DE102008016890A1 - Rotor for use in e.g. synchronous motor, has end plate with base body comprising circular base area, and circular positioning aid arranged in region of outer periphery of base body, where plate is arranged at front side - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine dynamoelektrische Maschine, wobei der Rotor zwei Stirnseiten aufweist und zumindest an einer der beiden Stirnseiten eine Endscheibe angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine dynamoelektrische Maschine mit einem derartigen Rotor.The The invention relates to a rotor for a dynamoelectric machine, wherein the rotor has two end faces has and at least on one of the two end faces an end plate is arranged. Furthermore, the invention relates to a dynamoelectric Machine with such a rotor.
Dynamoelektrische Maschinen weisen im Wesentlichen einen Rotor, einen Stator, ein Rotorlagersystem sowie weitere Komponenten auf. Der Rotor weist i. d. R. ein Blechpaket auf, welches beispielsweise auf eine Stahlwelle aufgepresst ist. Der Stator weist i. d. R. ebenso ein Blechpaket auf, wobei der Stator dasjenige Bauteil ist, welches eine bestrombare Wicklung aufweist. Ist die dynamoelektrische Maschine als permanentmagneterregte Synchronmaschine ausgebildet, weist der Rotor mehrere Permanentmagnete auf, die entweder im Inneren oder an der Oberfläche des Blechpakets angeordnet sind.Dynamo Electric Machines essentially have a rotor, a stator Rotor bearing system and other components. The rotor points i. d. R. on a laminated core, which, for example, a steel shaft is pressed on. The stator has i. d. R. also a laminated core on, wherein the stator is that component, which a bestrombare Winding has. Is the dynamoelectric machine as a permanent magnet excited Formed synchronous machine, the rotor has a plurality of permanent magnets on, which are arranged either inside or on the surface of the laminated core.
Des Weiteren weist der Rotor an seinen beiden endseitigen Stirnseiten jeweils eine Endscheibe auf, welche u. a. zur elektrischen Isolierung und zur Verspannung des Rotors, insbesondere des Blechpakets des Rotors, dient.Of Furthermore, the rotor has at its two end-side end faces each an end plate, which u. a. for electrical insulation and for clamping the rotor, in particular the laminated core of the Rotor, serves.
Jeder um eine feststehende Achse rotierende Körper besitzt eine Unwucht, die sich durch Vibrationen bzw. Schwingungen, Geräusche, Verschleiß bzw. die Produktlebensdauer bemerkbar macht. Die genannten Nachteile werden durch Beseitigung der Unwucht vermieden.Everyone body rotating about a fixed axis has an imbalance, by vibrations or vibrations, noise, wear or the Product life makes noticeable. The mentioned disadvantages will be avoided by eliminating the imbalance.
Eine Beseitigung der Unwucht erfolgt meist durch einen Ausgleich der Massenverteilung des rotierenden Körpers. Der Ausgleich kann positiv oder negativ sein. Beim positiven Ausgleich werden Ausgleichsmassen aufgetragen, wie z. B. durch Anschweißen, Ankleben oder Anschrauben von Gewichten. Beim negativen Ausgleich werden Massen z. B. durch Bohren, Schleifen oder Fräsen abgetragen.A Elimination of imbalance is usually done by balancing the Mass distribution of the rotating body. The balance can be positive or be negative. The positive balance balancing weights applied, such. B. by welding, gluing or screwing of weights. When negative balance masses z. B. by Drilling, grinding or milling ablated.
Rotoren bzw. Läufer von dynamoelektrischen Maschinen werden oft ausgewuchtet, in dem das Blechpaket des fertigen Rotors in Form von Bohrungen, flächigem Abtrag oder Kerben abgetragen wird. Sie werden meist dynamisch gewuchtet, d. h. es muss möglicherweise an beiden Enden des Läufers Material abgetragen werden, wobei die Materialabtragungen i. d. R. an der Endscheibe erfolgen.rotors or runner Of dynamoelectric machines are often balanced, in which the Laminated core of the finished rotor in the form of holes, surface removal or notches is removed. They are usually dynamically balanced, d. H. it may have to Material at both ends of the runner be removed, the material erosion i. d. R. at the End disk done.
Das Verfahren des Materialabtragens ist bei Rotoren, welche Permanentmagnete aufweisen jedoch schwierig, da beim Abtragen entstehende Metallspäne an der magnetischen Oberfläche des Rotors haften bleiben können.The Method of material removal is rotors, which permanent magnets However, have difficult, as resulting in the removal of metal chips on the magnetic surface of the rotor can stick.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Klemmgewichte an die Rotor-Enden anzubringen, wobei die Klemmgewichte an vorhandene Geometrien angebracht werden. Dazu werden meist Bohrungen in den Rotorblechen des Blechpakets genutzt, die zur Reduktion des Trägheitsmoments dienen. Die Wuchtung kann dabei nur an definierten Stellen erfolgen.A different possibility is to attach clamping weights to the rotor ends, wherein the clamping weights are attached to existing geometries. To Usually holes are used in the rotor laminations of the laminated core, the to reduce the moment of inertia serve. The balancing can only be done at defined locations.
Eine weitere Möglichkeit des Auswuchtens ist bei elektrischen Asynchronmaschinen bekannt, wobei beispielsweise durch Angießen eines Wuchtbolzens an den Rotor, insbesondere am Kurzschlussring, eine Wuchtung vorgenommen wird. Bei diesem Vorgang werden auf die Wuchtbolzen Unterlegscheiben aufgelegt und mit einer Maschine befestigt. Dieses Befestigen funktioniert über Stauchen des Wuchtbolzens. Eine Wuchtung kann nur an den Bolzen, d. h. an fest definierten Stellen, erfolgen.A another possibility of balancing is known in electric asynchronous machines, wherein for example, by casting a balancing bolt to the rotor, in particular at the short-circuit ring, a balance is made. In this process are on the Balancing washers placed washers and fixed with a machine. This fastening works over Upsetting the balancing bolt. A balance can only on the bolt, d. H. at firmly defined locations.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor für eine dynamoelektrische Maschine bereitzustellen, welcher eine variable und einfache Wuchtung ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine dynamoelektrische Maschine mit einem solchen Rotor bereitzustellen.The Object of the present invention is to provide a rotor for a dynamoelectric Machine to provide a variable and simple balance allows. Another object of the invention is to provide a dynamoelectric To provide machine with such a rotor.
Die Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The Tasks are with the features of claims 1 and 11 solved. Advantageous developments can be found in the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Rotor weist zwei Stirnseiten auf, wobei zumindest an einer der beiden Stirnseiten eine Endscheibe angeordnet ist. In der Regel ist an jeder Stirnseite des Rotors eine Endscheibe angeordnet, um u. a. eine sichere elektrische Isolierung und Verspannung des Rotors zu gewährleisten.Of the rotor according to the invention has two end faces, wherein at least on one of the two end faces an end plate is arranged. As a rule, on each end face of the rotor arranged an end plate to u. a. a safe electrical insulation and to ensure tensioning of the rotor.
Erfindungsgemäß weist die Endscheibe einen Grundkörper mit einer kreisförmigen Grundfläche auf. Die Form der Grundfläche des Grundkörpers der Endscheibe entspricht der Form des Rotors von einer stirnseitigen Betrachtung. Im Bereich eines äußeren Umfangs des Grundkörpers ist eine ringförmige Positionierhilfe zur Positionierung und Fixierung von Ausgleichsgewichten zur Beseitigung von Unwuchten des Rotors angeordnet. Die Endscheibe weist demnach eine spezielle Geometrie auf, die es ermöglicht, Ausgleichsgewichte schnell und einfach an der Positionierhilfe anzubringen.According to the invention the end plate a body with a circular Floor space on. The shape of the base of the main body of End disk corresponds to the shape of the rotor from a front side Consideration. In the area of an outer circumference of the basic body is an annular Positioning aid for positioning and fixing balancing weights arranged to eliminate imbalances of the rotor. The end plate points therefore, a special geometry that allows balancing weights quick and easy to attach to the positioning aid.
Vorteilhafterweise ist die ringförmige Positionierhilfe durchgängig über den äußeren Umfang des Grundkörpers ausgebildet. Dadurch umfasst der Wuchtbereich den kompletten Scheibenumfang von 360° der Endscheibe. Somit ist es möglich, direkt und an jeder beliebigen Stelle der Positionierhilfe Ausgleichsgewichte anzubringen.advantageously, is the ring-shaped Positioning aid consistently over the outer circumference of the basic body educated. As a result, the balancing area comprises the complete wheel circumference from 360 ° of End disk. Thus, it is possible directly and at any point of the positioning aid balancing weights to install.
An der ringförmigen Positionierhilfe ist zumindest ein Ausgleichsgewicht zur Wuchtung des Rotors angeordnet, wobei das Ausgleichsgewicht vorzugsweise an die ringförmige Positionierhilfe, insbesondere mittels einer Klebefolie, geklebt ist. Klebetechnik ist eine schnelle, einfache und kostengünstige Verbindungstechnik. Die Ausgleichsgewichte, auch als Klebegewichte bezeichnet, werden beispielsweise wie bei der Wuchtung eines Autoreifens direkt an der zu wuchtenden Stelle angeklebt. Durch dieses Vorgehen wird genauer gewuchtet, da eine Korrektur der Unwucht exakt in der erforderlichen Winkellage erfolgt.At the annular Positioning aid is at least a balance weight for balancing arranged the rotor, the balance weight preferably to the annular Positioning aid, in particular by means of an adhesive film, glued is. Adhesive technology is a fast, simple and inexpensive connection technique. The balance weights, also referred to as adhesive weights are for example, as in the balancing of a car tire directly glued to the point to be balanced. This procedure becomes more accurate balanced, as a correction of the imbalance exactly in the required angular position he follows.
Die Endscheibe ist axial neben einem Rotorblechpaket des Rotors an einer Welle befestigt, wobei die Größe der kreisförmigen Grundfläche des Grundkörpers der Endscheibe im Wesentlichen der Größe der stirnseitigen Flächen des Rotors, insbesondere des Rotorblechpakets, entspricht. Das Rotorblechpaket ist aus einer Vielzahl an Elektroblechen aufgebaut, um Wirbelstromverluste im Rotor zu vermeiden. Die ringförmige Positionierhilfe ist an einer dem Rotorblechpaket abgewandten Seite des Grundkörpers der Endscheibe angeordnet. Somit ist eine Wuchtung an einer von außen zugänglichen Seite des Rotors möglich.The End disk is axially adjacent to a rotor core of the rotor at one Attached to the shaft, the size of the circular base of the main body of the End plate substantially the size of the frontal surfaces of the Rotor, in particular of the rotor core, corresponds. The rotor core is made up of a large number of electrical steel sheets for eddy current losses to avoid in the rotor. The annular Positioning aid is on a side facing away from the rotor laminated core of the basic body arranged the end plate. Thus, a balancing on one of Outside accessible page of the rotor possible.
In einer ersten Ausgestaltung ist ein spitzer Winkel zwischen dem Grundkörper und der ringförmigen Positionierhilfe an der dem Rotorblechpaket abgewandten Seite des Grundkörpers ausgebildet, wobei für den spitzen Winkel insbesondere gilt: 80° ≤ α < 90°. Dadurch wirken Kräfte auf die angebrachten Ausgleichs- bzw. Klebegewichte, welche bei höherer Fliehkraft des Rotors dieser entgegenwirken und die Ausgleichsgewichte an der Endscheibe halten.In a first embodiment is an acute angle between the body and the annular Positioning aid on the side facing away from the rotor laminated core the body trained, being responsible for the acute angle in particular applies: 80 ° ≤ α <90 °. As a result, forces act on the attached balance or adhesive weights, which in higher centrifugal force counteract the rotor of this and the balancing weights at the Hold end disc.
In einer zweiten Ausgestaltung ist ein rechter Winkel zwischen dem Grundkörper und der ringförmigen Positionierhilfe an der dem Rotorblechpaket abgewandten Seite des Grundkörpers ausgebildet, wobei zusätzlich an der ringförmigen Positionierhilfe in Richtung der Welle des Rotors ein überstehender Rand ausgebildet ist. Dieser Rand bewirkt ebenfalls, dass bei erhöhten Fliehkräften des Rotors die Ausgleichsgewichte an der Endscheibe gehalten werden.In a second embodiment is a right angle between the body and the annular one Positioning aid on the side facing away from the rotor laminated core the body trained, in addition at the annular Positioning aid in the direction of the shaft of the rotor a protruding edge is trained. This edge also causes, with increased centrifugal forces of the Rotor balancing weights are held at the end plate.
Vorteilhafterweise ist die Endscheibe mit Grundkörper und ringförmiger Positionierhilfe als einteiliges Bauteil ausgebildet. Insbesondere ist die Endscheibe mittels Tiefziehen eines Blechs oder Druckgießen hergestellt.advantageously, is the end plate with basic body and annular Positioning aid formed as a one-piece component. Especially the end plate is made by deep drawing a sheet or die casting.
Die erfindungsgemäße dynamoelektrische Maschine weist einen Stator und einen erfindungsgemäßen Rotor auf, wobei der Stator eine mehrphasige, insbesondere ein dreiphasige, Wicklung für den Anschluss an ein Drehstromnetz aufweist. Der Rotor ist mit einer Endscheibe ausgebildet, welche eine besondere Geometrie bzw. Form aufweist, die es ermöglicht, ein oder mehrere Ausgleichsgewichte zur Beseitigung von Unwucht(en) schnell und einfach anzubringen.The inventive dynamoelectric machine comprises a stator and a rotor according to the invention, wherein the stator a multi-phase, especially a three-phase, winding for connection to a three-phase network. The rotor is equipped with an end disk formed, which has a special geometry or shape, which makes it possible one or more balance weights to eliminate imbalance (s) quick and easy to install.
Insbesondere ist die dynamoelektrische Maschine als permanentmagneterregter Synchronmotor ausgebildet, wobei der Rotor mehrere ein- und/oder mehrteilige Permanentmagnete aufweist, die im Inneren oder an der Oberfläche des Blechpakets des Rotors angeordnet sind.Especially the dynamoelectric machine is designed as a permanent magnet synchronous motor, wherein the rotor has a plurality of single and / or multi-part permanent magnets having, in the interior or on the surface of the laminated core of the rotor are arranged.
Die Erfindung ermöglicht ein direktes Wuchten des Rotors mit Ausgleichsgewichten, welche direkt an der zu wuchtenden Stelle anbringbar sind. Dadurch ist ein genaues Wuchten gewährleistet, da eine Korrektur der Unwucht exakt in der erforderlichen Winkellage des Rotors erfolgt. Ein Umrechnen von gemessenen Wuchtwerten ist nicht notwendig, da an der direkt gemessenen Stelle gewuchtet werden kann. Weiterhin ist der Wuchtvorgang schneller, da nicht oft nachgewuchtet werden muss, sondern direkt an der betroffenen Stelle das gemessene Ausgleichsgewicht angebracht wird. Auch ist der Materialeinsatz zur Korrektur der Unwucht geringer.The Invention allows a direct balancing of the rotor with balancing weights, which can be attached directly to the point to be balanced. This is ensures accurate balancing because a correction of the imbalance exactly in the required angular position the rotor takes place. A conversion of measured weight values is not necessary, since they are balanced at the directly measured point can. Furthermore, the balancing process is faster, because not rebalanced often must be, but directly at the affected point the measured Balance weight is attached. Also is the material use to correct the imbalance lower.
In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:In The following description describes further features and details the invention in conjunction with the accompanying drawings with reference to embodiments explained in more detail. there are features and relationships described in individual variants basically to all Embodiments transferable. In the drawings show:
Der
Rotor
Die
Positionierhilfe
Die
ringförmige
Positionierhilfe
Die
ringförmige
Positionierhilfe
An
der ringförmigen
Positionierhilfe
Claims (12)
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