DE102018208410A1 - Short circuit rotor for an electric motor, in particular an asynchronous motor, electric motor, and method for producing a squirrel cage rotor - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Kurzschlussläufer (R) für einen Elektromotor, insbesondere einen Asynchronmotor, mit einer Rotationsachse (4), umfassend mindestens einen ersten Kurzschlussring (1), einen axial beabstandeten zweiten Kurzschlussring (1a), sowie einen Kurzschlussstab (2), wobei der Kurzschlussstab (2) einen Abschnitt (21) mit einem ersten Querschnitt (A1) und ein Anschlusskörpersegment (22) mit einem zweiten Querschnitt (A2) aufweist, wobei der zweite Querschnitt (A2) größer als der erste Querschnitt (A1) ist, wobei die Kurzschlussringe (1) eine dem Kurzschlussstab (2) zugewandte Innenseite (11) aufweisen, wobei das Anschlusskörpersegment (22) mit der Innenseite (11) einer der Kurzschlussringe (1 bzw. 1a) verbunden ist, einen Elektromotor mit einem erfindungsgemäßen Kurzschlussläufer, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kurzschlussläufers.The present invention relates to squirrel-cage rotors (R) for an electric motor, in particular an asynchronous motor, having an axis of rotation (4) comprising at least one first shorting ring (1), an axially spaced second shorting ring (1a), and a shorting bar (2) Shorting bar (2) has a portion (21) with a first cross section (A1) and a terminal body segment (22) with a second cross section (A2), wherein the second cross section (A2) is greater than the first cross section (A1), wherein the Shorting rings (1) have an inner side (11) facing the shorting bar (2), wherein the connecting body segment (22) is connected to the inner side (11) of one of the shorting rings (1 or 1a), an electric motor with a squirrel cage rotor according to the invention, and a Method for producing a squirrel cage rotor according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kurzschlussläufer für einen Elektromotor, insbesondere einen Asynchronmotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 bzw. 11.The present invention relates to a squirrel cage rotor for an electric motor, in particular an asynchronous motor, according to the preamble of
Kurzschlussläufer oder Käfigläufer werden die Rotoren von Elektromotoren, insbesondere Asynchronmotoren, genannt, die statt einer aus Draht gewickelten, über Schleifringe versorgten Spule einen im Blechpaket dauernd kurzgeschlossenen Käfig (massive Windungen) besitzen.Squirrel-cage or squirrel-cage rotors are called rotors of electric motors, in particular asynchronous motors, which instead of a wire wound coil supplied with slip rings have a cage permanently short-circuited in the laminated core (massive turns).
In der Regel umfasst der Kurzschlussläufer einen ersten Kurzschlussring und einen zweiten Kurzschlussring, die auf einer Welle axial voneinander beabstandet angebracht sind. Zwischen den Kurzschlussringen ist mindestens ein Kurzschlussstab, vorzugsweise mehrere Kurzschlussstäbe angebracht, die vorzugsweise parallel zu der Welle verlaufen und weiter vorzugsweise in Umfangsrichtung nebeneinander angebracht sind. Vorzugsweise sind die Kurzschlussstäbe in Blechlamellen aufgenommen. Mehrere Blechlamellen ergeben das sogenannte Blechpaket.Typically, the squirrel cage rotor includes a first shorting ring and a second shorting ring mounted axially spaced apart on a shaft. At least one short-circuiting rod, preferably a plurality of short-circuiting rods, is arranged between the short-circuiting rings, which preferably run parallel to the shaft and are furthermore preferably arranged next to one another in the circumferential direction. Preferably, the shorting bars are accommodated in laminations. Several laminations result in the so-called laminated core.
Im Rahmen der Herstellung derartiger Kurzschlussläufer müssen die Kurzschlussstäbe mit den Kurzschlussringen mindestens elektrisch, vorzugsweise elektrisch und mechanisch, verbunden werden. Hierzu sind im Stand der Technik einige Vorgehensweise bekannt geworden.In the context of the production of such squirrel cage rotors, the shorting bars must be connected to the shorting rings at least electrically, preferably electrically and mechanically. For this purpose, some methods have become known in the prior art.
In der
In der
Aus der
Die vorgeschlagenen Maßnahmen sind teilweise produktionstechnisch problematisch und stellen besondere Anforderungen an das Kurzschlussstabmaterial, insbesondere wenn Elektromotoren mit hohen Leistungen bereitgestellt werden sollen. Beispielsweise kann der Kurzschlussring gemäß
Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe, einen verbesserten Kurzschlussläufer vorzuschlagen, insbesondere einen Kurzschlussläufer vorzuschlagen, der prozesssicher herzustellen und auch für hohe Lasten einsetzbar ist.This is where the present invention is based and makes it its mission to propose an improved squirrel-cage rotor, in particular to propose a squirrel-cage rotor which can be produced reliably and can also be used for high loads.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Kurzschlussläufer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Kurzschlussstab einen Abschnitt mit einem ersten Querschnitt und ein Anschlusskörpersegment mit einem zweiten Querschnitt aufweist, wobei der zweite Querschnitt größer als der erste Querschnitt ist, wobei die Kurzschlussringe eine dem Kurzschlussstab zugewandte Innenseite aufweisen, wobei das Anschlusskörpersegment mit der Innenseite einer der Kurzschlussringe verbunden ist, können durch die vergrößerten Oberflächen hohe Ströme zwischen dem Kurzschlussring und dem Kurzschlussstab übertragen werden. Gleichermaßen ist die Verbindung zwischen Kurzschlussstab und Kurzschlussring auf die Innenseite des Kurzschlussrings verlagert, so dass beispielsweise keine Kurzschlussstäbe um den Kurzschlussring herumgebogen werden müssen, die beispielsweise auf der Außenseite zum Liegen kommen. Hierdurch ist die Herstellung wesentlich prozesssicherer durchführbar und auch der axiale Bauraum kann durch diese Maßnahme tendenziell reduziert werden.According to the invention this object is achieved by a squirrel cage with the characterizing features of
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.Further advantageous embodiments of the proposed invention will become apparent in particular from the features of the dependent claims. The objects or features of the various claims can basically be combined with each other arbitrarily.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kurzschlussläufer mit mindestens einem ersten Kurzschlussstab und einem zweiten Kurzschlussstab ausgestattet ist, wobei die Kurzschlussstäbe einseitig mit einem Anschlusskörpersegment ausgestattet sind, wobei die Kurzschlussstäbe alternierend im Hinblick auf die axiale Ausrichtung des Anschlusskörpersegmentes angeordnet sind, wobei das Anschlusskörpersegment des ersten Kurzschlussstabes mit der Innenseite des ersten Kurzschlussringes verbunden ist, wobei das Anschlusskörpersegment des zweiten Kurzschlussstabes mit der Innenseite des zweiten Kurzschlussringes verbunden ist. Die Kurzschlussstäbe eines derart ausgestalteten Kurzschlussläufers können separat und insbesondere außerhalb des Blechpaketes umgeformt werden. Die Umformung kann daher sehr individuell einzig auf das Material des Kurzschlussstabes abgestimmt sein.In an advantageous embodiment of the invention can be provided that the squirrel cage rotor is equipped with at least a first shorting bar and a second shorting bar, the shorting bars are equipped on one side with a terminal body segment, wherein the shorting bars are arranged alternately with respect to the axial orientation of the terminal body segment, wherein the terminal body segment of the first shorting bar is connected to the inside of the first shorting ring, wherein the terminal body segment of the second shorting bar is connected to the inside of the second shorting ring. The short-circuiting rods of a short-circuit rotor configured in this way can be shaped separately and, in particular, outside the laminated core. The reshaping can therefore be individually tailored to the material of the shorting bar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kurzschlussstab ein zweites Anschlusskörpersegment mit einem dritten Querschnitt aufweist, wobei der dritte Querschnitt größer als der erste Querschnitt ist, wobei das erste Anschlusskörpersegment mit der Innenseite des ersten Kurzschlussrings und das zweite Anschlusskörpersegment mit der Innenseite des zweiten Kurzschlussrings verbunden ist. Die Kurzschlussstäbe eines derart ausgestalteten Kurzschlussläufers können vorteilhafterweise innerhalb des Blechpaketes umgeformt werden. Vorzugsweise sind erstes und zweites Anschlusskörpersegment gleichartig, so dass ein symmetrischer Kurzschlussstab gebildet ist. Symmetrisch ausgebildete Kurzschlussstäbe haben den Vorteil, dass die Stromübergangsflächen zwischen Kurzschlussstab und Kurzschlussring auf beiden Seiten gleich ausgebildet sind, so dass ein homogener Stromfluss gewährleistet wird.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the shorting bar has a second terminal body segment with a third cross section, wherein the third cross section is greater than the first cross section, wherein the first terminal body segment with the inside of the first shorting ring and the second terminal body segment with the Connected inside the second shorting ring. The short-circuit bars of a squirrel cage configured in this way can advantageously be reshaped within the laminated core. Preferably, the first and second connector body segments are similar, so that a symmetrical short-circuiting rod is formed. Symmetrically designed short-circuit rods have the advantage that the current transfer surfaces between the short-circuiting rod and short-circuit ring are of identical design on both sides, so that a homogeneous current flow is ensured.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kurzschlussläufer in Umfangsrichtung mit Kurzschlussstäben ausgestattet ist, wobei in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Anschlusskörpersegmente einen Anschlusskörper für den Kurzschlussring bilden. Die Anschlusskörpersegmente können einen segmentierten Anschlusskörper mit einer etwa kreisförmigen Gestalt ausbilden. Falls Lücken zwischen den einzelnen Anschlusskörpersegmenten bestehen, können diese beispielsweise durch Schweißen geschlossen werden. Der Anschlusskörper bildet einen Fügepartner für die Verbindung mit dem jeweils zugeordneten Kurzschlussring bzw. dessen Innenseite. Anschlusskörper und Kurzschlussring können beispielsweise mittels Schweißen, Reibschweißen, Rotationsreibschweißen, Löten, etc. miteinander verbunden sein.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the squirrel-cage rotor is equipped in the circumferential direction with short-circuit bars, wherein in the circumferential direction adjacent terminal body segments form a connection body for the short-circuit ring. The terminal body segments may form a segmented terminal body having an approximately circular shape. If there are gaps between the individual connector body segments, they can be closed by welding, for example. The connection body forms a joining partner for the connection to the respectively assigned short-circuit ring or its inner side. Connection body and short-circuit ring, for example, by welding, friction welding, rotational friction welding, soldering, etc. may be interconnected.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kurzschlussring einen Fügekörper und einen Stützkörper umfasst, wobei der Fügekörper die Innenseite des Kurzschlussrings bildet. Durch diesen hybriden Aufbau können den einzelnen Komponenten bevorzugte Aufgaben, wie beispielsweise die mechanische Stabilität oder das Fügeverhalten zugewiesen und durch eine entsprechende Ausgestaltung und/oder Materialauswahl optimiert werden.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the short-circuit ring comprises a joining body and a support body, wherein the joining body forms the inside of the short-circuit ring. By virtue of this hybrid construction, it is possible to assign the individual components to preferred tasks, such as, for example, the mechanical stability or the joining behavior, and to optimize them by means of a corresponding configuration and / or material selection.
So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Stützkörper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Aluminium weist zwar nicht die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer auf, ist aber um einiges stabiler und eignet sich daher vorteilhafterweise als Stützkörper, wodurch eine stromleitende Funktion aber nicht ausgeschlossen ist.For example, it may be provided that the support body consists of aluminum or an aluminum alloy. Although aluminum does not have the electrical conductivity of copper, but is much more stable and therefore is advantageously suitable as a support body, whereby a current-conducting function is not excluded.
So kann ferner vorgesehen sein, dass der Fügekörper und der bzw. die Kurzschlussstäbe aus dem gleichen Material bestehen, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Durch die Materialgleichheit ergeben sich Vorteile bei der Verbindung der vorgenannten Komponenten. Beispielsweise weisen beide Komponenten den gleichen Schmelzpunkt auf, so dass diese Parameter bei der Verbindung berücksichtigt werden können und sich eine entsprechend belastbare Verbindung ergibt. Zudem ergibt sich eine vorteilhafte elektrische Verbindung.Thus, it may further be provided that the joining body and the short-circuiting rods or rods consist of the same material, in particular copper or a copper alloy. The material equality results in advantages in the connection of the aforementioned components. For example, both components have the same melting point, so that these parameters can be taken into account in the connection and results in a correspondingly reliable connection. In addition, there is an advantageous electrical connection.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Kurzschlussstab in einem Blechpaket aufgenommen ist. Das Blechpaket kann die Kurzschlussstäbe in einer entsprechenden Position halten, beispielsweise während des Umformvorgangs. Aber auch ansonsten hält das Blechpaket die Kurzschlussstäbe zusätzlich in einer vorbestimmten Position.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the at least one short-circuiting rod is received in a laminated core. The laminated core can hold the shorting bars in a corresponding position, for example during the forming process. But otherwise, the laminated core holds the short-circuiting rods additionally in a predetermined position.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen verbesserten Elektromotor, insbesondere Asynchronmotor, mit einem Kurzschlussläufer bereitzustellen, insbesondere einen leistungsfähigen und kompakt bauenden Elektromotor bereitzustellen.A further object of the present invention is to provide an improved electric motor, in particular asynchronous motor, with a squirrel-cage rotor, in particular to provide a powerful and compact electric motor.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Elektromotor, insbesondere Asynchronmotor, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Kurzschlussläufers können für den Elektromotor nutzbar gemacht werden.According to the invention this object is achieved by an electric motor, in particular asynchronous motor, with the characterizing features of claim 9. The advantages of the squirrel cage rotor according to the invention can be made useful for the electric motor.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussrings eines erfindungsgemäßen Kurzschlussläufers vorzuschlagen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11 gelöst. Another object of the present invention is to propose an advantageous method for producing a short-circuit ring of a squirrel cage rotor according to the invention. According to the invention, this object is achieved by a method according to
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers gemäß Anspruch 2 weist vorteilhafterweise mindestens folgende Verfahrensschritte auf:
- - Umformen von Kurzschlussstabhalbzeugen mit einem ersten Querschnitt in Kurzschlussstäbe mit einem Abschnitt mit dem ersten Querschnitt und ein Anschlusskörpersegment mit einem zweiten Querschnitt, wobei der zweite Querschnitt größer als der erste Querschnitt ausgestaltet ist;
- - Einbringen der Kurzschlussstäbe alternierend im Hinblick auf die axiale Ausrichtung des Anschlusskörpersegmentes in das Blechpaket zwischen den Kurzschlussringen.
- - Forming short-circuited rod semi-finished products with a first cross-section in short-circuit bars having a portion with the first cross section and a terminal body segment with a second cross section, wherein the second Cross section is designed larger than the first cross section;
- - Inserting the short-circuit bars alternately with regard to the axial alignment of the connector body segment in the laminated core between the short-circuiting rings.
Durch die alternierende Ausrichtung der Kurzschlussstäbe können die Kurzschlussstabhalbzeuge außerhalb des Blechpaketes umgeformt werden. Eine Belastung des Blechpaketes durch die Umformung der Kurzschlussstabhalbzeuge kann vermieden werden.Due to the alternating orientation of the short-circuit bars, the short-circuit bar semi-finished products can be reshaped outside the laminated core. A burden of the laminated core by the deformation of the short-circuit bar semi-finished products can be avoided.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers gemäß Anspruch 3, mit einem Blechpaket zur Aufnahme von Kurzschlussstäben zwischen den Kurzschlussringen, weist vorzugsweise mindestens folgende Verfahrensschritte auf:
- - Einbringen von Kurzschlussstabhalbzeugen mit jeweils einem ersten Querschnitt in das Blechpaket;
- - Umformen der Kurzschlussstabhalbzeuge in Kurzschlussstäbe mit jeweils einem Abschnitt mit dem ersten Querschnitt, einem ersten Anschlusskörpersegment mit einem zweiten Querschnitt und einem zweiten Anschlusskörpersegment mit einem dritten Querschnitt, wobei sowohl der zweite Querschnitt, als auch der dritte Querschnitt größer als der erste Querschnitt ausgestaltet sind.
- - Introduction of Kurzschlussstabhalbzeugen each with a first cross section in the laminated core;
- - Forming the Kurzschlussstabhalbzeuge in shorting bars, each having a portion of the first cross section, a first connector body segment having a second cross section and a second connector body segment having a third cross section, wherein both the second cross section and the third cross section are larger than the first cross section.
Das Einbringen der Kurzschlussstabhalbzeuge in das Blechpaket erfolgt vor dem Umformen. Entsprechend kann die Umformung innerhalb des Blechpaketes vorgenommen werden.The introduction of the short-circuit bar semi-finished products in the laminated core takes place before forming. Accordingly, the deformation can be made within the laminated core.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.Further advantageous embodiments of the proposed invention will become apparent in particular from the features of the dependent claims. The features of the various claims can basically be combined with each other arbitrarily.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Umformung des Kurzschlussstabhalbzeuges durch Pressen, Taumeln und/oder Umbiegen vorgenommen wird.In an advantageous embodiment of the invention can be provided that the deformation of the Kurzschlussstab semi-finished product is made by pressing, tumbling and / or bending.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kurzschlussstabhalbzeug vor dem Umformen angespitzt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass möglichst viel Material nach innen, in Richtung der Rotationsachse gebracht wird, wodurch die Rundlaufeigenschaften des Kurzschlussläufers verbessert werden können.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the Kurzschlussstab semi-finished is sharpened before forming. In this way it can be achieved that as much material as possible is brought inwards in the direction of the axis of rotation, whereby the concentricity properties of the squirrel-cage rotor can be improved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Anschlusskörpersegmente zu einem Anschlusskörper zusammengefügt werden, wobei der jeweilige Anschlusskörper mit der Innenseite des jeweiligen Kurzschlussrings verbunden wird, insbesondere mittels Schweißen, vorzugsweise mittels Rotationsreibschweißen.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the circumferentially juxtaposed connector body segments are joined together to form a connector body, wherein the respective connector body is connected to the inside of each short-circuit ring, in particular by means of welding, preferably by means of rotary friction welding.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass vor der Verbindung des Anschlusskörpers mit der Innenseite des jeweiligen Kurzschlussrings der Anschlusskörper und/oder die Innenseite des Anschlussrings mit Ringvorsprüngen und/oder Ringnuten versehen werden bzw. ein mit Ringnuten und/oder Ringvorsprüngen ausgestatteter Anschlusskörper und/oder Innenseite des Anschlussrings eingesetzt werden. Insbesondere für Kurzschlussringe aus Aluminium stellt dies eine bevorzugte Ausgestaltung dar. Beim Rotationsreibschweißen wird der Kurzschlussring erweicht. Die Kupferkurzschlussstäbe erweichen wegen höherer Schmelztemperatur nicht oder zumindest kaum. Daher graben sich die Ringvorsprünge in das weiche Aluminium ein.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that prior to the connection of the connector body with the inside of the respective shorting ring of the connecting body and / or the inside of the connecting ring with annular projections and / or annular grooves are provided or equipped with annular grooves and / or annular projections Connection body and / or inside of the connection ring can be used. This is a preferred embodiment, in particular for aluminum short-circuit rings. In rotary friction welding, the short-circuit ring is softened. The copper shorting bars do not soften because of higher melting temperature or at least hardly. Therefore, the ring protrusions dig into the soft aluminum.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Abbildungen. Darin zeigen
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1 einen erfindungsgemäßen Elektromotor in einer geschnittenen Darstellung; -
2 einen erfindungsgemäßen Kurzschlussläufer in einer Explosionsdarstellung; -
3 einen Kurzschlussstab mit einem einseitig vorgesehenen Anschlusskörpersegment; -
3a einenSchnitt X-X gemäß3 ; -
3b einenSchnitt Y-Y gemäß3 ; -
4 einen Kurzschlussstab mit beidseitig vorgesehenen Anschlusskörpersegmenten; -
4a einenSchnitt X-X gemäß4 ; -
4b einenSchnitt Y-Y gemäß4 ; -
4c einenSchnitt Z-Z gemäß4 ; -
5 Umformen eines Kurzschlussstabhalbzeuges durch Pressen; -
5a einSchnitt X-X gemäß5 ; -
6 Umformen eines Kurzschlussstabhalbzeuges durch Biegen und Pressen; -
6a einenSchnitt X-X gemäß6 ; -
7a schematische Darstellung einer alternierenden Anordnung von Kurzschlussstäben (ohne Darstellung der Blechlamellen / Blechpaket); -
7a' eine Draufsicht auf ein Blechpaket mit alternierend eingesteckten Kurzschlussstäben (T -förmig); -
7b Rotationsreibschweißen von Kurzschlussringen und Anschlusskörper; -
7b' Rotationsreibschweißen von Kurzschlussringen und Anschlusskörper; -
7c Verbund aus Kurzschlussstäben und Kurzschlussringen; -
8a schematische Darstellung einer alternierenden Anordnung von Kurzschlussstäben (ohne Darstellung der Blechlamellen / Blechpaket; -
8a' eine Draufsicht auf ein Blechpaket mit alternierend eingesteckten Kurzschlussstäben (L -förmig); -
8b Lückenschluss durch Verschweißen; -
8c Rotationsreibschweißen von Kurzschlussringen und Anschlusskörper; -
8d Verbund aus Kurzschlussstäben und Kurzschlussringen; -
9a eine Draufsicht und eine teilweise geschnittene Ansicht auf ein Blechpaket mit eingesteckten Kurzschlussstabhalbzeugen; -
9b ein Presswerkzeug, welches die Kurzschlussstabhalbzeuge in dem Blechpaket umformt; -
9c eine Draufsicht und eine teilweise geschnittene Ansicht auf ein Blechpaket mit umgeformten Kurzschlussstabhalbzeugen; -
10a ein großes Taumelpresswerkzeug, welches die Kurzschlussstabhalbzeuge in dem Blechpaket umformt; -
10b ein kleines Taumelwerkzeug, welches die Kurzschlussstabhalbzeuge in dem Blechpaket einzeln umformt; -
10c eine Draufsicht auf ein Blechpaket mit umgeformten Kurzschlussstabhalbzeugen; -
10d eine Draufsicht auf ein Blechpaket mit umgeformten Kurzschlussstabhalbzeugen, mit einem abgedrehten Anschlusskörper; -
11a, b ,c alternative Enden von Kurzschlussstabhalbzeugen; -
12a-d Umformung von Kurzschlussstabhalbzeugen mittels eines zweistufigen Pressprozesses; -
13a-d Umformung von Kurzschlussstabhalbzeugen mittels eines zweistufigen Press- und Taumelprozesses; -
14a-b alternative Oberflächenstrukturen von Kurzschlussring und/oder Anschlusskörper; -
15a eine Draufsicht auf ein Blechpaket mit umgeformten Kurzschlussstabhalbzeugen; -
15b eine Draufsicht auf ein Blechpaket mit abgedrehten Kurzschlussstabhalbzeugen; -
16 einen hybriden Kurzschlussring.
-
1 an electric motor according to the invention in a sectional view; -
2 a squirrel cage rotor according to the invention in an exploded view; -
3 a shorting bar with a unilaterally provided terminal body segment; -
3a a cutXX according to3 ; -
3b a cutYY according to3 ; -
4 a short-circuiting rod with connector body segments provided on both sides; -
4a a cutXX according to4 ; -
4b a cutYY according to4 ; -
4c a cutZZ according to4 ; -
5 Forming a short-cut bar semi-finished product by pressing; -
5a a cutXX according to5 ; -
6 Forming a short-cut bar semi-finished product by bending and pressing; -
6a a cutXX according to6 ; -
7a schematic representation of an alternating arrangement of short-circuit bars (without showing the laminations / laminated core); -
7a ' a top view of a laminated core with alternately inserted short-circuiting rods (T -shaped); -
7b Rotational friction welding of short-circuited rings and connection body; -
7b ' Rotational friction welding of short-circuited rings and connection body; -
7c Composite of short-circuit bars and short-circuit rings; -
8a schematic representation of an alternating arrangement of short-circuit bars (without representation of the lamination / laminated core; -
8a ' a top view of a laminated core with alternately inserted short-circuiting rods (L -shaped); -
8b Gap closure by welding; -
8c Rotational friction welding of short-circuited rings and connection body; -
8d Composite of short-circuit bars and short-circuit rings; -
9a a plan view and a partially sectioned view of a laminated core with inserted Kurzschlussstabhalbzeugen; -
9b a pressing tool, which transforms the short-circuit bar semi-finished products in the laminated core; -
9c a plan view and a partially sectioned view of a laminated core with deformed Kurzschlussstabhalbzeugen; -
10a a large tumbling press tool, which transforms the short-circuit bar semi-finished products in the laminated core; -
10b a small tumbling tool, which individually transforms the short-circuit bar semi-finished products in the laminated core; -
10c a plan view of a laminated core with deformed Kurzschlussstabhalbzeugen; -
10d a plan view of a laminated core with formed Kurzschlussstabhalbzeugen, with a turned-off connector body; -
11a, b .c alternative ends of shorting bar semi-finished products; -
12a-d Forming short-circuited semi-finished products by means of a two-stage pressing process; -
13a-d Forming short-circuited semi-finished products by means of a two-stage pressing and tumbling process; -
14a-b alternative surface structures of short-circuit ring and / or connection body; -
15a a plan view of a laminated core with deformed Kurzschlussstabhalbzeugen; -
15b a plan view of a laminated core with twisted Kurzschlussstabhalbzeugen; -
16 a hybrid short-circuit ring.
Zunächst wird auf
Ein erfindungsgemäßer Elektromotor, insbesondere Asynchronmotor, umfasst im Wesentlichen einen Stator
Ein erfindungsgemäßer Kurzschlussläufer
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der mindestens eine Kurzschlussstab einen Abschnitt
Weiter vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Kurzschlussstab
Bei dem Kurzschlussstab
Weitere Details der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus dem Herstellungsprozess.Further details of the proposed invention emerge in particular from the manufacturing process.
Die Herstellung des Kurzschlussstabes
Hinsichtlich des Bearbeitungsortes bzw. Zeitpunktes des Kurzschlussstabhalbzeuges sind grundsätzlich zwei Varianten denkbar.With regard to the processing location or time of the short-circuit bar semi-finished product basically two variants are conceivable.
In einer ersten Variante, wird der mindestens eine Kurzschlussstab
Kurzschlussstäbe
Das Einsetzen der Kurzschlussstäbe
Vorzugsweise ist das Anschlusskörpersegment
In einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, dass die Umformung des Kurzschlussstabes bzw. die Umformung der Kurzschlussstäbe
Für eine derartige Umformung kommen insbesondere folgende Vorgehensweisen in Frage:
- - Axiales Pressen der Kurzschlussstäbe, alle miteinander auf einmal
- - Axiales Pressen der Kurzschlussstäbe, abschnittsweise
- - Taumeln aller Kurzschlussstäbe auf einmal, insbesondere mit einem großen Taumelwerkzeug
- - Taumeln jedes Kurzschlussstabes einzeln und nacheinander, insbesondere mit einem kleinen Taumelwerkzeug
- - Umbiegen der Kurzschlussstäbe mit oder ohne Überlappungsanteile
- - Axial pressing of the shorting bars, all together at once
- - Axial pressing of the shorting bars, in sections
- - Tumble all shorting bars at once, especially with a large wobble tool
- - Tumble each shorting bar individually and sequentially, especially with a small wobble tool
- - Bending the shorting bars with or without overlapping shares
Die Vorgehensweise können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden. Die entsprechenden Werkzeuge sind in den Abbildungen mit den Bezugszeichen Presswerkzeug
Die Umformung findet vorzugsweise an beiden Enden des Kurzschlussstabhalbzeuges
Die Anschlusskörpersegmente
Anschließend wird in beiden Fällen (Umformung innerhalb oder außerhalb des Blechpaketes) eine Verbindung, insbesondere eine elektrische und mechanische Verbindung, zwischen der Innenseite
Vorzugsweise wird die Innenseite
Der Kurzschlussring
Ein derart ausgebildeter Kurzschlussring
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich insbesondere aus den
In den
In den
In den
In der
In der
In der
Es gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.Of course, features and details described in connection with the method also apply in connection with the device according to the invention and vice versa, so that reciprocal reference to the individual aspects of the invention is or can always be made. In addition, the inventive method can be carried out with the device according to the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- RR
- Kurzschlussläufer / RotorSquirrel cage rotor
- SS
- Stator stator
- LL
- Längsachse longitudinal axis
- A1A1
- erster Querschnittfirst cross-section
- A2A2
- zweiter Querschnittsecond cross section
- A3A3
- dritter Querschnitt third cross section
- HH
- Halbzeug semis
- KK
- Anschlusskörper connection body
- PP
- Presswerkzeugpress tool
- TT
- Taumel(press)werkzeug Tumbling (press) tool
- 11
- KurzschlussringShorting ring
- 22
- KurzschlussstabShorting bar
- 33
- Blechlamelle / BlechpaketSheet metal lamination / laminated core
- 44
- Welle / RotationsachseShaft / rotation axis
- 55
- Ringnutring groove
- 66
- Ringvorsprung annular projection
- 1111
- Innenseite / FügekörperInside / joining body
- 1212
- Stützkörper support body
- 2121
- Abschnittsection
- 2222
- (erstes) Anschlusskörpersegment(first) terminal body segment
- 2323
- zweites Anschlusskörpersegmentsecond connection body segment
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19522671 C2 [0005]DE 19522671 C2 [0005]
- US 5642010 A [0006]US 5642010 A [0006]
- JP H10174386 A [0007, 0008]JP H10174386A [0007, 0008]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020204260A1 (en) | 2020-04-01 | 2021-10-07 | Thyssenkrupp Ag | Assembly device and method for inserting copper rods |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19522671A1 (en) * | 1995-06-22 | 1997-01-09 | Grundfos As | Cage rotor for low output async machines - has short-circuit rod with ends bent to lie inside sleeve on short-circuit plate or plate packet |
DE10258029A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Daimler Chrysler Ag | Short circuit rotor for asynchronous machine has ends of rotor rods for friction welding to short circuit ring protruding into contact coating; ring is friction welded to rods and contact coating |
JP2004007949A (en) * | 2002-03-27 | 2004-01-08 | Honda Motor Co Ltd | Rotor of induction motor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5978853U (en) * | 1982-11-15 | 1984-05-28 | 三菱電機株式会社 | induction machine |
US5642010A (en) | 1994-10-24 | 1997-06-24 | A C Propulsion, Inc. | Rotor construction for alternating current induction motor |
JPH09168264A (en) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Toshiba Corp | Squirrel-cage rotor and manufacture thereof |
US6088906A (en) * | 1997-09-16 | 2000-07-18 | Ut-Battelle, Llc | Method of manufacturing squirrel cage rotors |
AT509042A3 (en) * | 2008-07-31 | 2015-02-15 | Traktionssysteme Austria Gmbh | ROTOR FOR ASYNCHRONOUS MACHINES |
US8720041B2 (en) * | 2012-05-01 | 2014-05-13 | Remy Technologies, Llc | Assembly method for induction rotors |
-
2018
- 2018-05-28 DE DE102018208410.6A patent/DE102018208410A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-05-27 WO PCT/EP2019/063586 patent/WO2019228951A1/en active Application Filing
- 2019-05-27 CN CN201990000901.7U patent/CN215528838U/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19522671A1 (en) * | 1995-06-22 | 1997-01-09 | Grundfos As | Cage rotor for low output async machines - has short-circuit rod with ends bent to lie inside sleeve on short-circuit plate or plate packet |
DE10258029A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Daimler Chrysler Ag | Short circuit rotor for asynchronous machine has ends of rotor rods for friction welding to short circuit ring protruding into contact coating; ring is friction welded to rods and contact coating |
JP2004007949A (en) * | 2002-03-27 | 2004-01-08 | Honda Motor Co Ltd | Rotor of induction motor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020204260A1 (en) | 2020-04-01 | 2021-10-07 | Thyssenkrupp Ag | Assembly device and method for inserting copper rods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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