CN114342229A - 用于使旋转本体的桥接组件硬化的方法 - Google Patents

用于使旋转本体的桥接组件硬化的方法 Download PDF

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霍尔格·凯克
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Abstract

本发明涉及一种用于使电驱动器的具有旋转轴线(R)的旋转本体(12)的桥接组件(10)硬化的方法,所述方法至少包括用于平衡和旋转硬化的步骤,所述平衡至少包括以下步骤:使所述旋转本体(12)以不平衡确定旋转速度(U)绕旋转轴线(R)旋转(110),以便检测所述旋转本体(12)的不平衡,确定所述旋转本体(12)的不平衡(120),在静止旋转速度(S)下将至少一个平衡重物紧固至所述旋转本体或者将至少一个平衡重物从所述旋转本体(12)移除(130),以便补偿不平衡,所述旋转硬化至少包括以下步骤:使所述旋转本体(12)以硬化旋转速度(V)绕所述旋转轴线(R)旋转(210),所述硬化旋转速度(V)的大小大于所述不平衡确定旋转速度(U)的大小。本发明还涉及一种借助于所述方法制造的旋转本体(12)。

Description

用于使旋转本体的桥接组件硬化的方法
技术领域
本发明涉及用于使电驱动器的具有旋转轴线的旋转本体的桥接组件硬化的方法。
本发明还涉及通过该方法的步骤制造的旋转本体。
背景技术
尤其是随着车辆电气化的提高,不断改进电驱动系统变得越来越重要。这也意味着例如通过减轻重量来提高电驱动系统的效率。同样重要的是,在不牺牲性能的情况下减小所需的安装空间。
可以预期的是,电气化车辆将在接下来的几年达到高的数量并且机电一体化程度将显著提高。实现了用于传动系的非常不同的拓扑结构,该拓扑结构可以基于安装位置进行分类。对于这些传动系的构造性实现方式,四个集合类别特别重要,即用于集成到内燃发动机传动系中的混合动力模块、用于混合动力和电动驱动模式的目标实现方式的专用混合动力传动装置、用于专用混合动力传动系和纯电动车辆的电动车轴驱动器、以及用于新的移动性概念的车轮轮毂驱动器。原则上,电机的使用设置成特别地具有基于转子叠片的转子。
所有未来集合概念的共同之处在于,它们具有机械和电气/电子的高度一体化。然而,对于电机的要求不同。对于混合动力模块和车轮轮毂马达两者,轴向安装空间都受到限制。此外,存在速度与传动系的直接耦合,使得功率特别地经由电机的扭矩被调整。在电动车轴驱动器的情况下,可以获得更多的轴向安装空间,但由于安装位置的原因,直径通常受到限制。优选地,与轴的联接经由至少一个齿轮级来实施,以便确保所需的启动扭矩。这使得可以经由较高的速度提高电机的性能,继而使得能够实现较小的、节省材料的设计。这同样适用于大多数专用混合动力传动装置。相比之下,电力电子器件在很大程度上与单元类型无关;它们基本上由电压电平、最大输出所需的电流量和特定于单元的安装空间来限定。
发明内容
本发明的目的是创建一种使电驱动器的具有旋转轴线的旋转本体的桥接组件硬化的方法以及对应地制造的旋转本体,其使得能够实现改进的旋转本体。
根据本发明,该目的通过具有权利要求1的特征的用于使电驱动器的具有旋转轴线的旋转本体的桥接组件的方法并且通过具有权利要求10的特征的旋转本体来实现。本发明的优选实施方式在从属权利要求和下面的描述中说明,这些优选实施方式中的每个实施方式可以以单独的方式或以组合的方式代表本发明的方面。
根据本发明,因此,指定了一种用于使电驱动器的具有旋转轴线的旋转本体的桥接组件硬化的方法,该方法至少具有用于平衡和旋转硬化的步骤,
其中,平衡至少具有以下步骤:
使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线旋转,以便检测旋转本体的不平衡,
确定旋转本体的不平衡,
在静止旋转速度下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体或者从旋转本体移除,以便补偿不平衡,
其中,旋转硬化至少具有以下步骤:
使旋转本体以硬化旋转速度绕旋转轴线旋转,其中,硬化旋转速度的大小大于不平衡确定旋转速度的大小。
因此,该方法包括两个基本步骤,即平衡和旋转硬化。平衡的各个步骤可以特别地以它们的顺序与旋转硬化的各个步骤相结合,或者可以以不同的方式执行。至关重要的是,在一些时间点,这些步骤中的每个步骤都在旋转本体上执行,使得旋转本体具有硬化的桥接组件。
作为旋转硬化的结果,用于旋转本体的可靠操作的一个或更多个桥接组件在径向延伸部中可以具有比在没有旋转硬化的情况下小的材料厚度。换句话说,旋转本体的一个或更多个桥接组件可以制造得在径向上更薄。旋转硬化增加了旋转本体在一个或更多个桥接组件的区域中的强度,使得这些桥接组件具有更高的破裂旋转速度,并且因此适合于更高的操作旋转速度。
术语平衡指的是减少或消除不平衡。每个绕固定轴线旋转的刚性本体都具有不平衡,该不平衡可能导致振动或振荡、噪音、以及增加的磨损和破损以及甚至在高的速度下的损坏。
当平衡车辆车轮时,平衡机使本体旋转。发生这种情况的轴特别地配备有传感器。评估电子设备根据轴上发生的力的测量值来计算不平衡。然后平衡重物紧固至轮辋以补偿不平衡。平衡的优选目的一方面是将要平衡的车轮的重心设定成使得重心落在旋转轴线上,并且另一方面,使得垂直于旋转本体的主惯量轴线不仅与旋转轴线相交而且位于旋转轴线上。因此,配重可以可选地附接至轮辋的两侧。
平衡机使用旋转运动和旋转轴线上的动态力测量来确定平衡重物或配重要附接的旋转本体的质量、角度和侧部。
将平衡重物紧固在旋转本体上或者从旋转本体移除最终是受共同技术考虑的过程步骤,在该过程步骤中,质量分布调节成使得不平衡被补偿。该术语可以具体概括为平衡。
旋转硬化增加了一个或更多个桥接组件的强度。材料的强度描述了在发生失效前承受机械载荷的能力,并被指定为机械应力,即每横截面面积的力。高强度的材料可以承受比低强度的材料高的应力。失效可以是不允许的变形,特别是塑性、即永久变形或断裂。在本发明意义内的旋转本体的情况下,破裂旋转速度是这种断裂的点。在这种情况下,对旋转本体施加硬化旋转速度导致材料强度的增加。这可以优选地借助于相应材料中的偏移来实现,该偏移是由离心力的作用造成的。
旋转硬化优选地不以特定于环境的方式执行,因为暴露于硬化旋转速度、环境温度和/或环境压力的持续时间没有显著影响。例如,对旋转本体施加硬化旋转速度一秒可以足以使旋转本体固化。
在本发明的上下文中,旋转静止应理解为静止旋转速度。换句话说,静止旋转速度是零。
根据本发明,还指定了通过该方法的步骤制造的旋转本体。
根据本发明的优选实施方式,可以设置的是,旋转本体是转子叠片、转子叠片堆叠件、转子或电机。在转子叠片、转子叠片堆叠件或转子的情况下,这些本身都是旋转元件。在电机的情况下,不是整个机器旋转,而是其转子旋转,使得根据本发明的教示的电机也被认为是旋转本体。
转子叠片也称为电工钢叠片。它是用于磁芯的重要软磁材料元件。根据其性能,转子叠片被分为非晶粒取向材料和晶粒取向材料,非晶粒取向材料根据预期用途又称为发电机板或马达板,晶粒取向材料又称变压器板或芯板。狭义上,转子叠片和转子带通常是指由铁硅合金制成的冷轧带,并且也指从铁硅合金切割或冲压而成的薄叠片,其用于制造用于电机的磁回路,即用于发电机、电动马达、变压器、继电器、接触器、电抗器、点火线圈、电表和可控偏转磁体的铁芯。
标准“最终退火态冷轧非晶粒取向电工钢板和带材”(EN 10106)和“最终退火态晶粒取向电工钢板和带材”(EN 10107)对材料的磁性、物理和其他方面的要求进行了描述。所述标准的适用时间点是本发明的最早优先权日期。
转子叠片作为由固体材料制成的铁芯很难在机器和变压器中使用,因为在可变磁场的影响下会产生涡流。由于涡流频率的增加,芯经常变热,而不是传输电能。为了避免这种情况,用于电机的铁芯优选地专门设计为成堆堆叠且绝缘的叠片或缠绕切割的带状芯。对应的设计也称为叠层。
软磁材料在磁场的影响下形成磁体,并且当场关闭时,软磁材料很大程度上返回到非磁性状态。简单的发电机叠片通常可以磁性地使用,其最大为1.2特斯拉,相当于12,000高斯。先进的铁硅合金使得磁通密度能够高达1.75特斯拉左右。
转子叠片或标准芯优选地由冲压的单独的叠片制成。
如果若干转子叠片以一个在另一个上方的方式布置,这种布置称为转子层压堆叠。
转子叠片可以用单面胶合的纸层绝缘。转子叠片可以优选地通过化学施加的磷化层来绝缘。用于正常应用的叠片厚度优选地为0.5mm。对于频率较高或特别是低损耗装置的电发射机,可以使用厚度为0.35mm的较薄的叠片。切割的胶带和环形芯通常由更薄的绝缘带缠绕。
转子是电机或组件的旋转部件。特别地,当存在定子时使用转子。在旋转电机的情况下,机器的整个旋转部件称为转子,比如鼠笼式转子。
电机是在电能技术中使用的机器并且代表能量转换器的形式。旋转电机之间存在区别,这些旋转电机包括各种类型的电动马达和发电机以及包括变压器的固定电机。所有电机的共同之处在于它们在其结构方面具有磁回路,这对于电机的功能很重要。在本发明的上下文中,旋转电机是旋转本体。
根据本发明的优选实施方式,可以设置的是,至少一个桥接组件布置在至少一个转子叠片的外周上。这种桥接组件特别是为了电机的有效运行设置在该位置处。
根据本发明的优选实施方式,可以设置的是,硬化旋转速度设定成使得旋转本体的至少一个桥接组件在旋转硬化之后具有至少百分之0.2的塑性应变值,该塑性应变高达并包括百分之1,优选地为百分之0.5。塑性应变值是本体例如由于力或由于温度变化、特别是热膨胀而在载荷下在长度上、即延长或缩短的永久性相对变化的指示。如果本体的尺寸增大,这就是正应变、所谓的拉伸,否则就是负应变、所谓的压缩。已经发现的是,在该水平上发生了旋转本体的有利硬化,这使得桥接组件能够被紧凑地定尺寸。
根据本发明的优选实施方式,可以设置的是,硬化旋转速度在旋转本体的操作旋转速度与至少包括且小于百分之10、优选地至少包括且小于百分之20的旋转本体的破裂旋转速度之间。已经发现的是,通过这种硬化旋转速度的设定,发生了旋转本体的有利硬化,这使得桥接组件能够紧凑地定尺寸。
根据本发明的优选实施方式,可以设置的是,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体或者从旋转本体移除之后,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线进一步旋转,以便检测旋转本体中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。这是用以制造可靠平衡的旋转本体的质量保证措施。特别地,由于旋转硬化的附加应力,这可能是用于质量保证的明智措施。
根据本发明的优选实施方式,提供以下步骤顺序,即:
首先,使旋转本体以硬化旋转速度绕旋转轴线旋转,其中,硬化旋转速度的大小大于不平衡确定旋转速度的大小,
然后,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转本体的旋转轴线旋转,以便检测旋转本体的不平衡,可选地,在使旋转本体以硬化旋转速度绕旋转轴线旋转与使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转本体旋转轴线旋转之间,旋转本体在静止旋转速度下静止,
然后,确定旋转本体的不平衡,
然后,在静止旋转速度下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除,以便补偿不平衡,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体或者从旋转本体移除之后,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线进一步旋转,以便检测旋转本体中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。再次使旋转本体旋转的特别优点在于任何干扰都可以通过旋转硬化来补偿。如果旋转本体没有在旋转本体以硬化旋转速度绕旋转轴线旋转与旋转本体以不平衡确定旋转速度绕其旋转轴线旋转之间在静止旋转速度下静止,则旋转本体的平衡可以在其旋转硬化之后立即进行,使得旋转本体不会静止并且不会耗散现有的旋转动能,使得因此可以节省能量。如果旋转本体在旋转本体以硬化旋转速度旋转绕旋转轴线与旋转本体以不平衡确定旋转速度绕其旋转轴线旋转之间在静止旋转速度下静止,则旋转本体在旋转硬化之后从其旋转运动停止、即停止到总是对应于零的静止旋转速度。此后,例如可以检查旋转本体以确保其没有缺陷。旋转本体可以在任何稍后时间点平衡。因此,例如,可以防止有缺陷的旋转本体以不平衡确定旋转速度绕其旋转轴线旋转,使得以这种方式避免对有缺陷的部件的处理。
根据本发明的优选实施方式,提供以下步骤顺序,即:
首先,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕其旋转轴线旋转,以便检测旋转本体的不平衡,
然后,确定旋转本体的不平衡,
然后,在静止旋转速度下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除,以便补偿不平衡,
然后,使旋转本体以硬化旋转速度绕旋转轴线旋转,其中,硬化旋转速度的大小大于不平衡确定旋转速度的大小,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体或者从旋转本体移除之后,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线进一步旋转,以便检测旋转本体中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。再次使旋转本体旋转的特别优点在于任何干扰都可以通过旋转硬化来补偿。此外,旋转本体可以在其旋转硬化之后立即再次以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线旋转,使得旋转本体不会静止并且不会耗散现有的旋转动能,使得因此可以节省能量。
根据本发明的优选实施方式,提供以下步骤顺序,即:
首先,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕其旋转轴线旋转,以便检测旋转本体的不平衡,
然后,确定旋转本体的不平衡,
然后,在静止旋转速度下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除,以便补偿不平衡,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体或者从旋转本体移除之后,使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线进一步旋转,以便检测旋转本体中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡,
然后,优选地在旋转本体的最终组装的情况下,使旋转本体以硬化旋转速度绕旋转轴线旋转,其中,硬化旋转速度的大小大于不平衡确定旋转速度的大小。再次使旋转本体旋转的特别优点在于任何干扰都可以通过旋转硬化来补偿。根据该实施方式,特别的优点在于,旋转硬化也可以作为不同制造过程中的最后方法步骤进行,例如作为车辆制造商的最终组装的一部分。这意味着它们可以根据它们自己的要求进行旋转硬化。
附图说明
在下文中,参照附图使用优选示例性实施方式通过示例的方式对本发明进行说明,其中,下面示出的特征既可以以单独的方式又可以以组合的方式代表本发明的方面。在附图中:
图1:示出了特别是根据本发明的优选措施硬化的具有至少一个桥接组件的旋转本体的部分视图,
图2:示出了根据图1的但是没有任何旋转硬化的至少一个桥接组件的一部分,
图3:示出了根据图1的但是发生了旋转硬化的至少一个桥接组件的一部分,
图4:示出了根据图3的旋转本体的增加的使用寿命的图,
图5:示出了用于根据图3的旋转本体的优选制造方法的图,
图6:示出了根据图3的旋转本体的替代性优选制造方法的图,
图7:示出了根据图3的旋转本体的替代性优选制造方法的图,并且
图8:示出了根据图3的旋转本体的替代性优选制造方法的图。
具体实施方式
图5至图8分别示出了用于使电驱动器的具有旋转轴线R的旋转本体12的桥接组件10硬化的方法的优选措施。
图1示出了作为由该方法的步骤制造的旋转本体12的转子叠片的一部分。在此,图1包括设计为转子叠片的旋转本体12的桥接组件10的截面A。
图2示出了设计为转子叠片的旋转本体12的桥接组件10的放大截面,其与图1的截面A类似。然而,该转子叠片是根据现有技术制造的。
图3示出了设计为转子叠片的旋转本体12的桥接组件10,如来自图1的截面A。因此,设计为转子叠片的旋转本体12的桥接组件10以旋转的方式被硬化。
图2和图3的桥接组件10的比较象征性地示出了根据图2的桥接组件10具有与根据图3的桥接组件10相比大的材料厚度。两个桥接组件10都具有相同的操作强度。也就是说,两个桥接组件具有相似的操作旋转速度B和破裂旋转速度BD。这是由于以下事实:根据图2的桥接组件10没有被硬化,这与根据图3的桥接组件10不同。
根据图2的桥接组件10中的材料厚度MS例如为0.9mm。相比之下,根据图3的桥接组件10中的材料厚度MS例如为0.6mm。在根据图3的桥接组件10的情况下,材料厚度MS可以优选地在包括端值的0.5mm与0.8mm之间波动。特别地,根据本发明的教示,不仅这些值由于旋转本体12的所述值的特别可靠性而可以在操作实践中保护,而且可以分别通过简单的计算规则推导出的这些量彼此的关系或大小也可以在操作实践中保护。
根据图3的桥接组件10、即具有0.6mm的材料厚度MS的桥接组件在没有旋转硬化的情况下将在达到操作旋转速度B时导致旋转本体12过早失效或破裂。只有旋转硬化能够实现更细长的旋转本体12在先前已知的旋转速度D下的操作。
在图4中示出了根据图3的旋转本体12的延长的使用寿命。图4示出了具有代表旋转速度D的横轴以及两个纵轴的图。左边的纵轴示出了变换应力幅度TS。右边的纵轴示出了等效塑性应变
Figure BDA0003520641740000101
图4示出了两条线。上面的线涉及变换应力幅度TS。下面的线涉及等效塑性应变
Figure BDA0003520641740000111
两条线分别包括三个特定旋转速度D,其中,三个特定旋转速度对于两条线来说是相同的。特定旋转速度D用圆点表示。
在图4中,左边的点可以代表例如操作旋转速度B。也就是说,转子本体12在其日常实际操作中的旋转速度。下一个点可以是所谓的自旋旋转速度SD。自旋旋转速度通常是操作旋转速度B的1.2倍。通常,旋转本体12或其旋转部件应当设计成使得在自旋旋转速度SD的情况下没有肉眼可见的改变。第三个点可以为例如破裂旋转速度BD。破裂旋转速度通常是操作旋转速度B的1.4倍。至少在达到破裂旋转速度BD时,电机通常应当能够承受载荷。
因此,图4示出了硬化旋转速度V对设计为具有0.6mm的恒定材料厚度MS的转子板的旋转本体12的临界桥接组件10中的变换应力幅度TS和等效塑性应变
Figure BDA0003520641740000112
的影响。随着塑性应变增大,可允许的等效的变换应力幅度增大。最终,这意味着将转子本体12的使用寿命延长。
如上所述,图5至图8分别公开了用于使电驱动器的具有旋转轴线R的旋转本体12的桥接组件10硬化的方法的优选措施。
在方法阶段VS中象征性地示出了各个步骤。
原则上,根据图5至图8的方法至少包括平衡和旋转硬化的步骤,
其中,平衡至少具有以下步骤:
使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转轴线R旋转110,以便检测旋转本体12的不平衡,
确定旋转本体12的不平衡120,
在静止旋转速度S下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体12或者从旋转本体移除130,以便补偿不平衡,
其中,旋转硬化至少具有以下步骤:
使旋转本体12以硬化旋转速度V绕旋转轴线R旋转210,其中,硬化旋转速度V的大小大于不平衡确定旋转速度U的大小。
本质上,将旋转本体12设置为转子叠片、转子叠片堆叠件、转子或电机。在图1中以示例的方式示出了转子叠片。特别地,可以设置的是,至少一个桥接组件10布置在至少一个转子叠片的外周上。
在图2和图3之间示意性地指示了硬化旋转速度V设定成使得:例如,在旋转硬化之后,旋转本体12的至少一个桥接组件10具有百分之0.5的应变值。
根据本发明的优选实施方式,可以设置的是,硬化旋转速度V在旋转本体12的操作旋转速度B与至少包括且小于百分之10的、优选地至少包括且小于百分之20的旋转本体12的破裂旋转速度BD之间。
优选地,可以设置的是,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体12或者从旋转本体移除130之后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转轴线R进一步旋转140,以便检测旋转本体12中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
根据图5,方法步骤的优选顺序可以设计如下:首先,使旋转本体12以硬化旋转速度V绕旋转轴线R旋转210,其中,硬化旋转速度V的大小大于不平衡确定旋转速度U的大小,
然后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转本体的旋转轴线R旋转110,以便检测旋转本体12的不平衡,
然后,确定旋转本体12的不平衡120,
然后,在静止旋转速度S下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体12或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除130,以便补偿不平衡,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体12或者从旋转本体移除130之后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转轴线R进一步旋转140,以便检测旋转本体12中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
根据图6,方法步骤的优选顺序可以设计如下:首先,使旋转本体12以硬化旋转速度V绕旋转轴线R旋转210,其中,硬化旋转速度V的大小大于不平衡确定旋转速度U的大小,
然后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转本体的旋转轴线R旋转110,以便检测旋转本体12的不平衡,
其中,在旋转本体12以硬化旋转速度V绕旋转轴线R旋转210与旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转本体的旋转轴线R旋转110之间,旋转本体12在静止旋转速度S下静止,
然后,确定旋转本体12的不平衡120,
然后,在静止旋转速度S下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体12或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除130,以便补偿不平衡,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体12或者从旋转本体移除130之后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转轴线R进一步旋转140,以便检测旋转本体12中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
根据图7,方法步骤的替代性优选顺序可以设计如下:首先,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转本体的旋转轴线R旋转110,以便检测旋转本体12的不平衡,
然后,确定旋转本体12的不平衡120,
然后,在静止旋转速度S下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体12或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除130,以便补偿不平衡,
然后,使旋转本体12以硬化旋转速度V绕旋转轴线R旋转210,其中,硬化旋转速度V的大小大于不平衡确定旋转速度U的大小,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体12或者从旋转本体移除130之后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转轴线R进一步旋转140,以便检测旋转本体12中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
根据图8,方法步骤的优选顺序可以设计如下:首先,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转本体的旋转轴线R旋转110,以便检测旋转本体12的不平衡,
然后,确定旋转本体12的不平衡120,
然后,在静止旋转速度S下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体12或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除130,以便补偿不平衡,
优选地,然后,在至少一个平衡重物已经附接至旋转本体12或者从旋转本体移除130之后,使旋转本体12以不平衡确定旋转速度U绕旋转轴线R进一步旋转140,以便检测转旋转本体12中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡,
然后,优选地在旋转本体12最终组装的情况下,使旋转本体12以硬化旋转速度V绕旋转轴线R旋转210,其中,硬化旋转速度V的大小大于不平衡确定旋转速度U的大小。
硬化旋转速度V例如在包括端值的16,000转/分钟与22,000转/分钟之间。硬化旋转速度V优选地为20,000转/分钟。在每种情况下都可以提供高达百分之10的偏差。
例如,独立于前述值或者也取决于前述值,破裂旋转速度BD可以在包括端值的23,000转/分钟与27,000转/分钟之间。独立于前述附图或者也取决于前述附图,破裂旋转速度BD优选地为25,000转/分钟。在每种情况下都可以提供高达百分之10的偏差。
例如,独立于或者也取决于前述值,操作旋转速度B可以在包括端值的400转/分钟与1000转/分钟之间。独立于前述附图或者也取决于前述附图,操作旋转速度B优选地为500转/分钟。在每种情况下都可以提供高达百分之10的偏差。
例如,不平衡确定旋转速度U可以对应于操作旋转速度B,特别是具有包括端值的百分之10的偏差,但并不限于此。
根据本发明的教示调节的旋转本体12可以在常规操作实践300中以操作旋转速度B操作,由于旋转硬化没有过早的材料失效,其中旋转本体的桥接装置10的材料厚度MS在相对于旋转轴线R的径向上较小。
在此,常规操作实践300意味着根据其实际目的对旋转本体12的日常使用。这根据依据相应的优选方法的图5至图8进行。
附图标记说明
10 旋转本体的桥接组件
12 旋转本体
110 使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转本体的旋转轴线旋转
120 确定旋转本体的不平衡
130 在静止旋转速度下将至少一个平衡重物紧固至旋转本体或者将至少一个平衡重物从旋转本体移除
140 使旋转本体以不平衡确定旋转速度绕旋转轴线进一步旋转
210 使旋转本体以硬化旋转速度绕旋转本体的旋转轴线旋转
300 常规操作实践
R 旋转轴线
U 不平衡确定旋转速度
S 静止旋转速度
V 硬化旋转速度
B 操作旋转速度
BD 破裂旋转速度
A 设计为转子叠片的旋转本体的桥接组件的截面
MS 材料厚度
D 旋转速度
Figure BDA0003520641740000161
等效塑性应变
TS 变换应力幅度
SD 自旋旋转速度
VS 方法阶段。

Claims (10)

1.一种用于使电驱动器的具有旋转轴线(R)的旋转本体(12)的桥接组件(10)硬化的方法,所述方法至少具有用于平衡和旋转硬化的步骤,
所述平衡至少具有以下步骤:
-使所述旋转本体(12)以不平衡确定旋转速度(U)绕旋转轴线(R)旋转(110),以便检测所述旋转本体(12)的不平衡,
-确定所述旋转本体(12)的不平衡(120),
-在静止旋转速度(S)下将至少一个平衡重物紧固至所述旋转本体(12)或者将至少一个平衡重物从所述旋转本体移除(130),以便补偿不平衡,
所述旋转硬化至少具有以下步骤:
-使所述旋转本体(12)以硬化旋转速度(V)绕所述旋转轴线(R)旋转(210),其中,所述硬化旋转速度(V)的大小大于所述不平衡确定旋转速度(U)的大小。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述旋转本体(12)是转子叠片、转子叠片堆叠件、转子或电机。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
至少一个桥接组件(10)布置在至少一个转子叠片的外周上。
4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法,其特征在于,
所述硬化旋转速度(V)设定成使得所述旋转本体(12)的至少一个桥接组件(10)在旋转硬化之后具有至少百分之0.2的应变测量值,所述应变测量值高达并包括百分之1,优选地为百分之0.5。
5.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法,其特征在于,
所述硬化旋转速度(V)在所述旋转本体(12)的操作旋转速度(B)与至少包括且小于百分之10、优选地至少包括且小于百分之20的所述旋转本体(12)的破裂旋转速度(BD)之间。
6.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法,其特征在于,
-在所述至少一个平衡重物已经附接至所述旋转本体(12)或者从所述旋转本体移除(130)之后,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转轴线(R)进一步旋转(140),以便检测所述旋转本体(12)中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
7.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法,其特征在于,以下步骤顺序:
-首先,使所述旋转本体(12)以所述硬化旋转速度(V)绕所述旋转轴线(R)旋转(210),其中,所述硬化旋转速度(V)的大小大于所述不平衡确定旋转速度(U)的大小,
-然后,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转本体的旋转轴线(R)旋转(110),以便检测所述旋转本体(12)的不平衡,其中,可选地,在使所述旋转本体(12)以所述硬化旋转速度(V)绕所述旋转轴线(R)旋转(210)与使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转本体的旋转轴线(R)旋转(110)之间,所述旋转本体(12)在所述静止旋转速度(S)下静止,
-然后,确定所述旋转本体(12)的不平衡(120),
-然后,在所述静止旋转速度(S)下将至少一个平衡重物紧固至所述旋转本体(12)或者将至少一个平衡重物从所述旋转本体移除(130),以便补偿不平衡,
-优选地,然后,在所述至少一个平衡重物已经附接至所述旋转本体(12)或者从所述旋转本体移除(130)之后,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转轴线(R)进一步旋转(140),以便检测所述旋转本体(12)中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
8.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法,其特征在于,以下步骤顺序:
-首先,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转本体的旋转轴线(R)旋转(110),以便检测所述旋转本体(12)的不平衡,
-然后,确定所述旋转本体(12)的不平衡(120),
-然后,在所述静止旋转速度(S)下将至少一个平衡重物紧固至所述旋转本体(12)或者将至少一个平衡重物从所述旋转本体移除(130),以便补偿不平衡,
-然后,使所述旋转本体(12)以所述硬化旋转速度(V)绕所述旋转轴线(R)旋转(210),其中,所述硬化旋转速度(V)的大小大于所述不平衡确定旋转速度(U)的大小,
-优选地,然后,在所述至少一个平衡重物已经附接至所述旋转本体(12)或者从所述旋转本体移除(130)之后,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转轴线(R)进一步旋转(140),以便检测所述旋转本体(12)中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡。
9.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法,其特征在于,以下步骤顺序:
-首先,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转本体的旋转轴线(R)旋转(110),以便检测所述旋转本体(12)的不平衡,
-然后,确定所述旋转本体(12)的不平衡(120),
-然后,在所述静止旋转速度(S)下将至少一个平衡重物紧固至所述旋转本体(12)或者将至少一个平衡重物从所述旋转本体移除(130),以便补偿不平衡,
-优选地,然后,在所述至少一个平衡重物已经附接至所述旋转本体(12)或者从所述旋转本体移除(130)之后,使所述旋转本体(12)以所述不平衡确定旋转速度(U)绕所述旋转轴线(R)进一步旋转(140),以便检测所述旋转本体(12)中的不平衡,并且优选地在必要时重复平衡,
-然后,优选地在所述旋转本体(12)的最终组装的情况下,使所述旋转本体(12)以所述硬化旋转速度(V)绕所述旋转轴线(R)旋转(210),其中,所述硬化旋转速度(V)的大小大于所述不平衡确定旋转速度(U)的大小。
10.一种旋转本体(12),所述旋转本体由根据前述权利要求中的至少一项所述的方法的步骤制造,其特征在于,根据前述权利要求中的至少一项所述的旋转本体(12)的特征。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230129960A1 (en) * 2021-10-25 2023-04-27 Abb Schweiz Ag Synchronous Reluctance Motors with Enhanced Saliency Ratio

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3797106A (en) * 1971-10-04 1974-03-19 Gen Electric Method of making a salient pole rotor construction with removable pole tips
US5158435A (en) * 1991-11-15 1992-10-27 Praxair Technology, Inc. Impeller stress improvement through overspeed
JP2000060087A (ja) * 1998-08-07 2000-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 平面対向型モータ及びその製造方法
US6580186B1 (en) * 1999-08-06 2003-06-17 Ricoh Company, Ltd. Balance correcting method for a high-speed rotatable body, a dynamic pressure bearing, and an optical scanning apparatus utilizing the dynamic pressure bearing
US20100212422A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Jeffrey Scott Allen Method and apparatus for pre-spinning rotor forgings
CN102168646A (zh) * 2006-06-19 2011-08-31 通用电气公司 用于平衡转子的方法和装置
CN103712747A (zh) * 2012-10-02 2014-04-09 平衡系统有限公司 用于旋转体的调平衡方法和设备
EP3048702A1 (de) * 2015-01-21 2016-07-27 Siemens Aktiengesellschaft Rotor einer Reluktanzmaschine
CN105978266A (zh) * 2016-04-08 2016-09-28 武义益圣设备有限公司 电机转子平衡系统和方法
EP3179611A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-14 Skf Magnetic Mechatronics Balancing method for balancing at high speed a rotor of a rotary machine
US20180254675A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 Ford Global Technologies, Llc Electric Machine Rotor

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3797106A (en) * 1971-10-04 1974-03-19 Gen Electric Method of making a salient pole rotor construction with removable pole tips
US5158435A (en) * 1991-11-15 1992-10-27 Praxair Technology, Inc. Impeller stress improvement through overspeed
JP2000060087A (ja) * 1998-08-07 2000-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 平面対向型モータ及びその製造方法
US6580186B1 (en) * 1999-08-06 2003-06-17 Ricoh Company, Ltd. Balance correcting method for a high-speed rotatable body, a dynamic pressure bearing, and an optical scanning apparatus utilizing the dynamic pressure bearing
CN102168646A (zh) * 2006-06-19 2011-08-31 通用电气公司 用于平衡转子的方法和装置
US20100212422A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Jeffrey Scott Allen Method and apparatus for pre-spinning rotor forgings
CN103712747A (zh) * 2012-10-02 2014-04-09 平衡系统有限公司 用于旋转体的调平衡方法和设备
CN104704336A (zh) * 2012-10-02 2015-06-10 平衡系统有限公司 旋转体的动态平衡方法和装置
EP3048702A1 (de) * 2015-01-21 2016-07-27 Siemens Aktiengesellschaft Rotor einer Reluktanzmaschine
EP3179611A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-14 Skf Magnetic Mechatronics Balancing method for balancing at high speed a rotor of a rotary machine
CN105978266A (zh) * 2016-04-08 2016-09-28 武义益圣设备有限公司 电机转子平衡系统和方法
US20180254675A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 Ford Global Technologies, Llc Electric Machine Rotor

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