CN110943583B - 制造感应转子的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造感应转子的方法，包括将叠片组放置到夹具中，其中叠片组的第一端沿与叠片组的第二端相反的旋转方向旋转，以将导电棒倾斜到角度α。垂直构件固定到叠片组的多个叠层中的每一个叠层的外周。箍构件固定到多个垂直构件中的每一个垂直构件中以及多个导电棒中的每一个导电棒的外边缘。导电环固定在叠片组的每个端部上。对叠片组的外周进行机械加工以从叠片组移除多个垂直构件和多个箍构件。

Description

制造感应转子的方法
技术领域
本公开总体上涉及感应型电动机的制造，更具体地说，涉及一种制造感应转子的方法。
背景技术
用于感应型电动机的感应转子的开发已经发现，包括相对于电动机旋转轴具有倾斜角或角度的导电棒有利于电动机适当且一致的转矩输出。然而，传统的制造工艺不能：首先，一致地设置感应转子中的倾斜角，其次，在制造工艺完成后保持倾斜角。由于铸造或连接感应转子后的应力松弛，结果发现显著的倾斜角变化。
因此，本领域需要一种用于制造具有最小倾斜角变化的感应转子的改进工艺，该工艺能延长感应电动机的使用寿命。
发明内容
本公开包括一种制造感应转子的方法。该方法包括提供具有多个叠层和多个导电棒的叠片组。叠片组有第一端和与第一端相对的第二端。扣环安装在叠片组的第一端和第二端两者中的每一端。叠片组被放入夹具中。叠片组的第一端沿与叠片组的第二端相反的旋转方向旋转，以将导电棒倾斜到角度α。多个垂直构件被固定到叠片组的多个叠层中的每一叠层的外周。多个箍构件固定到多个垂直构件中的每一个垂直构件中以及多个导电棒中的每一个导电棒的外边缘。导电环固定在叠片组的第一端和第二端两者中的每一端。叠片组的外周被机械加工成从叠片组移除多个垂直构件和多个箍构件。
在本公开的一个示例中，提供了叠片组，该叠片组使多个叠层中的每个叠层都包括在叠层的外周上等距间隔的多个狭槽，形成多个细长凹槽，并且多个导电棒中的一个设置在多个细长凹槽的每个细长凹槽中。
在本公开的另一个示例中，扣环安装在由叠片组的第一端和第二端中的每一端上的多个导电棒中的每一个导电棒的内边缘上的凹口形成的凹槽中。
在本公开的又一示例中，扣环安装在由叠片组的第一端和第二端中的每一端上的多个导电棒中的每一个导电棒的外边缘上的凹口形成的凹槽中。
在本公开的又一个示例中，多个垂直构件被焊接到叠片组的多个叠层的外周。
在本公开的又一示例中，多个箍构件被焊接到多个垂直构件中和多个导电棒的外边缘。
在本公开的又一个示例中，通过利用包胶模具铸造工艺在叠片组的第一端和第二端中的每一端上形成导电环，导电环被固定在叠片组的第一端和第二端中的每一端上。
在本公开的又一个示例中，通过在叠片组的第一端和第二端中的每一端焊接和钎焊(之一)导电环，导电环固定在叠片组的第一端和第二端中的每一端上。
结合附图，从下面的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
在这里描述的附图是仅用于说明的目的，且不意在以任意方式限制本发明的范围。
图1是详细说明根据本公开的原理制造感应转子的方法的流程图；
图2是根据本公开的原理的部分组装的感应转子的透视图；
图3A是根据本公开的原理的部分组装的感应转子的透视图；
图3B是根据本公开的原理的部分组装的感应转子的透视图；
图4A是根据本公开的原理的感应转子的导电棒的侧视图；
图4B是根据本公开的原理的感应转子的导电棒的侧视图；
图5是根据本公开的原理保持在制造夹具中的部分组装感应转子的透视图；
图6是根据本公开的原理的部分组装的感应转子的透视图；
图7是根据本公开的原理的部分组装的感应转子的部分透视图；
图8是根据本公开的原理的感应转子的透视图；
图9是根据本公开的原理的感应转子的俯视图，以及
图10是根据本公开的原理的感应转子的透视图。
具体实施方式
本公开的示例有利地提供了制造用于感应式电动机的感应转子的方法。参考附图，其中相同的附图标记指代相同的组件，图1是描述根据本公开的原理制造感应转子的方法100的步骤的流程图。现在将结合图2-10，使用图1的流程图来描述方法100，图2-10示出了方法100的特定步骤之后感应转子的组装的各个阶段。例如，方法100的第一步骤102包括将多个叠层14与多个导电棒16组装在一起，如图2所示。更具体地，多个叠层14形成叠片组18，叠片组18包括狭槽20，多个导电棒16之一设置在狭槽20中。导电棒16围绕叠片组18的周边等距间隔开。
现在参考图3A、3B、4A和4B，并继续参考图1，在方法100的第二步骤104中，使用第一扣环22和第二扣环24中的一个，将叠片组18和导电棒16一同固定在转子组件中。第一扣环22设置在由多个导电棒16B形成的凹槽26中，导电棒16B的内边缘30上靠近导电棒16B的每个端部32处具有第一凹口28。当与叠片组18组装时，多个导电棒16B的第一凹口28对齐以形成凹槽26。
可选地，第二扣环24设置在由多个导电棒16A形成的凹槽34中，导电棒16A的外边缘38上靠近导电棒16A的每个端部40处具有第二凹口36。当与叠片组18组装时，多个导电棒16A的第二凹口36对齐以形成凹槽34。
方法100的第三步骤106将组装好的叠片组18放置在夹具42中，如图5所示。夹具42包括上部44和下部46，上部44和下部46中每一个都具有多个径向延伸构件48，这些构件48设置在导电棒16的端部32、40之间形成的间隙50中。方法100的第四步骤108设置导电棒16相对于叠片组18的旋转轴i的倾斜角α(如图6所示)。夹具42的上部44以与夹具42的下部46相反的方向旋转。
方法100的第五步骤110将垂直构件52固定到叠片组18的各个叠层上。垂直构件52优选焊接到叠层14上，然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可以考虑将垂直构件52固定到叠层14上的其他方式。例如，垂直构件52可以使用粘合剂或其他类型的金属连接技术粘附到叠层14上。在该第五步骤110中，几个垂直构件52围绕叠片组18的周边连接到叠片组18。该第五步骤的结果如图7所示。而图7示出了导电棒16。
方法100的第六步骤112将多个箍构件54固定到垂直构件52和导电棒16上。同样，第六步骤112中优选的金属连接技术是焊接。返回参考图6，两个箍构件54用于将叠片组18和导电棒16永久保持为由夹具44设置的倾斜角α，然而，只要第六步骤112的结果是永久设置的倾斜角α，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将更多或更少的箍构件54固定到垂直构件52和导电棒16。而图7示出了导电棒16的外边缘38延伸到超过叠片组18的外周边，但是，在不脱离本公开的范围的情况下，本公开预期导电棒16的外边缘38可以略低于叠片组18的外周边。
方法100的第七步骤114从夹具44移除具有永久设置的倾斜角α的叠片组18，并准备叠片组18，以执行在叠片组18的每个端部58上安装导电环56的第八步骤116。对于方法100的第八步骤116，在可用于在叠片组18上安装或形成导电环56的几种技术中，在本方法100中考虑的那些技术包括在导电棒16的端部钎焊或焊接导电环56(如图9和10所示)或使用包胶模具铸造工艺将导电环56铸造到位(如图8所示)。包胶模具铸造工艺包括将叠片组18放置在模具中，并将金属合金，优选铝合金，浇注到模具中，使得导电环56在叠片组18的每个端部58固化就位。
不管用于在叠片组18上安装或形成导电环56的技术如何，该方法的第九步骤118包括从完成的感应转子组件60移除垂直构件52和箍构件54。可以使用机械加工技术来分离垂直构件52和箍构件54，该技术也可以从感应转子组件60的外周62移除其他材料以实现特定的尺寸。
虽然已经详细描述了示例，但是熟悉本公开所涉及的领域的人员将会认识到在所附权利要求的范围内用于实践所公开的结构的各种替代设计和示例。

Claims (8)

1.一种用于制造感应转子的方法，所述方法包括：
提供包括多个叠层和多个导电棒的叠片组，所述叠片组具有第一端和与所述第一端相对的第二端；
在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上安装扣环；
将所述叠片组放入夹具中；
沿与所述叠片组的第二端相反的旋转方向旋转所述叠片组的第一端，以将所述导电棒倾斜到角度α；
将多个垂直构件固定到所述叠片组的多个叠层中的每个叠层的第一外周；
将多个箍构件固定到所述多个垂直构件的每一个垂直构件中以及所述多个导电棒中的每一个导电棒的外边缘；
将导电环固定在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上；
对所述叠片组的第一外周进行机械加工，以从所述叠片组移除所述多个垂直构件和所述多个箍构件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供包括多个叠层和多个导电棒的叠片组且所述叠片组具有第一端和与所述第一端相对的第二端进一步包括，提供包括多个叠层和多个导电棒的叠片组，所述叠片组具有第一端和与所述第一端相对的第二端，并且其中所述多个叠层中的每个叠层都包括在所述叠层的外周上等距间隔开的多个狭槽，从而形成多个细长凹槽，并且所述多个导电棒之一设置在所述多个细长凹槽中的单个细长凹槽中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上安装扣环进一步包括将所述扣环安装在由所述叠片组的第一端和第二端上的多个导电棒中的每一个导电棒的内边缘上的凹口形成的凹槽中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上安装扣环进一步包括将所述扣环安装在由所述叠片组的第一端和第二端上的多个导电棒中的每一个导电棒的外边缘上的凹口形成的凹槽中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述多个垂直构件固定到所述叠片组的多个叠层的外周进一步包括通过焊接将所述多个垂直构件固定到所述叠片组的多个叠层的外周。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述多个箍构件固定到所述多个垂直构件和所述多个导电棒的外边缘进一步包括通过焊接将所述多个箍构件固定到所述多个垂直构件和所述多个导电棒的外边缘。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述导电环固定在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上进一步包括通过包胶模具铸造工艺在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上形成所述导电环来将所述导电环固定在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述导电环固定在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上进一步包括通过将所述导电环焊接在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上来将所述导电环固定在所述叠片组的第一端和第二端中的每一端上。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560627A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 上海电气电站设备有限公司 一种汽轮发电机铁心径向收紧方法
WO2015071090A2 (de) * 2013-11-13 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Rotor für eine elektrische asynchronmaschine und verfahren zum fertigen desselben
DE102016212003A1 (de) * 2016-07-01 2018-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Kurzschlussläufer

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8347485B2 (en) 2010-02-12 2013-01-08 GM Global Technology Operations LLC Centrifugally-cast shorted structure for induction motor rotors
US8312914B2 (en) 2010-05-24 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Method, mold, and mold system for forming rotors
US9397539B2 (en) 2010-12-23 2016-07-19 GM Global Technology Operations LLC Method for fabricating a rotor for an induction motor
US8910371B2 (en) 2011-02-28 2014-12-16 GM Global Technology Operations LLC Method for fabricating an induction rotor
US9083221B2 (en) 2011-05-20 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC Rotor assembly with integral cast conductor bars and first end rings and welded second end rings and method of manufacturing same
US8643241B2 (en) 2011-08-30 2014-02-04 GM Global Technology Operations LLC End ring assembly and method of forming same
US9621012B2 (en) * 2015-01-07 2017-04-11 GM Global Technology Operations LLC Lamination pack for skewed conductor bars and method of forming same
GB2545154B (en) * 2015-08-24 2021-12-01 Magnomatics Ltd Magnetically geared apparatus and a pole piece for such apparatus
US20200220439A1 (en) * 2016-12-30 2020-07-09 Axel Michael Sigmar Integrated Adaptive Polyphase Electric Motor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015071090A2 (de) * 2013-11-13 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Rotor für eine elektrische asynchronmaschine und verfahren zum fertigen desselben
CN103560627A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 上海电气电站设备有限公司 一种汽轮发电机铁心径向收紧方法
DE102016212003A1 (de) * 2016-07-01 2018-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Kurzschlussläufer

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Publication number Publication date
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