CN118104103A - 具有壳体的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有壳体(1)和定子(12)的电机(10)，其中定子(12)具有第一定子侧耦接元件(31)并且壳体(1)具有第一壳体侧耦接元件(21)，其中第一定子侧耦接元件(31)和第一壳体侧耦接元件(21)位于电机(10)的轴线高度(26)处，并且其中第一定子侧耦接元件(31)和第一壳体侧耦接元件(21)位于定子叠片芯(25)的区域(20)中。

Description

具有壳体的电机

技术领域

本发明涉及一种电机。电机具有壳体、即机器壳体。

背景技术

电机例如是马达或发电机。电机可以是同步机或异步机。电机在有源部件中具有电导体。有源部件例如是电机的定子或电枢。电机的电枢例如也可以具有永磁体进而尤其可以是无源部件。电机的定子具有电导体。电机的定子位于电机的壳体中。电机的电枢借助于支承件被可转动地支承。一个或多个支承件容纳在电机的壳体中。

在电机中，主模块彼此连接成使得安全地实现期望的运行参数。电机的主模块例如是定子、电枢、壳体或支承件。在电机中，定子可以焊接到机器壳体中，由此可以将振动和固体声传送到壳体结构上。如果机器壳体固定在设施上，则可以将减震器附接在机器壳体的支脚下方，使得机器壳体和与机器壳体刚性连接的定子在某种程度上与系统的其余部件脱耦。

在此，主模块间的连接涉及耦接、即定子和机器壳体(电机的壳体)的连接。经由表现为定子与壳体的耦接的这种连接，将静态或动态力从定子传递至机器壳体或反向传递。此外，借助耦接还可以确保定子与机器壳体的精确对准。由于转子轴线也在机器壳体处经由支承件容纳部和支承件与机器壳体对准，因此定子和机器壳体的耦接也对定子和转子的对准有影响。转子也可被称为电枢。定子和机器壳体的耦接尤其是电机在所需运行参数范围内的有效运行的基础。可能的运行参数例如涉及电枢的振动、刚性、不平衡和/或轴线对准。根据适用的国际和/或国家标准，电机在运行中尤其包含经验证的振动值。从其中尤其得到对机器壳体和尤其是集成在其中的支承件容纳部的刚性的特定要求。

发明内容

本发明的一个目的是改进电机的主模块之间的连接。这有利地例如涉及电机的振动特性的改进。

该目的的解决方案例如从根据权利要求1的电机中得出。例如，根据权利要求2至11得到另外的设计方案。

电机具有壳体和定子，其中定子具有第一定子侧耦接元件并且壳体具有第一壳体侧耦接元件，其中第一定子侧耦接元件和第一壳体侧耦接元件位于电机的轴线高度处，并且其中第一定子侧耦接元件和第一壳体侧耦接元件位于定子叠片芯的区域中。在此，轴线高度涉及电机转子的转子轴线的位置。在此，该位置尤其可相对于距上面可固定电机的平面的间距来考虑。定子叠片芯的区域特别涉及定子叠片芯的端板之间的区域。端板分别位于定子叠片芯的端侧。因此，该区域涉及沿着电机的纵向方向、即沿着旋转轴线的位置。电机尤其在耦接元件之间具有四个连接部。在此，壳体尤其具有四个壳体侧耦接元件。定子尤其具有至少两个或者甚至四个或更多个定子侧耦接元件。定子侧耦接元件例如具有两个连接部，其中连接部之一分别为与壳体侧耦接元件的连接部。耦接元件之间的两个连接部特别地关于电机的旋转轴线镜像对称。通过电机的定子与壳体之间的连接的上文所描述或下文所描述的变体方案之一，在电机中得到定子与机器壳体(壳体)的有利的耦接。因此，例如可以避免：在机器壳体中将定子架设成使得需要使用中间叠片，其中定子可以借助于中间叠片来对准并借助螺钉固定在机器壳体中。在此，该固定以相对于转子轴线的竖直对准来实现。为此在定子处需要附加的构件。附加的构件可能一方面使流量或力更不利，并且另一方面会造成从定子到机器壳体中的振动的激励。此外，诸如中间叠片的附加构件会引起需要在制造进程中的附加的处理设备。通过借助于定子侧和壳体侧耦接元件耦接定子和壳体，可以优化从定子到机器壳体的力流。由此尤其还得到从定子到机器壳体中的振动传输的所谓的“解耦”。在此，定子的耦接部件在运行期间传送定子振动到壳体的基架的耦接部件。

在电机的一个设计方案中，第一定子侧耦接元件和第一壳体侧耦接元件之间的连接部具有螺旋连接件。这种连接部可以容易再次脱开。在另一设计方案中，也可以代替地或组合地使用例如连接部或焊接连接部。定子和机器壳体特别地通过将定子和机器壳体沿相对于转子轴线的水平对准以旋拧进行耦接。在此，例如通过一个或多个滑键来进行对准。第一定子侧耦接元件具有第一槽，并且壳体侧耦接元件具有第二槽。然后，特别是滑键被定位在槽中。例如，在四个壳体侧耦接元件的情况下，这四个耦接元件各自具有槽。滑键定位在相应的槽中。滑键尤其还接合到定子侧耦接元件的相应的槽中。定子侧耦接元件尤其由两个环形定子元件保持和/或定位。环形定子元件在周向方向上包括定子的叠片芯。

在电机的一个设计方案中，在第一定子侧耦接元件和第一壳体侧耦接元件之间的连接部因此尤其具有滑键，其中尤其定子借助于至少两个滑键相对于壳体对准。相应的滑键尤其处于相应的壳体侧耦接元件的槽中以及处于定子侧耦接元件的相应的槽中。彼此所属的耦接元件的槽尤其彼此相对置。第一定子侧耦接元件特别地容纳在环形定子元件中。例如，分别仅为一连接部设有滑键。在另一设计方案中，可以为至少两个或更多个连接部设有滑键。例如，滑键仅在相应的连接部的长度上延伸。在另一设计方案中，滑键例如从一连接部延伸至处于轴向方向上的第二连接部。在此，轴向方向从电机的旋转轴线的方向或对准得出。在电机的一个设计方案中，定子侧耦接元件具有用于容纳滑键的槽。同样地，在电机的一个设计方案中，壳体侧耦接元件还具有用于容纳滑键的槽。定子侧耦接元件例如是具有矩形轮廓的杆，其中该杆在定子的轴向长度上延伸。在此，矩形杆可以保持在分布在定子的轴向长度上的环形元件中。在定子和壳体之间的具有滑键的连接部的一个设计方案中，在定子和壳体、特别是壳体的基架之间的力和力矩的传递也可以特别地经由滑键连接部来进行，而不是例如仅通过螺旋连接件。借助于滑键可以吸收例如在短路的情况下会出现的非常大的力。在使用滑键的情况下，例如分别将用于滑键的槽引入定子和基架的耦接部件中。滑键还同时用于建立定子和基架的精确对准，以又确保定子和转子的精确对准。耦接部件中附加存在的、彼此的螺旋连接件用于紧固该连接，并且特别地不在电机的每个设计方案中都用于力和力矩传递。通过使用滑键，为了在壳体(即尤其壳体的基架)中对准定子可以取消附加的构件，并且在生产进程中节省附加的操作设备。

在电机的一个设计方案中，第一壳体侧耦接元件和第二壳体侧耦接元件各自具有与第一定子侧耦接元件的连接。由此以简单的方式更简单地实现定子的正确对准。

在电机的一个设计方案中，第一定子侧耦接元件容纳到定子的环形元件(环形定子元件)中。特别地，定子侧耦接元件容纳在多个环形元件中。这也简化定子的对准。

在电机的一个设计方案中，定子借助于在壳体侧耦接元件和定子侧耦接元件之间的至少四个连接部固定、即容纳在壳体中，其中至少四个连接部通过平面实施方案展开平面，其中电机的旋转轴线位于彼此相对置的平面的空间中。因此，旋转轴线也处于在壳体侧耦接元件的面之间展开的空间中。因此，旋转轴线至少部分地伸展穿过该展开的空间。

因此，连接部大约位于电机的旋转轴线的高度处。这增加定子在壳体中的固定的稳定性或刚性。

在电机的一个设计方案中，至少一个壳体侧耦接元件与壳体的基点连接。壳体的基点尤其是设置用于将电机固定在例如地基上的区域。通过将壳体侧耦接元件与壳体的基点连接，能够以简单的方式将定子的重量导入基点中。因此，壳体侧耦接元件和壳体的基点之间的连接特别直接地进行。通过定子和机器壳体的耦合的这种设计优化从定子到机器壳体的力流。由此也得到从定子到机器壳体的振动传送的所谓的“解耦”。在此，定子的耦接部件(定子侧耦接元件)将定子在运行中的振动传导至基架(壳体侧耦接元件)的耦接部件。因为耦接部件尤其仅紧固在定子与壳体基架的连接的区域中或在壳体的基架处的基点中，所以耦接部件可以起阻尼弹簧的作用。为了可以吸收来自定子的重力并且将耦接部件支承在基架处(壳体侧耦接元件)，尤其稳定部件(稳定元件)与壳体侧耦接元件通过焊接在元件的顶点和基点中连接。

因此，在电机的一个设计方案中，电机尤其具有至少一个带有稳定元件的壳体侧耦接元件，其中稳定元件与壳体侧耦接元件连接。这两个元件特别地彼此垂直地附接并且增加稳定性。

在电机的一个设计方案中，壳体具有基础元件和盖元件。通过壳体的这种分段，可以将定子容易地装入壳体中。在此，基础元件设置用于将电机固定在体部、例如地基处。基础元件特别地具有壳体侧耦接元件。

在电机的一个设计方案中，壳体具有双壁式支承件容纳部。双壁式支承件容纳部尤其对于振动关键型电机是有利的。机器壳体也可以在支承件容纳部的区域中构造有厚钢板，厚钢板例如附加地在内侧上设有一些加强筋。然而，用于支承件容纳部的厚钢板导致壳体重量大。对于电机的一个或多个支承件的支承件容纳部仅使用重且厚的钢板的另一缺点是：即使使用加强肋也不不能始终确保遵守所需的振动值。必要时，在测试机器后附接另外的附加加强件。通过双壁式支承件容纳部可以避免该问题。支承件容纳部的两个壁特别地具有对应于支承件的轴向延伸的间距。

在电机的一个设计方案中，双壁式支承件容纳部具有至少两个壁。因此，双壁式支承件容纳部也可以具有三个或更多个壁，因为支承件容纳部具有至少两个壁。具有两个或更多个壁的这种支承件容纳部也可称为多壁式支承件容纳部。通过双壁式支承件容纳部可以增加支承件容纳部的刚性。因此，可以通过支承件容纳部的这种有利的设计来尤其将材料的额外使用保持在限度内。

在电机的一个设计方案中，在双壁式支承件容纳部的第一壁(壁)和第二壁(壁)之间存在加强件。这增加了稳定性。在电机的一个设计方案中，加强件具有多个肋。由此也可以增加刚性。在电机的另一设计方案中，加强件具有多个板。板在壁之间并且与壁牢固地连接。由此也可以改进和影响刚性。

在电机的一个设计方案中，支承件仅与双壁式支承件容纳部的一个壁连接。连接特别是刚性的。该壁尤其分别是端侧的壁。通过支承件容纳部的双壁式实施方案也对于仅一个壁得到刚性的改善。

关于壳体的刚性以及电机的振动行为，可以在各种措施之间产生有利的联系。因此，双壁式支承件容纳部可以有利地与耦接元件用于将定子固定在壳体中的用途的变体方案之一结合。连接元件的轴向位置在此也可以发挥作用。

附图说明

下面根据附图中所示的实施例更详细地描述和解释本发明。附图示出：

图1示出电机的壳体的一部分，

图2示出电机的接口构件，

图3示出图2的细节视图，

图4示出双壁式支承件容纳部，

图5示出电机的剖视图，

图6示出图5的细节视图，并且

图7示出图6的细节视图。

具体实施方式

根据图1的视图示出电机的壳体1的一部分。壳体具有第一端侧2和第二端侧3。壳体1的所示出的部分在两件式的壳体的情况下是区域39中的基础元件。盖元件40位于区域40中，其中，盖元件40在图1中未示出。电机的反应轴线4位于轴线高度26处。还示出第一支承件容纳部5和第二支承件容纳部6。支承件容纳部构造成单壁式部件。经由电机的基点的区域中的孔9可以固定支承件容纳部。

根据图2的视图再次示出电机的一部分，更确切地或详细地示出接口构件11，借助于接口构件定位用于定子12的基架13。

根据图3的视图示出图2中的一部分，其中聚焦于基架13和定子12。

根据图4的视图示出双壁式支承件容纳部7和8，支承件容纳部各自具有第一壁14和16并且各自具有第二壁15和17。双壁式支承件容纳部7和8的刚性通过肋19和板18增强。通过机器壳体处的支承件容纳部的双壁式设计实现显著提高的刚性。因此，支承件容纳部防止支承件因出自转子的激励或通过定子的激励而产生更强的振荡倾向。该设计实现：通过具有优化的材料厚度的两个壁以及位于其之间的加强筋，支承件容纳部构造成显著更具有刚性，而没有显著增加壳体的重量。可替代地，具有较厚支承件壁和附加的较厚的加强肋的支承件容纳部是可行的。

与支承件容纳部无关，图4还示出四个壳体侧耦接元件21、22、23和24，壳体侧耦接元件各自具有槽29、29’、29”和29”’。槽用于容纳图4中未示出的滑键。滑键分别还容纳到所属的定子侧耦接元件中的槽中，其中这示例性地在图5中针对耦接元件21和31示出。第一定子侧耦接元件31在那里具有第一槽30，并且壳体侧耦接元件21具有第二槽29。因此，耦接元件21和31具有用于容纳滑键34的槽29和30。壳体侧耦接元件21可以经由螺旋连接件(为此示出四个孔)与定子侧耦接元件31连接(螺钉未示出)。四个连接部(21、22、23、24)、即耦接元件具有平面实施方案，由此展开平面。通过相对置的耦接元件的面得到空间40。电机的旋转轴线至少部分地、即分部段地处于相对置的平面的空间40中。通过上述描述得到如下知识：旋转轴线与耦接元件处于相同高度。

根据图5的视图示出电机10的局部图。定子具有定子叠片芯25。定子叠片芯经由环形定子元件28、28’与定子侧耦接元件31、32连接。定子侧耦接元件31分别由至少两个环形定子元件28和28’保持。耦接元件31和32各自具有槽30和32’。

耦接元件31、32、21位于定子叠片芯20的区域中。壳体侧耦接元件(所有四个都在图4中示出)21、22、23、24可以经由螺旋连接件(为此示出四个孔)与相应的定子侧耦接元件31连接(螺钉未示出)。图5中所示的定子侧耦接元件31可以与壳体侧耦接元件21连接。第一壳体侧耦接元件21与稳定元件36连接。耦接元件21和31具有用于容纳滑键34的槽29和30。

根据图6的视图详细示出根据图5的耦接。还示出相对于电机的壳体1的基点35和壳体侧耦接元件21的底部部件38和头部部件37，进而还示出稳定元件36的头部部件和底部部件，稳定元件在头部区域和底部区域中连接并且垂直于壳体侧耦接元件。

根据图7的视图示出耦接的另一细节视图。特别地示出：滑键34如何装配到槽29和30中。设有四个用于螺旋连接件的孔27，其中仅示出了三个。

Claims (11)

1.一种电机(10)，具有壳体(1)和定子(12)，其中，所述定子(12)具有第一定子侧耦接元件(31)，并且所述壳体(1)具有第一壳体侧耦接元件(21)，其中，所述第一定子侧耦接元件(31)和所述第一壳体侧耦接元件(21)位于所述电机(10)的轴线高度(26)处，并且其中，所述第一定子侧耦接元件(31)和所述第一壳体侧耦接元件(21)位于定子叠片芯(25)的区域(20)中，其中，所述第一定子侧耦接元件(31)与所述第一壳体侧耦接元件(21)之间的连接部具有螺旋连接件(27)，其中，所述第一定子侧耦接元件(31)具有第一槽(30)，并且壳体侧耦接元件(21)具有第二槽(29)，其中，所述第一定子侧耦接元件(31)与所述第一壳体侧耦接元件(21)之间的所述连接部具有滑键(34)，其中，所述定子(12)借助于至少两个滑键相对于所述壳体(1)对准，其中，所述第一定子侧耦接元件(31)被容纳在环形定子元件(28，28’)中。

2.根据权利要求1所述的电机(10)，其中，所述第一壳体侧耦接元件(21)和第二壳体侧耦接元件(22)各自具有与所述第一定子侧耦接元件(31)的连接。

3.根据权利要求1或2所述的电机(10)，其中，所述定子借助于在壳体侧耦接元件(21)与定子侧耦接元件(31)之间的至少四个连接部(21，22，23，24)固定在所述壳体中，其中，四个所述连接部(21，22，23，24)通过平面实施方案展开平面，其中，所述电机(10)的旋转轴线位于彼此相对置的平面的空间(40)中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机(10)，其中，至少一个壳体侧耦接元件(21，22，23，24)与所述壳体(1)的基点(35)连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机(10)，其中，至少一个壳体侧耦接元件(21，22，23，24)与稳定元件(36)连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机(10)，其中，所述壳体(1)具有基础元件(39)和盖元件。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电机(10)，其中，所述壳体(1)具有双壁式支承件容纳部(7，8)。

8.根据权利要求7所述的电机(10)，其中，在所述双壁式支承件容纳部(7，8)的第一壁(14，16)与第二壁(15，17)之间存在加强件。

9.根据权利要求8所述的电机(10)，其中，所述加强件具有多个肋(19)。

10.根据权利要求8或9所述的电机(10)，其中，所述加强件具有多个板(18)。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的电机(10)，其中，支承件与所述双壁式支承件容纳部(7，8)的壁(14，17)刚性地连接。