CN108352763A - 鼠笼式转子和用于制造鼠笼式转子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造用于异步电机的鼠笼式转子(9)的方法，所述方法包括以下步骤：提供由堆叠的多个转子叠片(2)组成的转子叠片组(1)，所述转子叠片分别具有沿着周向分布的多个转子叠片槽(3)；将杆状的金属丝组(4)放置在转子叠片槽(3)中，所述金属丝组分别由多个金属丝(5)构成；将各个转子叠片(2)相对彼此旋转，其中，使金属丝组(4)变形；将短路环(8)放置在转子叠片组(1)的两个端侧上；和将金属丝组(4)与短路环(8)相连接。此外，本发明涉及一种这样制造的鼠笼式转子(9)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于异步电机的鼠笼式转子和一种用于制造这种鼠笼式转子的方法，在此，所述异步电机尤其是规定用于在机动车中使用。
背景技术
异步电机的转子(也称为短路转子或者鼠笼式转子)由具有冲压的槽的金属板组(所谓的转子叠片组)制成。在金属板组的端侧上设有端环(所谓的短路环)的短路杆延伸穿过这些槽。已知的是，(例如借助压铸方法)铸造短路杆，其中，短路杆被注入到金属板组的冲压的槽中。同样已知的是，将预制的杆插入到金属板组的槽中。短路杆在端部上设有铸造的或者预制的短路环。
此外已知的是，构造具有V形短路杆的鼠笼式转子(如果沿着鼠笼式转子的径向方向向内看，短路杆成V形)。这些V形短路杆具有这样的优点：沿着转子的轴向方向的不符合期望的分力被相互抵消并且由此正面地影响发动机的噪音与震动特性。这些V形的短路杆借助铸造被制造。
但是短路杆的铸造具有以下的缺点：在铸造铝制短路杆的情况下，发动机的效率由于铝的材料特有的电导不是最优的。在铸造铜质短路杆的情况下，虽然电导以及因此效率也相比于铝更优，但是由于铜的高熔点，铜压铸更加困难并且在技术实施方面昂贵得多。
V形的预制的短路杆不能够被插入到冲压的槽中并且因此实际上无法实施。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于异步电机的鼠笼式转子，所述鼠笼式转子至少部分地解决前述缺点。该任务借助用于制造鼠笼式转子的、具有根据权利要求1的步骤的方法和具有根据权利要求7的特征的鼠笼式转子解决。本发明的有利的扩展方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的一个实施例，提供一种用于制造用于异步电机的鼠笼式转子的方法，其包括以下步骤：提供由堆叠的多个转子叠片组成的转子叠片组，所述转子叠片分别具有沿着周向分布的多个转子叠片槽；将杆状的金属丝组放置在转子叠片槽中，所述金属丝组分别由多个金属丝构成；将各个转子叠片相对彼此旋转，其中，使金属丝组变形；将短路环放置在转子叠片组的两个端侧上，并且将金属丝组与短路环相连接。该方法的优点在于，用作短路杆的金属丝组具有良好的导电能力并且可变形。由此，即使在不经铸造的情况下也，也能够借助简单的器件提供具有经扭转的短路杆(在当前情况下即用作为短路杆的金属丝组)的鼠笼式转子。例如在这种鼠笼式转子中可考虑金属丝组的倾斜的延伸走向，在所述倾斜的延伸走向的情况下，各个叠片围绕转子轴线相对彼此旋转至少一个扭转角，使得例如形成金属丝组的V形或者W形布置结构。经扭转的鼠笼式转子在其噪音和震动特性方面是有利的。通过将柔性的金属丝组作为短路杆使用，可能的是，将铜在金属板槽中的高的电导的优点与铝制的短路环的技术方面已知并且简单的以及经济的铸造相结合。此外存在这样的优点，通过该制造方法，用于金属丝组(短路杆)和短路环的材料的选择是任意的并且能够彼此独立地确定，使得材料选择能够匹配于相应的要求以及成本预算。
此外，根据一个另外的实施例，本方法包括以下步骤：将多个金属丝相互挤压以构造金属丝组。通过挤压金属丝的方式实现在转子叠片槽中的金属丝材料更大的材料密度并且由此实现良好的导电能力。
本方法根据一个另外的实施例构成，在旋转各个转子叠片的步骤中这些转子叠片这样旋转，使得沿着鼠笼式转子的径向方向向内看，金属丝组是直线形的、V形的或者W形的。如已经提及的那样，这种扭转在噪音和震动特性方面具有优点。
本方法根据一个另外的实施例构成，金属丝组分别由多个金属丝编织物构成，并且每个金属丝编织物包括多个金属丝。这使得操纵和制造更简单，因为每个金属丝组需组装的零部件更少。
本方法根据一个另外的实施例构成，使得转子叠片槽连同处于其中的金属丝组被填充以一种材料，该材料区别于金属丝的材料。
本方法根据一个另外的实施例构成，转子叠片槽被填充以塑料材料。这确保金属丝组朝向外部的电绝缘性并且在此为将金属丝组定位并且保持在转子叠片槽中提供支持。此外实现更好的热传递，这是因为在短路笼架中产生损耗热量，所述损耗热量例如在转子轴冷却的情况下必须被运输至转子轴。
此外，本发明提供一种用于异步电机的鼠笼式转子，其具有由堆叠的多个转子叠片组成的转子叠片组，所述转子叠片分别具有沿着周向分布的多个转子叠片槽；接合到转子叠片槽中的金属丝组，所述金属丝组分别由多个金属丝构成，其中，金属丝组的纵向方向不平行于鼠笼式转子的轴向方向；以及设置在转子叠片组的两个端侧上的短路环，所述短路环与金属丝组相连接。该鼠笼式转子提供已在前面结合用于制造鼠笼式转子的方法所描述的优点。
根据一个扩展方案，所述鼠笼式转子这样构成，使得多个金属丝相互挤压，以构造金属丝组。
根据一个扩展方案，所述鼠笼式转子这样构成，使得金属丝组分别由多个金属丝编织物构成，并且每个金属丝编织物包括多个金属丝。
根据一个扩展方案，所述鼠笼式转子这样构成，使得转子叠片槽连同处于其中的金属丝组被填充以一种材料，该材料区别于金属丝的材料。
根据一个扩展方案，所述鼠笼式转子这样构成，使得转子叠片槽被填充以塑料材料。
附图说明
下面参考附图描述本发明的一个优选的实施例。附图如下：
图1示意性地示出根据本发明的鼠笼式转子的转子叠片组；
图2示出根据本发明的鼠笼式转子的金属丝组；
图3示出图2中的、在变形状态中的金属丝组；
图4示出根据本发明的鼠笼式转子。
具体实施方式
图1示出转子叠片组1，该转子叠片组由相互堆叠的或者说层压的多个转子叠片2构成。转子叠片2中的每个转子叠片具有圆形的外圆周和圆形的内圆周，在所述内圆周内设置有已装配的鼠笼式转子9的轴(见图4)。各个转子叠片2彼此绝缘并且基本由铁或者铁合金制成。此外，转子叠片槽3彼此等距地沿着转子叠片2的周向分布。从转子叠片槽3的径向内端部出发，转子叠片槽3垂直于径向方向(并且在转子叠片平面内)展开。转子叠片槽3的径向外端部要么如在图1中示出的那样是开放的，要么是闭合的。在第一种情况下，仅转子叠片槽3的所述径向外端部是开放的。在这两种变型方案中可在转子叠片槽3的所述径向外端部上设有一个部段，在所述部段上，转子叠片槽3垂直于径向方向地径向向外逐渐变窄。多个这种转子叠片2被同心地堆叠，其中，相邻的转子叠片2相互接触，使得这些转子叠片构成转子叠片组1。
图2示出包括多个金属丝5的金属丝组4。为了制造根据本发明的鼠笼式转子，将这种类型的金属丝组4装入到转子叠片槽3中的每个转子叠片槽中。所述金属丝5尤其是等长的单个金属丝5、优选由铜、铝或者具有铜和/或铝的合金制成。可选地，所述金属丝组也能够由金属丝编织物(所谓的绞合线)制成，其中，在这种情况下，金属丝5中的多个金属丝被编组成一个长的金属丝编织物。如果金属丝组4由金属丝编织物制成，则每个金属丝组4具有一个或者多个金属丝编织物。为了制造金属丝组4，所述在直线形的状态中的、具有彼此齐平的端部的金属丝5或者金属丝编织物被联合和压缩或者挤压或者压紧。在此，优选所述金属丝组4这样成型，使得在挤压之后，金属丝组4的横截面对应于转子叠片槽3的形状。如已提及的那样，金属丝编织物的使用是可选的，并且每个金属丝组4也能够仅由独立的(确切地说是直至被挤压的时刻是独立的)金属丝5制成。所述被挤压的并且始终仍为直线形的金属丝组于是被装入到转子叠片槽3的每个转子叠片槽中，其中，转子叠片槽3在该状态中沿着转子叠片组1的轴向方向彼此对齐地定向。
接着，扭转或者说旋转各个转子叠片2，尤其是相对于相应相邻的转子叠片2旋转。借助各个转子叠片2相对彼此的旋转，被装入到转子叠片槽3中的金属丝组4也随之变形。该旋转能够以如下的方式实现：例如扭转刀6(在图1中示意性地示出扭转刀之一)移动到转子叠片组1的转子叠片槽3中并且围绕竖轴线7(该竖轴线与转子叠片组1的径向方向一致)被旋转。为了例如实现如在图3中示出的那样的对称的V形扭转，扭转刀6移动至转子叠片槽3的纵向延伸的一半中，而其它的扭转刀6移动至转子叠片槽3的另一半中，并且于是以相反的转动方向旋转。但是，在这里只是示例性地和简化地示出所述扭转的实现。
在转子叠片2旋转之后，金属丝组4优选具有V形，如在图3中示出的那样。W形或者其它的形状也是可以实现的和可考虑的。在V形的情况下，金属丝组4的纵向端部处于(鼠笼式转子的)同一轴平行线上，V形的顶端是与这些纵向端部侧向错开的。替代于V形，其它的几何图形(例如W形)在发动机(鼠笼式转子被安装在所述发动机中)的噪音和震动特性方面也可能表明是有利的。此外，金属丝组4在旋转之后也可以是直线形的，并且所述旋转这样被实施，使得金属丝组4围绕转子叠片组1的径向线被旋转，使得金属丝组4不再平行于转子叠片组1或者鼠笼式转子的轴向方向。
在转子叠片2的旋转或者说扭转之后，短路环8被安装至转子叠片组1的端侧上。短路环8优选是冲制、锻制、铣制的或者喷水切割的等等。金属丝组4的纵向端部被与短路环8连接，尤其是焊接或者钎焊。替代于此也可铸造短路环8，例如由铝铸造，其中，短路环已被铸造在金属丝组4的纵向端部上，使得短路环的成型和固定在一个作业步骤中完成。
为了在金属丝组4和短路环8之间建立良好的电连接，一方面连接技术(例如焊接、钎焊)必须确保导电能力，而另一方面有利的是，在压缩金属丝组4和使其成型的情况下，金属丝组4的纵向端部这样被压缩，使得与短路环8的电连接的稍后的建立通过短路环的铸造、通过焊接或者钎焊得以确保。
可选地，转子叠片槽3连同处于其中的金属丝组4能够被填充以塑料、优选具有高导热能力的塑)，所述塑料将转子叠片槽3向外闭锁并且在此为在运行中将金属丝组4保持在转子叠片槽3中提供支持。该填充例如能够借助喷射注塑方法或者压铸方法实现。
在附图和前面的说明中已详细地说明和描述了本发明，但是该说明和描述可理解为是说明性的或者示例性的、而非局限性的，并且无意将本发明局限于所公开的实施例。在不同的从属权利要求中列举了特定的特征，这一单纯的事实不应表示，这些特征的组合不能够有利地被使用。
附图标记列表
1 转子叠片组
2 转子叠片
3 转子叠片槽
4 金属丝组
5 金属丝
6 扭转刀
7 扭转刀的竖轴线
8 短路环
9 鼠笼式转子
Claims (10)
1.用于制造用于异步电机的鼠笼式转子(9)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供由堆叠的多个转子叠片(2)组成的转子叠片组(1)，所述转子叠片分别具有沿着周向分布的多个转子叠片槽(3)；
将杆状的金属丝组(4)放置在所述转子叠片槽(3)中，所述金属丝组分别由多个金属丝(5)构成；
将各个转子叠片(2)相对彼此旋转；
将短路环(8)放置在所述转子叠片组(1)的两个端侧上；以及
将所述金属丝组(4)与所述短路环(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法此外包括以下步骤：
将多个金属丝(5)相互挤压以构造金属丝组(4)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在旋转各个转子叠片(2)的步骤中，所述转子叠片这样被旋转，使得沿着鼠笼式转子的径向方向向内看，所述金属丝组(4)是直线形的、V形的或者W形的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，金属丝组(4)分别由多个金属丝编织物构成，并且每个金属丝编织物包括多个金属丝(5)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述转子叠片槽(3)连同处于其中的金属丝组(4)被填充以一种材料，所述材料与所述金属丝(5)的材料不同。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述转子叠片槽(3)被填充以塑料材料。
7.用于异步电机的鼠笼式转子(9)，所述鼠笼式转子包括：
由堆叠的多个转子叠片(2)组成的转子叠片组(1)，所述转子叠片分别具有沿着周向分布的多个转子叠片槽(3)；
接合到所述转子叠片槽(3)中的金属丝组(4)，所述金属丝组分别由多个金属丝(5)构成，其中，金属丝组(4)的纵向方向不平行于鼠笼式转子的轴向方向；以及
设置在所述转子叠片组(1)的两个端侧上的短路环(8)，所述短路环与金属丝组(4)相连接。
8.根据权利要求7所述的鼠笼式转子，其中，所述多个金属丝(5)相互挤压，以构造所述金属丝组(4)。
9.根据权利要求7或8所述的鼠笼式转子，其中，沿着鼠笼式转子的径向方向向内看，所述金属丝组(4)是直线形的、V形的或者W形的。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的鼠笼式转子，其中，所述转子叠片槽(3)连同处于叠片槽中的金属丝组(4)被填充以塑料。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |