CN111327166A - 用于完全灌封具有转子绕组的电机转子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于完全灌封设有转子绕组(130)的电机转子(100)的方法，其具有以下步骤：提供预制的转子(100)；提供至少一个排挤体(200)，该至少一个排挤体具有至少一个贯穿的通道(210)；将转子(100)和排挤体(200)直立地布置在铸模(300)中；用灌封料填充铸模(300)，其中，灌封料通过排挤体(200)的通道(210)被引入铸模(300)的下部区域(330)中并在铸模(300)中上升。本发明还涉及一种另选的方法，其中代替铸模(300)使用壳体。

Description

用于完全灌封具有转子绕组的电机转子的方法
技术领域
本发明涉及一种用于完全灌封形成有转子绕组的电机转子的方法。
背景技术
诸如同步电机的旋转电机具有固定的定子(也称为定片)和在定子中运转的转子(也称为动片)。视构造原理而定，转子设置有永磁体或转子绕组。通过对转子进行所谓的完全灌封，其中在转子绕组内以及在转子绕组与转子轴或转子架之间存在的空隙中都填满了灌封料，可以在动态和静态负载方面优化散热和机械稳定性。
文献DE 10 2008 027 758 B4描述了一种用于灌封形成有磁体凹座2的转子1的方法。为了实现更容易的灌封，使用至少一个带有集成的分布通道7的端板6。灌封料通过分布通道7分布在各个磁体凹座2中。然而，为了执行该方法，相关的转子必须强制地形成有磁体凹座。
有关现有技术还可以参照文献DE 10 2007 030 963 A1。
发明内容
根据权利要求1和2所述的根据本发明的方法实现了，简单且无缺陷地完全灌封设有转子绕组的电机转子。由从属权利要求、本发明的以下描述和附图类似地为本发明的两个方法得本发明的有利的改进方案和设计方案。
根据本发明的用于完全灌封形成有转子绕组的电机转子的第一方法至少具有以下步骤，这些步骤也可以自动进行：
-提供预制的转子，该转子特别是具有转子轴(或转子支架)以及以不能相对转动的方式支承在转子轴上或布置在转子轴上的、具有转子绕组的转子体；
-提供具有至少一个贯穿通道的至少一个排挤体/置换体
Figure BDA0002319064620000021
(见下文)；
-将转子和排挤体直立地布置在铸模或灌封模中；
-用灌封料填充铸模，其中灌封料通过排挤体的通道被引入或流入到铸模的下部区域中，并(然后)在铸模中上升，从而从下方使其中布置有转子的铸模被灌封料充满。
根据本发明的第一方法还可以具有以下步骤：
-例如通过热输入使灌封料固化(或至少硬化)；和/或
-将被灌封的转子从铸模中脱模，由此铸模设计成特别是多件式的。
根据本发明的第二方法至少具有以下步骤，这些步骤也可以自动进行：
-提供预制转子(见上文)；
-提供至少一个具有至少一个贯穿通道的排挤体(见下文)；
-将转子和排挤体直立地布置在壳体中；
-向壳体填充灌封料，其中，灌封料通过排挤体的通道被引入或流入到壳体的下部区域中，并(然后)在壳体中上升，从而从下方使壳体连同布置在其中的转子被灌封料填满。
在根据本发明的第二方法中，不设置对被灌封的转子的脱模，就是说，壳体作为转子壳体是转子的组成部分。
在根据本发明的转子灌封中使用至少一个排挤体，该至少一个排挤体与待灌封的转子一起布置在铸模中或者说在铸模的灌封空间中或布置在壳体中或者说在壳体的灌封空间中，然后几乎是被一起灌封。通过将排挤体引入灌封空间中，主要可以减少灌封体积并节省灌封料(如在文献DE 10 2007 030 963 A1中所述的)。此外，排挤体也可以用于固定转子绕组。优选地，至少一个排挤体布置在转子体中并且特别是在转子体的整个轴向长度上延伸，其中，排挤体中的所述至少一个通道也在整个轴向长度上延伸。通道优选是槽或孔。排挤体可以由塑料制成。
在直立式布置、就是说转子轴竖直取向的情况下，从上方注入到灌封空间中的灌封料必须流过转子绕组的各绕组层，这由于排挤体而变得更加困难，从而不可避免地会出现缺陷(例如，缺口、间隙、气泡夹杂物等)。因此根据本发明提出，从下方用灌封料填充其中布置有转子的铸模或壳体。这个过程也可以称为渐增/上升式填充。在渐增式填充的过程中，在转子中、特别是在转子绕组内部存在的空隙以及在转子绕组与转子轴之间存在的空隙近似无缺陷地被灌封料填充(转子完全灌封)。作为灌封料，特别地使用热固化或冷固化的树脂(如在文献DE 10 2008 027 758 B4中所述的)。
然而，根据本发明，灌封料不是从下方、而是通过排挤体的至少一个通道供送的，从下方供送需要相应复杂地设计和密封铸模或壳体。这尤其意味着，灌封料从上方或在通道的上端部处供送，向下流经排挤体的通道，并在通道的下端部流出，并被引入或流入铸模或壳体的下部区域中。铸模或壳体的“下部区域”尤其是指铸模底部区域或壳体底部区域，该底部区域特别是在铸模底部或壳体底部与布置在铸模或壳体中的转子体、准确地说是转子体下端面之间延伸。
本发明即提出，把本来就要使用的排挤体设计成，使得灌封料向下流经排挤体并从下方填充铸模或壳体。为此，可以使用现有的铸模。该铸模或壳体还可以包括如下部件(其意味着至少一个部件)，这些部件造成或至少有利于灌封料在铸模或壳体的下部区域中的分布。优选地，这些部件布置在铸模底部或壳体底部处。这种部件例如可以是环形的分布通道(如在文献DE 10 2008 027 758 B4中所说明的)。
优选提出，铸模或壳体的填充是在压力下实现的，其方式为：将灌封料通过排挤体的通道压入铸模或壳体的下部区域中。这可以例如借助于填充装置来进行(如在文献DE 102008 027 758 B4中所说明的)。然而，铸模或壳体的填充优选地在注射成型机械中进行，该注射成型机械将灌封料直接(在上端部)注射到排挤体的通道中。这样可以轻松进行批量生产。在注射灌封料之前，会在铸模或壳体中产生真空。但也可以进行开放式灌封(在大气条件下)。
可以设置多个排挤体，这些排挤体在转子中、优选在转子体中星形或星状地布置，特别是围绕转子轴星形地布置，其中至少两个排挤体形成有(至少)一个通道，并且当填充铸模或壳体时灌封料同时经过所述(至少两个)通道被引入铸模或壳体的下部区域中。由此可以减少填充时间和生产周期。
另选地，可以设置一个被构造成星形的排挤体，其该星形的排挤体布置在转子中，特别是布置在转子体中，其中，这个排挤体形成有至少两个通道，当填充铸模或壳体时，灌封料同时通过所述(至少两个)通道被引入铸模或壳体的下部区域中。该排挤体还可以包括集成部件、例如环形分布通道，这些集成部件造成或至少有利于灌封料在铸模或壳体的下部区域中的分布。优选地，该排挤体一体地形成。
附图说明
下面参照附图详述本发明的优选实施方式。在附图中所示和/或以下说明的特征可以独立于特定的特征组合而成为本发明的一般特征，并相应地改进本发明。
图1示意性示出待灌封的电机转子的轴向平面图。
图2示意性示出根据本发明的用于在铸模中完全灌封图1的转子的方法。
图3示意性示出根据本发明的用于在壳体中完全灌封图1的转子的方法。
具体实施方式
图1所示的转子100具有设计为空心轴的转子轴110和具有转子绕组130的转子体120。转子绕组130包括围绕转子轴110布置的多个绕组部分。由于上述原因，为转子100提供完全灌封，使得用灌封料、例如热固性树脂填充存在于转子体120中的空隙。
为了灌封，转子100与多个排挤体200一起布置在铸模300中，如图2所示。如图1所示，排挤体200以星形方式围绕转子轴110布置在转子体120中。铸模300具有外周面310和底部(铸模底部)320。转子100和细长排挤体200在铸模300中直立地、亦即轴向竖直地取向，其中排挤体200在转子体120的整个轴向长度上延伸。在所示的实施方式中，排挤体200中的两个具有轴向方向贯穿的通道210，该通道被设计为孔。
当填充铸模300时，所使用的灌封料同时通过两个通道210从上方被引入到铸模300的底部320处的下部区域330(铸模底部区域)中，如向下的箭头所示。灌封料300分布在该下部区域330中，然后上升，如向上的箭头所示，其中，在转子100或转子体120中存在的空隙在很大程度上被灌封料无缺陷地填充。即，从下方以灌封料填充铸模300连同布置在其中的转子100(渐增/上升式铸模填充)，其中，灌封料从上方穿过形成有通道210的排挤体200进行供送。底部320可包括诸如环形分布通道的部件，所述部件造成或至少有利于灌封料在铸模300的下部区域330中的分布。
在图3所示的方法中，代替铸模而使用壳体400，被灌封的转子100在灌封料固化之后可以从铸模中脱模，而该壳体成为转子100的组成部分，就是说，不用进行脱模。壳体400具有优选地仅具有零点几毫米的壁厚的薄的套管410、上环412、下环414和底部(壳体底部)420。下环414和底部420可以形成为壳体构件。底部420可具有诸如环形分布通道的部件，所述部件造成或至少有利于灌封料在壳体400的下部区域430中的分布。

Claims (7)

1.一种用于对设有转子绕组(130)的电机转子(100)进行完全灌封的方法，该方法具有以下步骤：
-提供预制的转子(100)；
-提供至少一个排挤体(200)，该至少一个排挤体具有至少一个贯穿的通道(210)；
-将转子(100)和排挤体(200)直立地布置在铸模(300)中；
-用灌封料填充铸模(300)，其中，灌封料通过排挤体(200)的通道(210)被引入铸模(300)的下部区域(330)中并在铸模(300)中上升。
2.一种用于对设有转子绕组(130)的电机转子(100)进行完全灌封的方法，该方法具有以下步骤：
-提供预制的转子(100)；
-提供至少一个排挤体(200)，该至少一个排挤体具有至少一个贯穿的通道(210)；
-将转子(100)和排挤体(200)直立地布置在壳体(400)中；
-用灌封料填充壳体(400)，其中，灌封料通过排挤体(200)的通道(210)被引入壳体(400)的下部区域(330)中并在壳体(400)中上升。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，铸模(300)或壳体(400)在下部区域(330、430)中具有如下部件，所述部件造成灌封料的分布。
4.根据前述权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在注射成型机械中进行铸模(300)或壳体(400)的填充，该注射成型机械直接向排挤体(200)的通道(210)中注射灌封料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在注射灌封料之前在铸模(300)或壳体(400)中产生真空。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，设置多个排挤体(200)，这些排挤体星形地布置在转子(100)中，其中，至少两个排挤体(200)形成有贯穿的通道(210)，灌封料同时通过这些通道(210)被引入铸模(300)或壳体(400)的下部区域(330、430)中。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，设置一个被构造成星形的排挤体，该排挤体布置在转子(100)中，其中，该排挤体设有至少两个通道(210)，灌封料同时通过这些通道被引入铸模(300)或壳体(400)的下部区域(330、430)中。
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