出按照第三实施例的转子芯的两个槽的横截面，

图5示出按照第四实施例的转子芯的两个槽的横截面，

图6示出按照第五实施例的转子芯的两个槽的横截面，

图7示出按照第六实施例的纵向支撑条的电连接的示意图，和

图8示出按照第七实施例的备选的电连接的示意图。

图1示出按照本发明的第一实施例的笼型转子1的示意立体图。示出的转子芯3具有基本上圆柱形的基础形状，其中，当笼型转子在电机中运行时，圆柱的中心轴线对应笼型转子1的旋转轴线16。如在中部区域示意所示，转子芯3在其整个轴向长度上由铁片4的堆叠构成。铁片4基本上具有圆盘式的基础形状并且在其边缘区域中配备切槽。所述切槽这样相互定位，使得形成在整个转子芯3上延伸的槽15，所述槽在该实施例中基本上平行于旋转轴线16。

这样构成的转子芯被连接的股线11的网围拢，因此所述网构成包围转子芯3的转子笼5。所述转子笼5具有多个纵向支撑条7，它们嵌入到纵向伸长的槽15中。此外，转子笼5在其轴向端侧具有两个环形连接结构，它们将纵向支撑条7的端部区域在两个侧面的每个侧面上相互连接。

构成转子笼5的股线11由包含碳纳米管的纤维构成。因此股线11具有很高的导电能力，并且转子笼5在其整个结构上电短路。替代图1示意所示的相对粗略的具有较少绞合线的股线结构，在此还可以使用其他的、明显更复杂和/或更细密的股线或绳索造型。每个股线11在此包含多个子股线。在此通过槽15的造型还可以实现更复杂的横截面，其不同于简单股线的近似旋转对称的形状。

纵向支撑条7在所示实施例中分别在其两个端部通过绳结13与环形连接结构9相连。在此要么多个不同的股线11相互连接、要么转子笼5的整个网络由唯一的组合的股线11编接而成。构成转子笼5的网可以在制造笼型转子1时作为预制的、完全由绳材料构成的绳梯的形式的网，并且以这种形式包围转子芯3缠绕。在此也可以围绕转子芯构成网的多次缠绕结构，因此在每个槽15中形成多个纵向支撑条7。为此对于更靠外的纵向支撑条7提高了被编结的纵向支撑条的间距。备选地，所述网也可以对称地编结，并且在径向上更靠外的位置所需的更大的间距可以通过构成连接结构9的股线11的可延展性实现。

转子笼5可以在张力下围绕转子芯3缠绕或编结，因此转子芯3连同包围它的转子笼5构成机械上自稳定的结构。换句话说，围绕转子芯3编结的转子笼可以机械固定地保持板的堆叠。在股线11上的张力可以选择得足够大，用于承受在电机转速高时通过离心力产生的机械载荷。

在图1中出于清楚性的原因仅示出前部环形连接结构9的一部分，并且仅槽15的一部分以纵向支撑条7填充。这仅用于更好地显示转子芯3的槽15。在已组装的笼型转子1中，所有的槽15以纵向支撑条7填充，并且连接结构9应该在两个侧面构成环形闭合的导体。在图1中示意地示出具有仅六个纵向支撑条7的转子笼5。这个数量仅示例性地支持明显更大数量的纵向导体。在实际电机中可以使用例如具有10至50个纵向导体的转子笼。此外，纵向导体7也可以相对旋转轴线成角度地布置，例如以单次交叉或双重交叉的造型。

图2示意示出转子芯3的示意立体图，其设置用于按照本发明的第二实施例的笼型转子1。在该实施例中，转子芯3没有由板材构成，而是由软磁性的铁构成的实心体。在圆柱形基体中设置槽，适配的转子笼5的结构被嵌入其中。与该转子芯3适配的栅格状垫31的结构在图3的截图中显示。

图2中示出的转子芯3既具有用于转子笼的纵向支撑条7的槽15、也具有两个用于转子笼的环形的连接结构9的环形的端侧的槽21，和附加的具有用于待缠绕的栅格状垫31的中间支撑条35的环形的中间的槽23。在第二实施例中，用于纵向支撑条7的槽15没有与旋转轴线精确地平行，而是以轻微的角度、以双重交叉的造型布置：在第一径向区域27中槽15以一个方向环绕旋转轴线16，并且在第二径向区域29中其以相反的方向围绕旋转轴线16。为此当其在电机中运行时形成笼型转子1的更好的启动特性。

在图3中示出的垫31由纤维构成，其又包含碳纳米管。作为垫的基础的纤维主要由碳纳米管构成。由此垫31的整个栅格结构是导电的。在垫31缠绕到转子芯3的槽15、21和23中时，因此形成导电的并且自身短路的笼绕组结构。为此垫的端部区域附加地导电地相互连接，因此形成电闭合的圆柱笼。

与在图2中的槽15的缠绕结构相适配地、垫31具有由两组反向倾斜的纵向支撑条37。在两个纵向支撑条37之间具有中间支撑条35，中间支撑条35嵌入转子芯3的中间槽23中。两个侧面支撑条36位于栅格结构的侧面上，所述侧面支撑条36嵌入环形的端侧槽21中。栅格状的垫可以与第一实施例中的绳网相似地、要么以一层要么以多层围绕转子芯3缠绕。因此形成具有要么一层要么多层的纵向支撑条7的转子笼5。

在图3中仅示出栅格状垫31的实际更长的幅面。这种垫31例如可以在储存辊上贮备，并且在制造笼型转子1时在拉应力下缠绕在转子芯3上。垫幅面39的宽度在此对应待构造的笼式电极的轴向长度。

栅格装置垫31可以例如由大面积的纺织品通过冲裁或剪裁所需的缺口33构成。毡状的平面的垫特别适用于这种方法。备选地所述垫31也可以与所需的栅格结构相同地编织、编结、针织或者以他方式由基于碳纳米管的纤维构成。

图4示出按照本发明的第三实施例的转子芯3a中的两个槽15a的截面图，由此可以看出槽15a的型廓和通过置于槽15a中的股线11构成的纵向支撑条7的横截面形状。在此示范性地显示两个所示的槽15a的左侧的一个已经被填充了股线11，并且两个槽15a的右侧的一个仍是空的。在该实施例中，槽15a径向向外地朝向转子芯3a的表面开放，因此在外部形成了由股线11构成的纵向支撑条7的更大的导体横截面。

为此备选的第四实施例在图5中示意地示出。在此也示出在转子芯3b中的两个槽15b，其中两个槽15b的左侧槽再次示范性地填充股线11地示出。所述槽15b也首先锥形向外地开放，因此导体绳的横截面向外增大。但是在转子芯3b的表面附近，槽15b的开口缩窄。

在图6中示出另外的实施例，其中转子芯3c的槽15c由两个较大的部分开口构成，它们通过较窄的通道相互连接。通过将股线11嵌入这种复杂成型的槽中则在每个槽中构成纵向支撑条7，它们又包含上段41、下段43和连接两个局部段的支撑条45。

在图7中示出按照本发明的第六实施例的笼型转子1的纵向支撑条47a和47b的电连接的示意图。在该实施例中，纵向支撑条47a和47b在两个端侧没有完全环形地相互连接，而是这样构成连接结构，使得构成两个相互插套的部分笼49a和49b。为此在笼型转子1的每个轴向端部上提供两个连接结构，它们在图7中通过两个上方和下方延伸的电连接表示。所述连接结构中的每一个将纵向支撑条的每个第二纵向支撑条这样相互连接，使得由电分离的两组纵向支撑条47a和47b分别构成笼型转子的两个电气方面独立的部分笼49a和49b。这种配置造型的优点此外在于，对于部分笼49a和49b的每一个可以构成纵向支撑条47a和47b的更大的倾斜。

在图8中示出纵向支撑条47a和47b的电连接的备选的实施例。纵向支撑条在此也构成两个电气方面相互独立的部分数量47a和47b，它们分别相互独立地连接成两个部分笼49a和49b。与前述实施例不同的是，纵向支撑条47a、47b不是并联地、而是相互串联地连接成部分笼49a和49b。两对端侧的连接结构为此不构成环形闭合的连接结构，而是在部分笼49a和49b内部在两个端侧之一上交替地构成部分笼49a或49b的关联的纵向支撑条47a或47b之间的连接。

以相似方式也可以构成仅具有一个上级笼、而非具有两个或多个部分笼的、串联的笼结构。还可以考虑多种不同的配置造型，因为首先，部分笼的数量可以被改变，并且其次在每个部分笼内部也可以形成串联和并联的纵向支撑条。按照本发明的笼型转子在各种情况下特别适用于构成这种复杂的结构，因为通过纺织结构的连接、例如通过股线的编结、可以特别简单地构成这种交织的笼结构。具有至少部分串联的纵向支撑条的笼型转子优选在具有定子中的齿形绕组的电机中应用。

Claims (15)

1.一种用于电机的笼型转子(1)，所述笼型转子(1)具有转子芯(3)和围绕转子芯(3)布置的导电的转子笼(5)，其特征在于，所述转子笼(5)包含碳纳米管。

2.按照权利要求1所述的笼型转子(1)，其中，所述转子笼(5)包含纤维，所述纤维分别由大量碳纳米管纺纱而成。

3.按照权利要求2所述的笼型转子(1)，其中，所述转子笼(5)包含至少一个由含有碳纳米管的纤维纺织或编织成的元件(11、31)。

4.按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)，其中，所述转子笼(5)包含多个纵向支撑条(7)和两个端侧的连接结构(9)，所述两个端侧的连接结构(9)分别将至少一部分纵向支撑条(7)导电地相互连接。

5.按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)，其中，所述转子笼(5)包含一个或多个由碳纳米管构成的股线(11)。

6.按照权利要求5所述的笼型转子(1)，其中，所述转子笼(5)具有多个纵向支撑条(7)和两个端侧的连接结构(9)，其中，至少一部分股线(11)既在一部分纵向支撑条(7)上延伸、也在至少一个连接结构(9)上延伸。

7.按照权利要求5或6所述的笼型转子(1)，其中，所述转子笼(5)具有多个纵向支撑条(7)和两个端侧的连接结构(9)，其中，这些纵向支撑条(7)和连接结构(9)通过股线(11)中的绳结(13)相互连接。

8.按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)，其中，所述转子芯(3)基本上由软磁性材料构成。

9.按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)，其特征在于，所述转子芯(3)具有多个槽(15)，所述槽(15)容纳所述转子笼(5)的多个纵向支撑条(7)。

10.按照权利要求9所述的笼型转子(1)，其特征在于，所述转子笼(5)包含至少一个由碳纳米管构成的股线(11)，所述股线(11)在预紧力下缠绕在转子芯(3)的槽(15)内。

11.按照权利要求10所述的笼型转子(1)，其特征在于，所述转子笼(5)和转子芯(3)一起构成自承载的机械结构。

12.按照权利要求10或11所述的笼型转子(1)，其特征在于，所述转子笼(5)的至少一个股线(11)多层地缠绕在转子笼(5)的槽(15)中。

13.按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)，其特征在于，所述转子笼(5)包含由碳纳米管构成的股线(11)所编结成的网，其中，所述网围绕所述转子芯(3)缠绕。

14.按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)，其特征在于，所述转子笼(5)包含至少一个由碳纳米管构成的纤维所形成的纺织垫(31)，所述垫(31)具有缺口(33)并且缠绕在所述转子芯(3)上。

15.一种电机，具有按照前述权利要求之一所述的笼型转子(1)。