Beschreibung description
Kurzschlussring zur Verbindung mit Käfigstäben Short circuit ring for connection with cage bars
Die Erfindung betrifft einen Kurzschlussring für einen Kurz schlusskäfig einer elektrischen Maschine, wobei der Kurz schlussring wenigstens eine Aussparung, vorzugsweise mehrere Aussparungen, zur Aufnahme von wenigstens einem Käfigstab, vorzugsweise mehreren Käfigstäben, aufweist, wobei der Kurz schlussring dazu ausgebildet ist, ein Ende des Käfigstabs aufzunehmen . The invention relates to a short-circuit ring for a short-circuit cage of an electric machine, wherein the short-circuit ring at least one recess, preferably a plurality of recesses for receiving at least one cage rod, preferably a plurality of cage bars, wherein the short-circuit ring is adapted to one end of the cage rod to record.
Zur Bildung eines Kurzschlusskäfigs für einen Käfigläufer wird mindestens ein Kurzschlussring mit Käfigstäben verbun den, vorzugsweise werden die Käfigstäbe sowohl an einem vor deren axialen Ende als auch an einem hinteren axialen Ende mit jeweils einem Kurzschlussring verbunden. Diese Verbindung muss elektrisch leitend ausgeführt sein. To form a shorting cage for a squirrel cage at least one shorting ring with cage bars verbun the, preferably the cage bars are connected both at a front of the axial end and at a rear axial end, each with a short-circuit ring. This connection must be electrically conductive.
Die Patentschrift DE 3834466 CI offenbart hierzu einen Kurz schlussläufer für eine elektrische Maschine, bei dem die an den beiden Stirnseiten des Läuferblechpaketes aus den Nuten vorstehenden Enden der Läuferstäbe in eine stirnseitige, durch einen Innen- und einen Außenrand begrenzte Ringvertie fung des Kurzschlussringes ragen und durch in die Ringvertie fung eingebrachtes , in der Ringvertiefung durch gleichzeitige Erwärmung des vollständigen Kurzschlussringes zum Schmelzen gebrachtes und danach erstarrtes Hartlot elektrisch und me chanisch mit dem Kurzschlussring verbunden sind. The patent DE 3834466 CI discloses a short circuit rotor for an electrical machine, in which the projecting at the two end faces of the rotor core from the grooves projecting ends of the rotor bars in a frontal, limited by an inner and an outer edge Ringvertie tion of the short-circuit ring and by introduced into the Ringvertie tion, in the annular recess by simultaneous heating of the complete short-circuit ring melted and then solidified brazing are electrically and me chanically connected to the short-circuit ring.
Bei einer Verbindung mittels Hartlötverfahren müssen jedoch Lötspalte eingehalten werden die sich nur schwer prozesssi cher hersteilen lassen. In a connection by means of brazing but Lötspalte must be complied with which can be difficult herstellilen cher.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen Kurzschlussring und Käfigstäben zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch einen Kurzschlussring gemäß Anspruch 1, d.h. einen Kurzschlussring für einen Kurz schlusskäfig einer elektrischen Maschine, wobei der Kurz schlussring wenigstens eine Aussparung, vorzugsweise mehrere Aussparungen, zur Aufnahme von wenigstens einem Käfigstab, vorzugsweise mehreren Käfigstäben aufweist, wobei der Kurz schlussring dazu ausgebildet ist, ein Ende des Käfigstabes aufzunehmen, wobei an wenigstens eine Aussparung angrenzend eine Vertiefung mit einer Vertiefungskontur an einem vorderen axialen Ende des Kurzschlussrings ausgebildet ist. The invention has for its object to improve a connection between the short-circuit ring and cage bars. The solution of the problem is achieved by a short-circuit ring according to claim 1, ie a short-circuit ring for a short-circuit cage of an electric machine, the short-circuit ring at least one recess, preferably a plurality of recesses for receiving at least one cage rod, preferably a plurality of cage bars, wherein the short is formed to receive one end of the cage rod, wherein at least one recess adjacent to a recess having a recess contour is formed at a front axial end of the shorting ring.
Ferner gelingt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren ge mäß Anspruch 10, d.h. ein Verfahren zur Fertigung eines der artigen Kurzschlussrings. Furthermore, the solution of the problem by a method ge according to claim 10, i. a method for manufacturing a type of short-circuit ring.
Zudem gelingt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren ge mäß Anspruch 11, d.h. ein Verfahren zum Verbinden eines der artigen Kurzschlussrings mit wenigstens einem Käfigstab, vor zugsweise mehreren Käfigstäben, zur Fertigung eines Kurz schlusskäfigs . In addition, the solution of the problem by a method ge according to claim 11, i. a method for connecting a type of short-circuit ring with at least one cage rod, preferably before several cage bars, for producing a short-circuit cage.
Ferner gelingt die Lösung der Aufgabe durch einen Kurz schlusskäfig nach Anspruch 14, d.h. ein Kurzschlusskäfig für eine elektrische Maschine gefertigt nach einem derartigen Verfahren, sowie durch eine elektrische Maschine gemäß An spruch 15. Furthermore, the solution of the problem by a short-circuit cage according to claim 14, i. a short-circuit cage for an electrical machine manufactured according to such a method, and by an electric machine according to claim 15.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Kurz schlussring dazu ausgebildet, ein Ende des Käfigstabes von einem hinteren axialen Ende des Kurzschlussrings bis zu einer Grenzfläche aufzunehmen. In an advantageous embodiment of the invention, the short-circuit ring is adapted to receive one end of the cage rod from a rear axial end of the short-circuit ring to an interface.
Dies hat den Vorteil, dass der Kurzschlussring mit einem oder mehreren Käfigstäben mechanisch verbunden ist. This has the advantage that the short-circuit ring is mechanically connected to one or more cage bars.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Vertiefung vom vorderen axialen Ende des Kurzschluss-
rings bis zur Grenzfläche ausgebildet. Vorteilhaft grenzen das Ende des Käfigstabs und die Vertiefung aneinander an. In a further advantageous embodiment of the invention, the depression is from the front axial end of the short-circuit formed around the interface. Advantageously, the end of the cage rod and the depression adjoin one another.
Dies hat den Vorteil, dass der Kurzschlussring einfacher ge fertigt werden kann. This has the advantage that the short-circuit ring can be made easier ge.
Der Kurzschlussring ist vorteilhaft einstückig gefertigt. The short-circuit ring is advantageously manufactured in one piece.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung entspricht die Vertiefungskontur einer Aussparungskontur. Vorteilhaft entspricht die Aussparungskontur einer Kontur des Käfigstabes . In a further advantageous embodiment of the invention, the recess contour corresponds to a recess contour. Advantageously, the recess contour corresponds to a contour of the cage rod.
Dies hat den Vorteil, dass der Kurzschlussring einfacher ge fertigt werden kann. This has the advantage that the short-circuit ring can be made easier ge.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Vertiefungskontur kreisförmig. In a further advantageous embodiment of the invention, the depression contour is circular.
Dies hat den Vorteil, dass wirkende Kräfte, die beispielswei se während eines Betriebs der elektrischen Maschine auftreten und somit auf den Kurzschlusskäfig (also bei bestehender Ver bindung von Kurzschlussring und Käfigstäben) wirken, gleich mäßig verteilt werden, insbesondere bei Käfigstäben mit einem kreisförmigen Querschnitt. This has the advantage that acting forces that occur beispielswei se during operation of the electric machine and thus on the short-circuit cage (ie, existing Ver connection of shorting ring and cage bars) act evenly distributed, especially in cage bars with a circular cross-section.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung entspricht die Vertiefungskontur einer vergrößerten oder ver kleinerten Form der Aussparungskontur. In a further advantageous embodiment of the invention, the recess contour corresponds to an enlarged or ver kleinerten shape of the recess contour.
Dies hat den Vorteil, dass bei einer Aufnahme des Käfigstabs durch den Kurzschlussring der Kurzschlussring und der Käfig stab besonders gut per Formschluss und Kraftschluss verbunden sind . This has the advantage that in a recording of the cage rod by the short-circuit ring of the short-circuit ring and the cage rod are particularly well connected by positive engagement and traction.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umgibt die Vertiefungskontur wenigstens zwei Aussparungskon turen .
Dies hat den Vorteil, dass die Fertigung des Kurzschlussrings sich mittels additiver oder subtraktiver Fertigungsverfahren leichter gestaltet. In a further advantageous embodiment of the invention, the recess contour surrounds at least two Aussparungskon structures. This has the advantage that the production of the short-circuit ring is made easier by means of additive or subtractive production methods.
Bei einer subtraktiven, z. B. einer spanenden, Bearbeitung des Kurzschlussrings, insbesondere zur Ausbildung der Vertie fung, muss z. B. ein Fräser nicht an jeder Aussparung angren zend eine Vertiefung ausbilden, sondern kann an zwei oder mehr Aussparungen angrenzend eine Vertiefung ausbilden. In a subtractive, z. B. a machining, processing of the shorting ring, in particular for the formation of Vertie tion must, for. B. a router not at each recess angren form a depression, but may form a recess adjacent to two or more recesses.
Dadurch geht die Fertigung schneller vonstatten. This makes production faster.
Auch die additive Fertigung geht bei dieser Ausführungsform schneller vonstatten. The additive manufacturing is faster in this embodiment.
Beim Verfahren zum Verbinden eines derartigen Kurzschluss rings mit wenigstens einem Käfigstab, vorzugsweise mehreren Käfigstäben, zur Fertigung eines Kurzschlusskäfigs ist diese Ausführungsform ebenso vorteilhaft. Beim Verbinden, insbeson dere mittels eines additiven Verfahrens, muss hierbei nicht Vertiefung für Vertiefung mit einem Material zur Schaffung der Verbindung befüllt werden, sondern das Verbinden kann für zwei oder mehrere Aussparungen zusammen erledigt werden. Dies spart Zeit und somit Kosten. In the method for connecting such a short circuit with at least one cage rod, preferably a plurality of cage bars, for producing a short-circuit cage, this embodiment is also advantageous. When connecting, in particular by means of an additive method, this recess must not be filled for depression with a material to create the compound, but the connection can be done for two or more recesses together. This saves time and therefore costs.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung entspricht eine Länge in Radialrichtung des Kurzschlussrings der Vertiefungskontur im Wesentlichen einer Länge in Radial richtung des Kurzschlussrings der Aussparung und die Vertie fung grenzt wenigstens an zwei Aussparungen an. In a further advantageous embodiment of the invention corresponds to a length in the radial direction of the short-circuit ring of the recess contour substantially a length in the radial direction of the short-circuit ring of the recess and the Vertie tion adjacent at least to two recesses.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung entspricht eine Anzahl der Vertiefungen einer Anzahl der Aus sparungen . In a further advantageous embodiment of the invention, a number of recesses corresponds to a number of savings from.
Dies hat den Vorteil, dass jeder Käfigstab optimal mit dem Kurzschlussring verbunden werden kann, wodurch eine hohe Sta bilität erreicht wird.
Vorzugsweise sind die Käfigstäbe in Nuten eines Läuferpakets, insbesondere Läuferblechpakets, angeordnet. Vorzugsweise ra gen Enden der Käfigstäbe aus dem Läuferpaket heraus. Vorzugs weise ragen die Enden der Käfigstäbe an einem vorderen axia len Ende des Läuferpakets und an einem hinteren axialen Ende des Läuferpakets aus dem Läuferpaket heraus. This has the advantage that each cage rod can be optimally connected to the short-circuit ring, whereby a high Sta is reached stability. Preferably, the cage bars in grooves of a rotor package, in particular Läufererblechpakets arranged. Preferably ra conditions ends of the cage bars out of the rotor package. Preference, the ends of the cage bars protrude at a front axia len end of the rotor package and at a rear axial end of the rotor package from the rotor package.
Vorzugsweise ist am vorderen und hinteren axialen Ende des Läuferpakets ein Kurzschlussring ausgeführt. Preferably, a short-circuit ring is designed at the front and rear axial end of the rotor package.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Kurzschlussring, vorzugsweise beide Kurz schlussringe, als axial beabstandeter Kurzschlussring ausge führt . In a further advantageous embodiment of the invention, at least one short-circuit ring, preferably both short-circuit rings, out as axially spaced short-circuit ring leads.
Durch die Beabstandung eines oder beider Kurzschlussringe ist zwischen dem Kurzschlussring und dem axialen Ende des Läufer pakets ein Spalt ausgeführt, der eine gute Kühlung des Kurz schlussrings ermöglicht. Due to the spacing of one or both short-circuiting rings, a gap between the short-circuit ring and the axial end of the runner is executed, which allows good cooling of the short-circuit ring.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zu Fertigung eines derartigen Kurzschlussrings mittels eines additiven Ferti gungsverfahrens . The invention further comprises a method for manufacturing such a short-circuit ring by means of an additive pro duction process.
Der Kurzschlussring wird vorteilhaft einstückig gefertigt. The short-circuit ring is advantageously manufactured in one piece.
Hierfür bieten sich verschiedene additive Fertigungsverfahren an. Vorteilhaft wird als additives Fertigungsverfahren jedoch das 3D-Metal-Print-Verfahren (3DMP) angewendet, da dies den Vorteil einer sauberen und schnellen Fertigung hat. For this purpose, various additive manufacturing processes are suitable. Advantageously, however, the 3D metal print method (3DMP) is used as additive manufacturing method, since this has the advantage of a clean and fast production.
Jedoch sind auch andere additive Fertigungsverfahren zur Fer tigung eines derartigen Kurzschlussrings möglich. However, other additive manufacturing processes for the production of such a short-circuit ring are possible.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Verbinden ei nes derartigen Kurzschlussrings mit wenigstens einem Käfig stab, vorzugsweise mit mehreren Käfigstäben, zur Fertigung
eines Kurzschlusskäfigs mit folgenden Schritten: Zusammenfü gen des Kurzschlussrings und der Käfigstäbe. Einbringen we nigstens eines Materials in wenigstens eine Vertiefung, vor zugsweise in alle Vertiefungen, mittels eines additiven Ver fahrens . The invention further comprises a method for connecting egg nes such a shorting ring with at least one cage rod, preferably with a plurality of cage bars, for manufacturing a shorting cage with the following steps: assembling the shorting ring and the cage bars. Introducing we least one material in at least one recess, preferably before in all wells, by means of an additive Ver procedure.
Vorteilhaft werden der Kurzschlussring und die Käfigstäbe, insbesondere bei einem beabstandeten Kurzschlussring, passge nau zusammengefügt. Advantageously, the short-circuit ring and the cage bars, in particular with a spaced short-circuit ring, fitge accurately assembled.
Ferner können auch andere Mittel eingesetzt werden, um bei der Verbindung von Kurzschlussring und Käfigstäben ein Aus treten von Material zu verhindern. Furthermore, other means can be used to prevent the connection of short-circuit ring and cage bars from kicking off material.
Vorteilhaft werden der Kurzschlussring und die Käfigstäbe zu sammengefügt und während und/oder nach dem Zusammenfügen wird ein Dichtungsmittel zur Abdichtung von Spalten zwischen Kurz schlussring und Käfigstab eingesetzt. Advantageously, the short-circuit ring and the cage bars to sammengefügt and during and / or after assembly, a sealant for sealing gaps between short-circuit ring and cage rod is used.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das additive Verfahren ein additives Lichtbogen-Schweiß-Verfahren oder ein Metall-Pulver-Auftrags-Verfahren (MPA) oder ein 3D- Metal-Print-Verfahren (3DMP) . In an advantageous embodiment of the invention, the additive process is an additive arc welding process or a metal powder application process (MPA) or a 3D metal print process (3DMP).
Jedoch eignen sich auch andere additive Fertigungsverfahren. However, other additive manufacturing processes are also suitable.
Das additive Verfahren bietet den Vorteil, dass eine stoff schlüssige Verbindung bei gleichzeitigem Materialauftrag er reicht wird. Diese Stoffschlüssige Verbindung ist hinsicht lich ihrer elektrischen und mechanischen Eigenschaften opti mal . The additive method has the advantage that a material-coherent connection with simultaneous material application is he enough. This cohesive connection is opti times Lich respect of their electrical and mechanical properties.
Das additive Verfahren bietet zudem den Vorteil, dass dieses dazu ausgebildet ist, voll automatisiert abzulaufen. Dies er möglicht ein prozesssicheres Verfahren. Zudem bietet das ad ditive Verfahren den Vorteil, dass insbesondere Kleinserien und/oder Prototypen flexibel und schnell gefertigt werden können, auch unter Berücksichtigung geänderter Geometrien.
Vorteilhaft wird das additive Verfahren in den Fertigungspro zess zur Herstellung der elektrischen Maschine integriert. The additive method also has the advantage that it is designed to run fully automated. This allows a process-reliable method. In addition, the aditive process offers the advantage that in particular small batches and / or prototypes can be manufactured flexibly and quickly, even taking into account changed geometries. Advantageously, the additive method is integrated into the manufacturing process for producing the electrical machine.
Als additives Lichtbogen-Schweiß-Verfahren wird Schweißen be zeichnet, wenn durch einen Schweißzusatzwerkstoff, z. B. As additive arc welding process welding is be distinguished if by a welding filler, for. B.
Draht oder Pulver, unter Anwendung von Wärme ein Volumenauf bau stattfindet. Hierbei wird Schicht für Schicht der Wire or powder, with the use of heat takes place a Volumenauf construction. This is layer by layer of
Schweißzusatzwerkstoff aufgetragen, durch Schmelzen stoff schlüssig mit einem zu verbindenden Bauteil oder der darun terliegenden Schicht verbunden und somit der Volumenaufbau bewerkstelligt . Welding filler applied, connected by melting material conclusive with a component to be connected or Darun terliegenden layer and thus accomplished the volume structure.
Verfahren, die auf einem ähnlichen Prinzip beruhen und sich daher ebenso eignen, sind z. B. die Folgenden: Laser-Auftrag- Schweiß-Verfahren oder Plasma-Pulver-Auftrag-Schweiß- Verfahren, DMD-Verfahren (Direct Metal Deposition) , LMD- Verfahren (Laser Metal Deposition) und 3DMP-Verfahren (3D Me tal Print) . Methods based on a similar principle and therefore also suitable, are, for. For example, the following: Laser Job Welding or Plasma Powder Job Welding, DMD (Direct Metal Deposition), LMD (Laser Metal Deposition) and 3DMP (3D Metal Print). ,
Beim MPA-Verfahren wird ein Hauptgas, vorzugsweise Wasser dampf, in einer Lavaldüse beschleunigt. Kurz vor dem Laval- punkt werden Pulverpartikel injiziert. Die Pulverpartikel werden auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und treffen so auf einem Substrat oder einem Bauteil auf. Die hohe magne tische Energie des Pulverpartikels wird beim Aufprall in Wär me umgewandelt, wodurch der Partikel anhaftet. Da die Pulver partikel nicht aufgeschmolzen werden, findet nur ein geringer Energie-eintrag in das Bauteil statt. Beim MPA-Verfahren kön nen mehrere Düsen gleichzeitig verschiedene Pulverpartikel auftragen. Somit kann auch ein Bauteil geschaffen werden, das wenigstens zwei unterschiedliche Materialien aufweist. In the MPA process, a main gas, preferably water vapor, is accelerated in a Laval nozzle. Powder particles are injected shortly before the Laval point. The powder particles are accelerated to supersonic speed and thus impinge on a substrate or a component. The high magnetic energy of the powder particle is converted into heat upon impact, whereby the particle adheres. Since the powder particles are not melted, there is only a small energy input into the component. In the MPA process, several nozzles can simultaneously apply different powder particles. Thus, a component can be created which has at least two different materials.
Das 3DMP-Verfahren basiert auf dem Lichtbogen-Schweiß- Verfahren und verwendet als Ausgangsmaterial Draht. Schweiß raupe für Schweißraupe wird hiermit ein Werkstück gedruckt. Das 3DMP-Verfahren bietet den Vorteil, dass viele Materialien bereits als Draht erhältlich sind, nicht jedoch als Pulver.
Zudem ist Draht als Werkstoff günstiger als Werkstoff in Pul verform. Das 3DMP-Verfahren bietet ferner eine hohe Aufbaura te . The 3DMP process is based on the arc welding process and uses wire as the starting material. Welding caterpillar for welding bead hereby a workpiece is printed. The 3DMP process has the advantage that many materials are already available as wire but not as powder. In addition, wire as a material is cheaper than material in powder form. The 3DMP method also offers a high build-up.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Material Aluminium oder Kupfer oder deren Legierun gen. Die beiden Materialien Aluminium und Kupfer stellen in Bezug auf Preis und Leitfähigkeit die bestmögliche Option zur Bildung einer elektrisch leitfähigen Verbindung dar. In a further advantageous embodiment of the invention, the material is aluminum or copper or their alloys. The two materials aluminum and copper represent the best possible option in terms of price and conductivity for forming an electrically conductive connection.
Die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Kurzschlussring und Käfigstäben wird vorteilhaft mit einem Material reali siert, welches bereits in den Käfigstäben enthalten ist bzw. aus welchem die Käfigstäbe bestehen, vorzugsweise Kupfer.The electrically conductive connection between the short-circuit ring and cage bars is advantageously realized with a material that is already contained in the cage bars or from which the cage bars are made, preferably copper.
Dies hat den Vorteil, dass nur geringe Adhäsionskräfte vor liegen und dadurch die Verbindung beständig gegenüber mecha nischen Belastungen ausgebildet werden kann. This has the advantage that only low adhesion forces are present and thus the connection can be formed resistant to mechanical loads African.
Ein Kurzschlusskäfig wird vorteilhaft mittels des beschriebe nen Verfahrens gefertigt. Er weist daher gute Eigenschaften bezüglich Beständigkeit gegenüber mechanischen Belastungen und Leitfähigkeit auf. A short-circuit cage is advantageously made by means of the described method. It therefore has good resistance to mechanical stress and conductivity.
Eine elektrische Maschine mit einem Käfigläufer weist vor teilhaft den beschriebenen Kurzschlusskäfig auf. Die elektri sche Maschine ist robust und weist optimale Eigenschaften be züglich ihrer Leitfähigkeit im Läufer auf. An electric machine with a squirrel cage has before geous the short-circuit cage described. The electric machine is robust and has optimum properties with regard to its conductivity in the rotor.
Die elektrische Maschine ist vorzugsweise als dynamoelektri sche rotatorische Maschine ausgeführt. The electric machine is preferably designed as a dynamoelektri cal rotary machine.
Die elektrische Maschine wird vorzugsweise als Motor betrie ben . The electric machine is preferably operated as a motor ben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er läutert. Es zeigen:
FIG 1 einen Käfigläufer einer elektrischen Maschine, In the following the invention will be described in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures and he explained. Show it: 1 shows a cage rotor of an electrical machine,
FIG 2 einen Ausschnitt einer Vertiefung Typ 3 aus FIG 1, 2 shows a section of a depression type 3 from FIG. 1,
FIG 3 eine Vorderansicht des Kurzschlussrings, 3 shows a front view of the short-circuit ring,
FIG 4 eine Seitenansicht des Käfigläufers, 4 shows a side view of the squirrel cage,
FIG 5 ein Verfahren zum Verbinden eines beschriebenen 5 shows a method for connecting a described
Kurzschlussrings mit wenigstens einem Käfigstab, vorzugsweise mehreren Käfigstäben, zur Fertigung eines Kurzschlusskäfigs. Short-circuit ring with at least one cage rod, preferably a plurality of cage bars, for producing a short-circuit cage.
FIG 1 zeigt einen Käfigläufer 10 einer elektrischen Maschine. Der Käfigläufer 10 weist einen Kurzschlussring 1 sowie Kä figstäbe 3 auf. Die Käfigstäbe sind in Nuten eines Blechpa kets 2 angeordnet. Der Kurzschlussring 1 weist ein vorderes axiales Ende 12 und ein hinteres axiales Ende 13 auf. Zudem zeigt FIG 1 eine Grenzfläche 11. Der Kurzschlussring 1 ist dazu ausgebildet, ein Ende des Käfigstabes 2 von einem hinte ren axialen Ende 13 des Kurzschlussrings bis zu einer Grenz fläche 11 aufzunehmen. Der Kurzschlussring weist hierzu Aus sparungen auf. Die Figur zeigt verschiedene Möglichkeiten von Vertiefungen die am vorderen axialen Ende 12 des Kurzschluss rings 1 ausgebildet sind. 1 shows a squirrel cage 10 of an electrical machine. The squirrel cage 10 has a short-circuit ring 1 and Kä figstäbe 3. The cage bars are arranged in grooves of a Blechpa kets 2. The short-circuit ring 1 has a front axial end 12 and a rear axial end 13. In addition, FIG 1 shows an interface 11. The short-circuit ring 1 is adapted to receive one end of the cage rod 2 of a hinte ren axial end 13 of the short-circuit ring to a boundary surface 11. The short-circuit ring has savings from this. The figure shows various possibilities of depressions which are formed at the front axial end 12 of the short circuit rings 1.
Die Vertiefung Typ 1 ist eine Vertiefung, bei welcher eine Vertiefungskontur 4 einer Aussparungskontur 18 entspricht. The depression Type 1 is a depression in which a depression contour 4 corresponds to a recess contour 18.
Bei der Vertiefung Typ 2 ist die Vertiefungskontur 5 größer als die Aussparungskontur 18. Die Figur zeigt, dass die Ver tiefung Typ 2 von der Vertiefungskontur 5 am vorderen axialen Ende 12 des Kurzschlussrings 1 in Axialrichtung schräg zur Aussparungskontur 18 an der Grenzfläche 11 abfällt. Der ab fallende Bereich ist mit 51 gekennzeichnet. In the recess type 2, the recess contour 5 is greater than the recess contour 18. The figure shows that the depression type 2 of the recess contour 5 at the front axial end 12 of the short-circuit ring 1 in the axial direction obliquely to the recess contour 18 at the interface 11 drops. The falling range is marked 51.
Die Vertiefung Typ 3 weist ebenso eine Vertiefungskontur 6 auf, die größer ist als die Aussparungskontur 18.
Die Figur zeigt jedoch, dass die Vertiefung Typ 3 von der Vertiefungskontur 6 am vorderen axialen Ende 12 des Kurz schlussrings 1 in Axialrichtung gerade zur Aussparungskontur 18 an der Grenzfläche 11 abfällt. Dadurch ergibt sich eine angefaste Vertiefung. Die Anfasung ist mit 61 gekennzeichnet. The recess type 3 also has a recess contour 6 which is larger than the recess contour 18. The figure shows, however, that the recess type 3 of the recess contour 6 at the front axial end 12 of the short-circuit ring 1 in the axial direction drops straight to the recess contour 18 at the interface 11. This results in a chamfered depression. The chamfer is marked 61.
Die Vertiefung Typ 4 weist eine kreisförmige Vertiefungskon tur 7 auf, welche die Aussparungskontur 18 der Aussparung umgibt. Die Vertiefungskontur 7 weist einen Durchmesser 71 auf . The recess type 4 has a circular Vertiefungskon structure 7, which surrounds the recess contour 18 of the recess. The recess contour 7 has a diameter 71.
Wenn zwei Vertiefungen mit der Vertiefungskontur 7 und Durch messer 71 nebeneinander auf dem Kurzschlussring 1 liegen, können - wie in der Figur gezeigt - aufgrund einer Größe des Durchmessers 71 die beiden Vertiefungen ineinander greifen. If two wells with the recess contour 7 and diameter 71 are adjacent to each other on the short-circuit ring 1, as shown in the figure - due to a size of the diameter 71, the two recesses interlock.
Die Vertiefung Typ 5 mit der Vertiefungskontur 8 umgibt meh rere Aussparungen, wenigstens zwei Aussparungen, und somit mehrere Aussparungskonturen 18. Eine Länge 82 in Radialrich tung 100 des Kurzschlussrings 1 der Vertiefungskontur 8 ent spricht in der Figur im Wesentlichen einer Länge 81 in Radi alrichtung 100 des Kurzschlussrings 1 der Aussparungskontur 18. The recess type 5 with the recessed contour 8 surrounds meh rere recesses, at least two recesses, and thus a plurality of recesses 18. A length in the radial direction 100 100 of the shorting ring 1 of the recessed contour 8 ent speaks in the figure substantially a length 81 in Radi 100 of the short-circuit ring 1 of the recess contour 18.
Die Vertiefung Typ 5 grenzt an wenigstens zwei Aussparungen an, in der Figur an vier Aussparungen. The recess type 5 adjoins at least two recesses, in the figure at four recesses.
Die Vertiefung Typ 6 mit der Vertiefungskontur 9 umgibt in der Figur zwei Aussparungen mit der Aussparungskontur 18. Ei ne Länge 91 in Radialrichtung 100 des Kurzschlussrings 1 der Aussparungen ist hierbei kleiner als eine Länge 92 in Radial richtung 100 des Kurzschlussrings 1 der Vertiefung. The recess type 6 with the recess contour 9 surrounds in the figure, two recesses with the recess contour 18. Ei ne length 91 in the radial direction 100 of the short-circuit ring 1 of the recesses is smaller than a length 92 in the radial direction 100 of the short-circuit ring 1 of the recess.
Die Vertiefung Typ 6 ist in der Figur oval ausgebildet. Je doch sind für die in der Figur gezeigten Vertiefungen Typ 1 bis Typ 6 auch andere Konturen - in Form von z. B. Kreisen, Dreiecken, Vierecken oder Vielecken - möglich.
In der Figur reichen die Käfigstäbe 3 bis zu einer Grenzflä che 11. Jedoch ist es auch möglich, dass die Käfigstäbe 3 nicht ganz bis zur Grenzfläche 11 reichen bzw. weiter in Richtung des vorderen axialen Endes 12 des Kurzschlussrings 1 in den Kurzschlussring 1 hineinragen. The recess type 6 is formed oval in the figure. Depending but are for the wells shown in the figure type 1 to type 6, other contours - in the form of z. As circles, triangles, squares or polygons - possible. In the figure, the cage bars 3 extend to a Grenzflä surface 11. However, it is also possible that the cage bars 3 do not reach all the way to the interface 11 or further protrude in the direction of the front axial end 12 of the short-circuit ring 1 in the short-circuit ring 1.
Die Figur zeigt verschiedene mögliche Vertiefungen. Vorteil haft ist bei einem Kurzschlussring nur ein Typ ausgebildet. The figure shows various possible recesses. Advantageous is formed in a short-circuit ring only one type.
FIG 2 zeigt einen Ausschnitt einer Vertiefung Typ 3 aus FIG 1. In der FIG 2 sieht man einen abgesetzten Bereich, der da her rührt, dass die Vertiefungskontur 6 größer als die Aus sparungskontur 18 ist. FIG 2 shows a section of a recess type 3 of FIG 1. In FIG 2 shows a remote area, which stirs forth that the recess contour 6 is greater than the savings from contour 18.
FIG 3 zeigt eine Vorderansicht des Kurzschlussrings 1 mit den Merkmalen aus FIG 1. 3 shows a front view of the short-circuit ring 1 with the features of FIG. 1
FIG 4 zeigt eine Seitenansicht des Käfigläufers 10. In der Figur wird deutlich die Grenzfläche 11 gezeigt. Die Grenzflä che 11 ist vorteilhaft bezüglich einer axialen Länge des Kurzschlussrings 1, der vom vorderen axialen Ende 12 zum hin teren axialen Ende 13 reicht, nach 10 % bis 90% der axialen Länge des Kurzschlussrings 1 vom vorderen axialen Ende 12 aus gesehen, angeordnet. 4 shows a side view of the cage rotor 10. In the figure, the interface 11 is clearly shown. The Grenzflä surface 11 is advantageous with respect to an axial length of the short-circuit ring 1, which extends from the front axial end 12 to the rear axial end 13, after 10% to 90% of the axial length of the short-circuit ring 1 seen from the front axial end 12, arranged.
FIG 5 zeigt ein Verfahren zum Verbinden eines beschriebenen Kurzschlussrings mit wenigstens einem Käfigstab, vorzugsweise mehreren Käfigstäben, zur Fertigung eines Kurzschlusskäfigs. 5 shows a method for connecting a short-circuit ring described with at least one cage rod, preferably a plurality of cage bars, for producing a short-circuit cage.
In Verfahrensschritt S1 werden der Kurzschlussring und die Käfigstäbe zusammen gefügt. In Verfahrensschritt S2 erfolgt ein Einbringen wenigstens eines Materials in wenigstens eine Vertiefung mittels eines additiven Verfahrens. Als additives Verfahren wird vorzugsweise ein additives Lichtbogen-Schweiß- Verfahren angewendet.
Mit F? ist die Frage gekennzeichnet, ob schon in alle zu fül lenden Vertiefungen Material eingebracht wurde. Ist dies nicht der Fall- mit n gekennzeichnet - wird im Verfahrens schritt S2 die nächste Vertiefung mittels des additiven Ver- fahrens gefüllt. Dies wird solange wiederholt bis alle zu füllenden Vertiefungen mit Material versehen sind - mit j ge kennzeichnet. In Verfahrensschritt S3 ist der Kurzschlussring mit den Käfigstäben elektrisch leitfähig und mechanisch stra pazierfähig verbunden.
In method step S1, the short-circuit ring and the cage bars are joined together. In method step S2, at least one material is introduced into at least one depression by means of an additive process. As an additive method, an additive arc welding method is preferably used. With F? the question is whether material has already been introduced into all the wells to be filled. If this is not the case - marked with n - in step S2 the next well is filled by means of the additive process. This is repeated until all cavities to be filled are provided with material - marked with j. In step S3, the short-circuit ring with the cage bars is electrically conductive and mechanically connected roadworthy.