WO2017129407A1 - Rotor, electrical machine and method for producing a rotor - Google Patents

Rotor, electrical machine and method for producing a rotor Download PDF

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WO2017129407A1
WO2017129407A1 PCT/EP2017/050499 EP2017050499W WO2017129407A1 WO 2017129407 A1 WO2017129407 A1 WO 2017129407A1 EP 2017050499 W EP2017050499 W EP 2017050499W WO 2017129407 A1 WO2017129407 A1 WO 2017129407A1
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rotor
grooves
laminated core
extending
peripheral surface
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PCT/EP2017/050499
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Arash Shaghaghi
Cleef Thackwell
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • H02K15/0018—Applying slot closure means in the core; Manufacture of slot closure means
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    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an electric machine.
  • the invention further relates to an electrical machine with such a rotor.
  • the invention also relates to a method for producing such a rotor or an electric machine with such a rotor.
  • a squirrel cage induction machine which is designed to increase the peripheral speed of the induction machine with located in grooves of the squirrel cage form bars which are hollow and axially projecting frontally.
  • Each groove may have a plurality of mold bars which are inserted into each other.
  • the forming bars at least at their axially projecting ends, or the cavity between two forming bars, can be filled with copper or aluminum in a die casting process with simultaneous casting of shorting rings against the axially projecting ends of the forming bars.
  • the hollow shape rods reduce mass and inertia of the squirrel cage and thus the centrifugal forces occurring therein.
  • the grooves can be formed with radially outwardly facing slot slots, so be semi-open.
  • the forming rods may be provided with axially extending slots, which allows the slot slots to be potted during the casting process.
  • the shaped rods can also be designed to be closed, so that the groove slot remains free during the pouring out of the shaped rods.
  • the grooves preferably taper toward the axis, respectively, and at least some of the grooves are radially outwardly open and have a lint slot.
  • rods of comparatively high electrical conductivity, in particular copper rods are used whose cross-section is at least partially adapted to the cross-section of the groove.
  • Tilting moment can be increased.
  • Sheet metal package should remain free of conductor material, according to the aforementioned documents always a two-stage process in which in a first step, a part of the conductor material must be introduced as forming rods in the grooves and can be cast only in the second step.
  • a part of the conductor material When inserting the form of rods, in particular copper rods, special care must be taken on the seal, since the die-cast material, here aluminum, is cast at high pressure and can penetrate even in small spaces.
  • conductor material e.g. Copper or aluminum, whose magnetic conductivity does not affect, but are present in the presence of electrical conductors in the area of the stray wire during operation of the machine electrical currents there due to the current displacement particularly concentrated and lead to increased electrical
  • the invention has the object of developing a rotor of an electric machine such that it is simple and inexpensive to produce and thereby has low Stromverdrfitungshiele and a high overturning moment by low tooth head scattering.
  • a rotor for an electric machine formed with a substantially cylindrical laminated core with axially laminated sheets, wherein in the laminated core along a peripheral surface of the laminated core substantially axially extending grooves are excluded, at least some of which are open by a respective radially extending from the groove outwardly to the peripheral surface scattered slot towards this peripheral surface, and wherein extending in the stray strands in the axial direction and at least partially positively locking the grooves towards the peripheral surface finally electrically and magnetically non-conductive closure elements are added.
  • a cylindrical configuration is preferably a circular-cylindrical design, i. a design in the form and form of a circular cylinder, understood.
  • a substantially cylindrical design designates a design with a contour that has no or only slight deviations from an exact cylindrical shape. As minor are those deviations which are small in relation to a radial and / or axial dimension of the rotor in the sense of the mathematical term, e.g. Recesses whose dimensions are smaller by at least a factor of 5, preferably by at least a factor 10, than the radial and / or axial dimension of the rotor.
  • a substantially cylindrical laminated core also includes a laminated core with a truncated cone shape, even if a difference between it and its smallest and smallest radius occurs which is greater than one-tenth of one of the radii.
  • the radii are always dimensioned from a rotational axis of the rotor.
  • the extension direction of the rotation axis indicates an axial direction of the rotor.
  • this circular cylinder extends with its lateral surface on the one hand in the axial direction, on the other hand in perpendicular thereto, along the lateral surface tangential circumferential direction of the rotor.
  • the term axial direction is also used here when this direction extends along a lateral surface of a truncated cone. In this sense are further referred to as axially extending, ie axial, grooves such grooves, which are aligned in the above-defined meaning of the term substantially in the axial direction or with a twist in the circumferential direction of the machine.
  • the grooves in the laminated core of the rotor preferably extend exactly in the axial direction, ie parallel to the axis of rotation of the rotor.
  • the grooves extend with a twist about this axis of rotation, preferably with a constant radial distance from the axis of rotation.
  • the twist In relation to an axial dimension of the rotor is the twist, ie the rotation of the grooves along the circumferential direction of the rotor over the entire length of the rotor, but small, preferably by at least a factor of 5, especially preferably by an order of magnitude, ie by at least a factor of 10, less.
  • the grooves extend along the lateral surface of a truncated cone.
  • the grooves which are formed with such a swirl or along the lateral surface of a truncated cone are hereafter as well
  • the radial direction of the rotor extends at right angles away from the axis of rotation.
  • the circumferential direction is that direction in which a point firmly assumed on the rotor moves around the axis of rotation when the rotor rotates.
  • a peripheral surface is the exact or substantially by a lateral surface of a cylinder, in particular circular cylinder, or a truncated cone
  • one each of the stray wires separates two radially in each case between each two of the grooves extending in the axial and radial direction, formed in the laminated core with radial end, that is. along the peripheral surface of the rotor and the rotor teeth end-closing, i. bordering, pole pieces from each other.
  • closure elements By the term of the positive closure of the closure elements is here their bounds, i. Walls circumscribed by the lintel sealing abutments. It is preferred, but not required, for the closure elements to abut the walls of the lintel along an entire extent of these walls, i. cover the entire walls.
  • the closure elements have the task to close the grooves in the radial direction, and fulfill this task depending on the training, even if a part of the walls is not covered, in particular, if the walls of the
  • Litter slot have a larger radial dimension or extension than the
  • the closure elements are formed with magnetically non-conductive material.
  • a concentration of the magnetic flux is avoided in the litter strands, the magnetic Rather flow from the litter strands off and steered by the rotor teeth directly into opposite stator teeth of the machine, whereby the force applied by the machine and thus its overturning moment can be increased.
  • Rotor according to the invention is thus adapted to deliver higher torque and power.
  • closure elements are also electrically non-conductive, so that they can not take over electrical current from arranged in the grooves conductors of the rotor during operation.
  • the closure elements are arranged in a spatial region of the rotor near its peripheral surface in which the electrical currents are particularly concentrated in conductors extending there due to the current displacement effect. There then occurs a particularly high power loss. This is prevented by the electrically insulating closure elements.
  • the invention thus makes it possible to construct a rotor of an electric machine in a simple and cost-effective manner while achieving low current displacement losses and a high overturning moment due to low tooth head scattering.
  • the invention makes it possible in a particularly advantageous manner to manufacture a rotor with these properties, which is formed with cast, in particular directly die-cast in the grooves, conductors.
  • Locking elements frictionally bounded, also called walls, connected to the litter.
  • the closure elements are in particular frictionally received in the litter strands; Particularly preferably, the closure elements fill the
  • the closure elements are advantageous with bead-, falz- or angle-like or -shaped
  • these holding elements and the complementary shaped receiving elements for introducing the Closure elements in the lattice strand and for a case to be performed insertion, engagement or the like formed at least substantially in the axial direction.
  • This at least one retaining bead and / or retaining fold or the like forms a non-positive connection and a seal of the groove, so advantageously combined form and adhesion with each other.
  • the traction is
  • the closure elements are formed with temperature-resistant and / or heat-conducting, preferably at least virtually metal-equivalent, heat-conducting material.
  • the temperature resistance of the material of the closure elements must be chosen such that the
  • Closure elements capable of withstanding at least the temperatures acting during manufacture and operation of the rotor.
  • the temperature resistance is selected in view of a preferred manufacture of the conductors in the grooves by a metal casting process, as explained below, i. E. the operating temperature of the material of
  • Closure elements corresponds at least to the die-cast temperature.
  • a preferably comparable metals heat conductivity, particularly preferably a thermal conductivity which is at least almost equal to that of the laminated core, allows for a production of the conductors in the grooves by a metal casting all around at least almost uniform removal of the process heat from the cast conductor and thus its uniform cooling, thereby Thermal stresses reduced and cracking can be avoided.
  • a dissipation in the rotor occurring power loss is improved in particular via an air gap to the stator.
  • Closure elements formed with a ceramic material Such a material combines in a particularly favorable manner excellent electrical and magnetic
  • the closure elements are formed with a material containing alumina as a ceramic material, with particular cost advantages by the simple and
  • electrical conductors are received in the grooves of a cast conductor material;
  • the electrical conductors are received in the grooves at least almost form-fitting;
  • the electrical conductors are formed by a casting process, particularly preferably by a die-casting process, in the grooves.
  • the conductors are through
  • Metal casting process particularly preferably metal die casting process, poured directly into the grooves of the laminated core, wherein grooves and closure elements together form a mold, particularly preferably a die-casting mold.
  • a mold particularly preferably a die-casting mold.
  • electrical conductors are included in the grooves, which form one for use in a
  • Asynchronous certain and trained ladder cage are determined and designed.
  • the simple design of such a conductor cage of an asynchronous machine is special can be advantageously formed in the manner described above according to the invention.
  • the short-circuit rings can be mitgefertigt easy, preferably with the same casting or
  • an electrical machine in particular an asynchronous machine, characterized by a rotor of the type described above, in particular by a rotor designed as a squirrel cage rotor.
  • the above object is also achieved by a method for producing a rotor formed according to the aforementioned kind, in particular for an electrical
  • Substantially axially extending grooves are excluded, of which at least some are open to each by a respective radially extending from the groove outwardly to the peripheral surface scattered slot towards this peripheral surface,
  • an electrically conductive material in particular a metallically conductive material, preferably with a aluminum and / or copper-containing material.
  • Closure elements and the introduction of the casting material done.
  • all manufacturing steps e.g. be performed in a single workpiece holder, in the first layered and adjusted the sheets, then mounted the closure elements and finally the casting of the conductor is made;
  • this workpiece holder can be formed by a casting or die casting tool or a part thereof.
  • FIG. 1 shows a roughly schematic representation of an outbreak from a cross section through a rotor of an electrical machine along a sectional plane extending at right angles to the axis of rotation, reproduced for an example of a rotor of an asynchronous machine with conductors in open slots,
  • Figure 2 is a rough schematic representation of an outbreak from a cross section through an electric machine with a rotor and a stator along a perpendicular to the axis of rotation extending cutting plane, reproduced for an example of a rotor of an asynchronous machine with conductors in closed grooves
  • Figure 3 is a rough schematic representation of an outbreak from a cross section through an embodiment of a rotor according to the invention an electrical machine along a perpendicular to the axis of rotation extending cutting plane, reproduced for an example of a rotor of an asynchronous machine with conductors in open, closed by closure elements grooves.
  • the reference numeral 52 denotes a laminated core of a rotor 51 of an electric machine 50, in particular an asynchronous machine, reproduced in a roughly schematic representation of an outbreak from a cross section through the rotor 51 along a perpendicular to a not shown, outside of the reproduced outbreak located rotational axis of the rotor 51 extending cutting plane.
  • the laminated core 52 of the rotor 51 is made in the direction A of the axis of rotation, i. from in a direction perpendicular to the plane in the axial direction, laminated sheets assembled.
  • the laminations of the laminated core 52 extend parallel to the aforementioned cutting plane, i.
  • Circumferential coordinate U of the rotor 51 formed at least almost constant radius boundary of the laminated core 52, along the peripheral coordinate U are arranged evenly distributed.
  • rotor teeth 55 are formed with pole pieces 56 through the laminated core 52, the pole faces 57 extend along the peripheral surface 54 of the rotor 51 and span it.
  • a respective leakage slot 58 into which the groove 53 extending between the associated rotor teeth 55 opens.
  • the groove 53 and the lintel 58 are filled with a conductor 59, here in particular a rod-shaped conductor 59 of a rotor cage of an asynchronous machine.
  • Figure 2 shows a rough schematic representation of an outbreak from a cross section through an electric machine 70, in particular an asynchronous machine, with a rotor 71 and a stator 81 along a perpendicular to an unillustrated axis of rotation extending cutting plane, i. the axis of rotation and thus the axial direction A is again at right angles to the plane of the drawing.
  • the rotor 71 again comprises a lamination stack 72 composed of sheets stacked in the axial direction A, with the laminations of the lamination stack 72 parallel to the cutting plane, i. extend on all sides in a direction perpendicular to the rotational axis of the rotor 71 leading away radial direction R of the rotor 71.
  • the laminated core 72 of the rotor 71 are in the axial direction A and thus substantially at right angles to the drawing or cutting plane extending, but now in the radial direction R of the rotor 71 all-round closed grooves 73 except.
  • the grooves 73 are in the rotor 71 below a peripheral surface 74, i. within a bounding of the laminated core 72, which is rotationally symmetrical about the rotational axis and at least approximately circular cylindrical with a radius of curvature U of the rotor 71 of at least approximately constant radius, is distributed uniformly along the circumferential coordinate U. Between the grooves 73 are through the laminated core 72 rotor teeth 75 with
  • Pole shoes 76 are formed, the pole faces 77 extend along the peripheral surface 74 of the rotor 71 and span it.
  • Each of the grooves 73 is filled with a respective conductor 79, here in particular a rod-shaped conductor 79 of a rotor cage of an asynchronous machine. Since the grooves 73 also for
  • Peripheral surface 74 of the rotor 71 are closed, go the pole pieces 76 and their pole faces 77 directly seamlessly into each other, so that between the grooves 73 and the peripheral surface 74 of the rotor 71 sections 80 of the laminated core 72 are formed, which does not include the conductors 79 are, ie do not conduct electricity.
  • sections 80 can thus be caused in the operation of the electric machine 70 by the effect of the current displacement no electric current, certainly no increased electrical current density.
  • the rotor 71 no power loss, and the efficiency of the machine 70 is not affected in this respect.
  • magnetically conductive connections are formed in the sections 80 of the laminated core 72 and thus of the rotor 71 between the grooves 73 and the peripheral surface 74 of the rotor 71.
  • a magnetic leakage flux can thus occur during operation of the electric machine 70, also referred to as tooth head scattering, by means of which the tilting moment of the machine 70, in particular asynchronous machine, is reduced.
  • 2 also shows an outbreak from a cross section through the stator 81 of the electric machine 70, in particular an asynchronous machine, along the designated cutting plane extending at right angles to the not depicted axis of rotation.
  • the stator 81 has a laminated core 82, which is comparable to the laminated core 72 of the rotor 71 composed of laminated in the axial direction A sheets, wherein the sheets of the laminated core 82 of the stator 81 also parallel to the cutting or drawing plane, ie all sides in extend the radial direction R of the rotor 71, which is also radial direction of the stator 81 so far.
  • the laminated core 82 of the rotor 81 are in the axial direction A and thus substantially perpendicular to the drawing or cutting plane extending, in the radial direction R the rotor 71 facing open grooves 83 excluded.
  • the grooves 83 are in the stator 81 of the peripheral surface 74 of the rotor 71 opposite and separated from it by an air gap 84 along the circumferential coordinate U uniformly distributed on the circumference of the stator 81. Between the grooves 83 are through the laminated core 82nd
  • Statorzähne 85 formed with pole pieces 86, the pole faces 87 of the peripheral surface 74 of the rotor 71 opposite to each other along the circumference of the stator 81 extend. In the grooves 83 of the stator 81, conductors 89 of stator windings are arranged.
  • FIG. 2 In the illustration of Figure 2 are roughly schematically indicated lines of force 90 of the magnetic flux, as it is formed during operation of the machine 70.
  • the lines of force 90 pass through the stator teeth 85 and pass through their pole pieces 86 along the pole surfaces 87 via the air gap 84 in the rotor 71 and there along the pole faces 77 of the pole pieces 76 of the rotor 71 in the rotor teeth 75.
  • Laminated core 72 of the rotor 71 between the grooves 73 and the peripheral surface 74 is directed.
  • This part of the magnetic flux or its lines of force, designated by the reference numeral 91 form the leakage magnetic flux passing through the sections 80, also referred to as tooth head scattering, through which the magnetic field generated by the machine 70 in the illustrated embodiment maximum achievable torque, referred to as tilting torque in asynchronous machines, is reduced.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the invention shown in an outbreak from a cross-section through a rotor 100 according to the invention of an electric machine 101 along a line that is not shown at right angles to one another
  • FIG. 3 shows the example of a rotor 100 of an asynchronous machine 101.
  • the rotor 100 is formed with a cylindrical laminated core 102, which with axially
  • Cutting plane stacked sheets, is formed so that the sheets extend in the plane or parallel to it.
  • the laminated core are along a
  • Peripheral surface 104 this is a circular cylindrical lateral surface of the rotor 100 and the laminated core 102, which is aligned at right angles to the plane, except substantially axially extending grooves 103.
  • the grooves 103 are each outwardly in the radial direction R of the groove 103 to the outside, i. away from the axis of rotation until the
  • a rotor tooth 105 of the rotor 100 and laminated core 102 is bounded.
  • a pole shoe 106 is formed between each two scattered strands 108. Pole surfaces 107 of the pole pieces 106 extend along the peripheral surface 104 of the rotor 100 and clamp them.
  • Closing elements 1 10 recorded. Both the adhesion and the positive connection between the closure elements 1 10 and the pole shoes 106 is produced by bead-like holding elements 1 1 1, extending in the axial direction of the
  • Closure elements 1 10 are formed.
  • the holding elements 1 1 1 engage in groove-like, to the holding elements 1 1 1 complementary shaped receiving elements 1 12, in the
  • the closure elements 1 10 for mounting in the axial direction A in the litter 108 can be inserted easily, close them and thus the grooves 103 in the radial direction R completely positive and non-positive and form this way the peripheral surface 104 towards a stable completion of the grooves 103.
  • a fold-like connection or the like between the support members 1 1 1 and the receiving elements 1 12 may be provided, as far as this compound is formed, a complete completion of the grooves 103 for
  • peripheral surface 104 To ensure peripheral surface 104 back and absorb radially directed forces.
  • a conductor 109 is arranged, which fills this groove 103 positively.
  • the ladder are by a metal casting process, in particular die-cast, preferably from copper and / or aluminum-containing materials, directly into by the
  • the closure elements 1 10 are formed with temperature-resistant material, in particular with a ceramic material, preferably alumina, which is inexpensive, heat-resistant and mechanically strong.
  • the closure elements 10 thus make it possible to cast the conductors 109 in the grooves 103, without thereby introducing conductor material into the stray wire 108.
  • the stray wire 108 remain electrically and magnetically non-conductive in this embodiment and this method of manufacturing the conductor 109, whereby the machine 101 has low losses and a high overturning torque during operation.
  • stator teeth from 81, 82

Abstract

According to the invention, in order to construct a rotor (100) of an electrical machine (101) in a simple and cost-effective manner and, in the process, achieve low skin effect losses and a high tilting moment using low tooth tip distribution, the rotor (100) is to be constructed with a substantially cylindrical laminated core (102) comprising axially (A) layered metal sheets, wherein substantially axially (A) extending grooves (103) are formed in the laminated core (102) along a circumferential surface (104) of the laminated core (102), of which grooves some are configured to be open to the circumferential surface (104) via a respective scattering slit (108) extending radially (R) outwards from the groove (103) to said circumferential surface (104), and wherein the electrically and magnetically non-conductive closure elements (110) are accommodated in the scattering slits (108), extending in the axial direction (A) thereof and at least partially interlockingly locking the grooves (103) to the circumferential surface (104). The invention also relates to an electrical machine (101) comprising a rotor (100) of this type and a method for producing a rotor (100) of this type.

Description

Beschreibung  description
ROTOR, ELEKTRISCHE MASCHINE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES ROTOR, ELECTRIC MACHINE AND METHOD FOR PRODUCING A
ROTORS  ROTOR
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine. Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rotors bzw. einer elektrischen Maschine mit einem derartigen Rotor. The invention relates to a rotor for an electric machine. The invention further relates to an electrical machine with such a rotor. The invention also relates to a method for producing such a rotor or an electric machine with such a rotor.
Stand der Technik State of the art
Aus der Druckschrift DE 10 2005 030 797 A1 ist ein Käfigläufer einer Induktionsmaschine bekannt, der zum Erhöhen der Umfangsgeschwindigkeit der Induktionsmaschine mit in Nuten des Käfigläufers befindlichen Formstäben, die hohl ausgeführt sind und stirnseitig axial überstehen, ausgebildet ist. Pro Nut können mehrere Formstäbe vorhanden sein, die ineinandergesteckt sind. Die Formstäbe, zumindest an ihren axial überstehenden Enden, oder der Hohlraum zwischen zwei Formstäben, kann in einem Druckgussverfahren mit Kupfer oder Aluminium gefüllt werden mit gleichzeitigem Angießen von Kurzschlussringen an die axial überstehenden Enden der Formstäbe. Durch die hohlen Formstäbe reduzieren sich Masse und Massenträgheit des Käfigläufers und damit die darin auftretenden Fliehkräfte. Die Nuten können mit radial nach außen gewandten Nutschlitzen ausgebildet, also halboffen, sein. Die Formstäbe können mit axial verlaufenden Schlitzen versehen sein, der gestattet, dass beim Gießvorgang die Nutschlitze mit vergossen werden können. Die Formstäbe können aber auch geschlossen ausgebildet sein, so dass der Nutschlitz beim Ausgießen der Formstäbe frei bleibt.  From the document DE 10 2005 030 797 A1 discloses a squirrel cage induction machine is known, which is designed to increase the peripheral speed of the induction machine with located in grooves of the squirrel cage form bars which are hollow and axially projecting frontally. Each groove may have a plurality of mold bars which are inserted into each other. The forming bars, at least at their axially projecting ends, or the cavity between two forming bars, can be filled with copper or aluminum in a die casting process with simultaneous casting of shorting rings against the axially projecting ends of the forming bars. The hollow shape rods reduce mass and inertia of the squirrel cage and thus the centrifugal forces occurring therein. The grooves can be formed with radially outwardly facing slot slots, so be semi-open. The forming rods may be provided with axially extending slots, which allows the slot slots to be potted during the casting process. However, the shaped rods can also be designed to be closed, so that the groove slot remains free during the pouring out of the shaped rods.
Aus der Druckschrift DE 10 2010 043 384 A1 ist eine Asynchronmaschine mit einem From the document DE 10 2010 043 384 A1 is an asynchronous machine with a
zylinderförmigen Kurzschlussläufer mit einem Blechpaket das axial geschichtete Bleche aufweist, bekannt, wobei in dem Blechpaket im wesentliche axial verlaufende Nuten vorhanden sind. Die Nuten verjüngen sich vorzugsweise jeweils zur Achse hin, und zumindest einige der Nuten sind radial nach außen offen und weisen einen Streuschlitz auf. Im radial äußeren Bereich der Nuten sind Stäbe vergleichsweise hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere Kupferstäbe, eingesetzt, deren Querschnitt zumindest abschnittsweise dem Querschnitt der Nut angepasst ist. Dadurch soll eine radiale Abdichtung eines zwischen Nutgrund und Unterseite eines Kupferstabes befindlichen Volumens stattfinden, in das zur Herstellung eines mit Kupferstäben und Aluminiumdruckguss versehenen Kurzschlussläufers ein vergleichsweise elektrisch gut leitfähiges Material, d.h. Aluminium, unter wahlweise zusätzlicher Ausbildung eines Kurzschlussringes eingegossen wird. Damit soll bei einem Druckgussprozess, über den dieses Volumen gefüllt werden soll, eine Abdichtung nach außen geschaffen werden, so dass keine zusätzlichen Einrichtungen notwendig sind, den Streuschlitz abzudichten. Durch diesen Streuschlitz, der vom Luftspalt der Maschine bis zur Nut reicht, wird die Zahnkopfstreuung verringert, dadurch die Streuinduktivität des Kurzschlussläufers maßgeblich beeinflusst und kann damit das Betriebsverhalten der Maschine positiv beeinflusst, insbesondere das cylindrical squirrel cage rotor with a laminated core having axially stacked sheets, known, wherein in the laminated core in the substantial axial grooves are present. The grooves preferably taper toward the axis, respectively, and at least some of the grooves are radially outwardly open and have a lint slot. In the radially outer region of the grooves, rods of comparatively high electrical conductivity, in particular copper rods, are used whose cross-section is at least partially adapted to the cross-section of the groove. As a result, a radial seal between a groove bottom and underside of a copper rod volume take place in the for producing a with Copper rods and diecast aluminum provided squirrel cage a comparatively good electrical conductive material, ie aluminum, is poured under either additional training a short-circuit ring. This is to be created in a die-casting process over which this volume is to be filled, a seal to the outside, so that no additional means are necessary to seal the litter slot. Through this lint, which extends from the air gap of the machine to the groove, the tooth head scattering is reduced, thereby significantly influencing the leakage inductance of the squirrel cage rotor and can thus positively influence the operating behavior of the machine, in particular the
Kippmoment gesteigert werden. Tilting moment can be increased.
Die Herstellung eines Kurzschlusskäfigs für einen Kurzschlussläufer der vorbeschriebenen Art erfordert somit, insbesondere, wenn der Läufer mit einem Blechpaket mit radial nach außen hin offenen Nuten ausgebildet werden soll und diese offenen Nuten, d.h. durchgängig zwischen den Nuten und einer Umfangsfläche des Läufers sich erstreckenden Streuschlitze, im The manufacture of a shorting cage for a squirrel-cage rotor of the type described above thus requires, in particular, if the rotor is to be formed with a laminated core with radially outwardly open grooves and these open grooves, i. continuously between the grooves and a circumferential surface of the rotor extending lint, in
Blechpaket frei von Leitermaterial bleiben sollen, gemäß den vorgenannten Druckschriften stets ein zweistufiges Verfahren, bei dem in einem ersten Schritt ein Teil des Leitermaterials als Formstäbe in die Nuten eingebracht werden muss und erst im zweiten Schritt gegossen werden kann. Dabei muss beim Einsetzen der Formstäbe, insbesondere Kupferstäbe, besondere Sorgfalt auf die Abdichtung verwandt werden, da das Druckgussmaterial, hier Aluminium, mit hohem Druck vergossen wird und dabei auch in kleine Zwischenräume eindringen kann. Zwar wird durch eine Füllung der Streuschlitze mit Leitermaterial, z.B. Kupfer oder Aluminium, deren magnetische Leitfähigkeit nicht beeinflusst, doch werden bei Vorhandensein elektrischer Leiter im Bereich der Streuschlitze beim Betrieb der Maschine elektrische Ströme dort aufgrund der Stromverdrängung besonders konzentriert und führen zu erhöhten elektrischen Sheet metal package should remain free of conductor material, according to the aforementioned documents always a two-stage process in which in a first step, a part of the conductor material must be introduced as forming rods in the grooves and can be cast only in the second step. When inserting the form of rods, in particular copper rods, special care must be taken on the seal, since the die-cast material, here aluminum, is cast at high pressure and can penetrate even in small spaces. Although filling of the lint with conductor material, e.g. Copper or aluminum, whose magnetic conductivity does not affect, but are present in the presence of electrical conductors in the area of the stray wire during operation of the machine electrical currents there due to the current displacement particularly concentrated and lead to increased electrical
Verlustleistungen im Kurzschlusskäfig des Kurzschlussläufers. Power losses in the short circuit cage of the squirrel cage rotor.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile DESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Rotor einer elektrischen Maschine derart weiterzubilden, dass er einfach und kostengünstig herstellbar ist und dabei geringe Stromverdrängungsverluste und ein hohes Kippmoment durch geringe Zahnkopfstreuung aufweist.  The invention has the object of developing a rotor of an electric machine such that it is simple and inexpensive to produce and thereby has low Stromverdrängungsverluste and a high overturning moment by low tooth head scattering.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Rotor für eine elektrische Maschine, ausgebildet mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Blechpaket mit axial geschichteten Blechen, wobei im Blechpaket entlang einer Umfangsfläche des Blechpakets im Wesentlichen axial sich erstreckende Nuten ausgenommen sind, von denen wenigstens einige durch je einen sich radial von der Nut nach außen bis zur Umfangsflache hin erstreckenden Streuschlitz zu dieser Umfangsflache hin offen ausgebildet sind, und wobei in den Streuschlitzen in deren axialer Richtung sich erstreckend und wenigstens teilweise formschlüssig die Nuten zur Umfangsflache hin abschließend elektrisch und magnetisch nichtleitende Verschlusselemente aufgenommen sind. This object is achieved by a rotor for an electric machine, formed with a substantially cylindrical laminated core with axially laminated sheets, wherein in the laminated core along a peripheral surface of the laminated core substantially axially extending grooves are excluded, at least some of which are open by a respective radially extending from the groove outwardly to the peripheral surface scattered slot towards this peripheral surface, and wherein extending in the stray strands in the axial direction and at least partially positively locking the grooves towards the peripheral surface finally electrically and magnetically non-conductive closure elements are added.
Dabei ist unter einer zylinderförmigen Gestaltung bevorzugt eine kreiszylindrische Gestaltung, d.h. eine Gestaltung in Art und Form eines Kreiszylinders, verstanden. Eine im wesentlichen zylinderförmige Gestaltung bezeichnet dabei eine Gestaltung mit einer Kontur, die von einer exakten Zylinderform keine oder nur geringfügige Abweichungen aufweist. Als geringfügig sind solche Abweichungen bezeichnet, die gegenüber einer radialen und/oder axialen Abmessung des Rotors im Sinne des mathematischen Begriffs klein sind, z.B. Ausnehmungen, deren Abmessungen um wenigstens einen Faktor 5, bevorzugt um wenigstens einen Faktor 10, geringer sind als die radiale und/oder axiale Abmessung des Rotors. Daneben soll hier unter den Begriff eines im wesentlichen zylinderförmigen Blechpakets auch ein Blechpaket mit einer Kegelstumpfform fallen, auch, wenn bei dieser zwischen ihrem größten und kleinsten Radius eine Differenz auftritt, die größer ist als ein Zehntel eines der Radien. Die Radien sind dabei stets von einer Rotationsachse des Rotors aus bemessen. In this case, a cylindrical configuration is preferably a circular-cylindrical design, i. a design in the form and form of a circular cylinder, understood. A substantially cylindrical design designates a design with a contour that has no or only slight deviations from an exact cylindrical shape. As minor are those deviations which are small in relation to a radial and / or axial dimension of the rotor in the sense of the mathematical term, e.g. Recesses whose dimensions are smaller by at least a factor of 5, preferably by at least a factor 10, than the radial and / or axial dimension of the rotor. In addition to this, the term of a substantially cylindrical laminated core also includes a laminated core with a truncated cone shape, even if a difference between it and its smallest and smallest radius occurs which is greater than one-tenth of one of the radii. The radii are always dimensioned from a rotational axis of the rotor.
Die Erstreckungsrichtung der Rotationsachse gibt dabei eine axiale Richtung des Rotors vor. Bei exakt kreiszylinderförmiger Gestalt des Rotors erstreckt sich auch dieser Kreiszylinder mit seiner Mantelfläche einerseits in axialer Richtung, andererseits in dazu rechtwinkliger, entlang der Mantelfläche tangentialer Umfangsrichtung des Rotors. Vereinfacht ist hier auch dann der Begriff einer axialen Richtung benutzt, wenn diese Richtung entlang einer Mantelfläche eines Kegelstumpfs sich erstreckt. In dieser Bedeutung sind weiterhin als axial sich erstreckende, d.h. axiale, Nuten solche Nuten bezeichnet, die in der vorstehend festgelegten Bedeutung des Begriffs im Wesentlichen in axialer Richtung oder mit einem Drall in Umfangsrichtung der Maschine ausgerichtet sind. Die Nuten im Blechpaket des Rotors erstrecken sich bevorzugt genau in axialer Richtung, d.h. parallel zur Rotationsachse des Rotors. In einer Abwandlung erstrecken sich die Nuten mit einem Drall um diese Rotationsachse, bevorzugt mit konstantem radialem Abstand von der Rotationsachse. Im in Bezug auf eine axiale Abmessung des Rotors ist der Drall, d.h. die Verdrehung der Nuten entlang der Umfangsrichtung des Rotors über die gesamte Länge des Rotors, jedoch gering, bevorzugt um wenigstens einen Faktor 5, besonders bevorzugt um eine Größenordnung, d.h. um wenigstens einen Faktor 10, geringer. In einer anderen Abwandlung erstrecken sich die Nuten entlang der Mantelfläche eines Kegelstumpfs. Der Einfachheit halber ist nachfolgend auch bei mit einem solchen Drall ausgebildeten oder entlang der Mantelfläche eines Kegelstumpfs sich erstreckenden Nuten deren The extension direction of the rotation axis indicates an axial direction of the rotor. In exactly circular cylindrical shape of the rotor and this circular cylinder extends with its lateral surface on the one hand in the axial direction, on the other hand in perpendicular thereto, along the lateral surface tangential circumferential direction of the rotor. Simplified, the term axial direction is also used here when this direction extends along a lateral surface of a truncated cone. In this sense are further referred to as axially extending, ie axial, grooves such grooves, which are aligned in the above-defined meaning of the term substantially in the axial direction or with a twist in the circumferential direction of the machine. The grooves in the laminated core of the rotor preferably extend exactly in the axial direction, ie parallel to the axis of rotation of the rotor. In a modification, the grooves extend with a twist about this axis of rotation, preferably with a constant radial distance from the axis of rotation. In relation to an axial dimension of the rotor is the twist, ie the rotation of the grooves along the circumferential direction of the rotor over the entire length of the rotor, but small, preferably by at least a factor of 5, especially preferably by an order of magnitude, ie by at least a factor of 10, less. In another modification, the grooves extend along the lateral surface of a truncated cone. For the sake of simplicity, the grooves which are formed with such a swirl or along the lateral surface of a truncated cone are hereafter as well
Längsausrichtung stets als in der axialen Richtung verlaufend bezeichnet. Demgemäß sind als axiale Enden des Rotors oder des Blechpakets deren Enden in der axialen Richtung, d.h. in der Richtung der Rotationsachse, bezeichnet. Longitudinal orientation always referred to as running in the axial direction. Accordingly, as the axial ends of the rotor or the laminated core, their ends in the axial direction, i. in the direction of the axis of rotation.
Der Vollständigkeit halber ist noch einmal hervorgehoben, dass die radiale Richtung des Rotors rechtwinklig von der Rotationsachse weg sich erstreckt. Die Umfangsrichtung ist diejenige Richtung, in der sich ein am Rotor fest angenommener Punkt bei Drehung des Rotors um die Rotationsachse bewegt. Als Umfangsfläche ist die exakt oder im Wesentlichen durch eine Mantelfläche eines Zylinders, insbesondere Kreiszylinders, oder eines Kegelstumpfs For the sake of completeness, it is once again emphasized that the radial direction of the rotor extends at right angles away from the axis of rotation. The circumferential direction is that direction in which a point firmly assumed on the rotor moves around the axis of rotation when the rotor rotates. As a peripheral surface is the exact or substantially by a lateral surface of a cylinder, in particular circular cylinder, or a truncated cone
beschriebene Oberfläche des Rotors bzw. des Blechpaktes bezeichnet. described surface of the rotor or the Blechpaktes called.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Rotor trennt je einer der Streuschlitze zwei zwischen je zwei der Nuten sich in axialer und radialer Richtung erstreckende, im Blechpaket geformte Rotorzähne mit radial endseitigen, d.h. entlang der Umfangsfläche des Rotors belegenen und die Rotorzähne endseitig abschließenden, d.h. berandenden, Polschuhen voneinander. In the case of the rotor designed according to the invention, one each of the stray wires separates two radially in each case between each two of the grooves extending in the axial and radial direction, formed in the laminated core with radial end, that is. along the peripheral surface of the rotor and the rotor teeth end-closing, i. bordering, pole pieces from each other.
Mit dem Begriff des formschlüssigen Abschließens der Verschlusselemente ist hier deren an Berandungen, d.h. Wandungen, der Streuschlitze abdichtendes Angrenzen umschrieben. Dabei ist bevorzugt, jedoch nicht erforderlich, dass die Verschlusselemente an die Wandungen der Streuschlitze entlang einer gesamten Erstreckung dieser Wandungen angrenzen, d.h. die gesamten Wandungen bedecken. Die Verschlusselemente haben die Aufgabe, die Nuten in radialer Richtung zu verschließen, und erfüllen diese Aufgabe je nach Ausbildung auch, wenn ein Teil der Wandungen nicht bedeckt ist, insbesondere, wenn die Wandungen der By the term of the positive closure of the closure elements is here their bounds, i. Walls circumscribed by the lintel sealing abutments. It is preferred, but not required, for the closure elements to abut the walls of the lintel along an entire extent of these walls, i. cover the entire walls. The closure elements have the task to close the grooves in the radial direction, and fulfill this task depending on the training, even if a part of the walls is not covered, in particular, if the walls of the
Streuschlitze eine größere radiale Abmessung bzw. Erstreckung aufweisen als die Litter slot have a larger radial dimension or extension than the
Verschlusselemente bei bestimmungsgemäßem Einbau. Closing elements when installed as intended.
Im Gegensatz zu den Blechen des Rotors, die bevorzugt mit magnetisch sehr gut leitendem Werkstoff gefertigt sind, sind die Verschlusselemente mit magnetisch nichtleitendem Werkstoff ausgebildet. Damit wird im Betrieb des Rotors bzw. einer damit ausgestatteten Maschine eine Konzentration des magnetischen Flusses in den Streuschlitzen vermieden, der magnetische Fluss vielmehr aus den Streuschlitzen ab- und von den Rotorzähnen unmittelbar in gegenüberliegende Statorzähne der Maschine gelenkt, wodurch die von der Maschine aufbringbare Kraft und damit ihr Kippmoment erhöht werden. Die Maschine mit dem In contrast to the sheets of the rotor, which are preferably made with magnetically very good conductive material, the closure elements are formed with magnetically non-conductive material. Thus, in the operation of the rotor or a machine equipped with it, a concentration of the magnetic flux is avoided in the litter strands, the magnetic Rather flow from the litter strands off and steered by the rotor teeth directly into opposite stator teeth of the machine, whereby the force applied by the machine and thus its overturning moment can be increased. The machine with the
erfindungsgemäßen Rotor ist somit zur Abgabe höherer Drehmomente und Leistungen eingerichtet. Rotor according to the invention is thus adapted to deliver higher torque and power.
Die Verschlusselemente sind aber auch elektrisch nichtleitend ausgebildet, so dass sie im Betrieb keinen elektrischen Strom aus in den Nuten angeordneten Leitern des Rotors übernehmen können. Die Verschlusselemente sind in einem räumlichen Bereich des Rotors nahe dessen Umfangsfläche angeordnet, in dem sich in dort sich ersteckenden Leitern aufgrund des Stromverdrängungseffekts die elektrischen Ströme besonders bündeln. Dort tritt dann eine besonders hohe Verlustleistung auf. Dies wird durch die elektrisch isolierenden Verschlusselemente verhindert. However, the closure elements are also electrically non-conductive, so that they can not take over electrical current from arranged in the grooves conductors of the rotor during operation. The closure elements are arranged in a spatial region of the rotor near its peripheral surface in which the electrical currents are particularly concentrated in conductors extending there due to the current displacement effect. There then occurs a particularly high power loss. This is prevented by the electrically insulating closure elements.
Die Erfindung ermöglicht es somit, einen Rotor einer elektrischen Maschine einfach und kostengünstig aufzubauen und dabei geringe Stromverdrängungsverluste und ein hohes Kippmoment durch geringe Zahnkopfstreuung zu erreichen. Wie nachfolgend, insbesondere auch anhand bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung, noch näher dargestellt ist, ermöglicht es die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise, einen Rotor mit diesen Eigenschaften zu fertigen, der mit gegossenen, insbesondere unmittelbar in den Nuten druckgegossenen, Leitern ausgebildet ist. The invention thus makes it possible to construct a rotor of an electric machine in a simple and cost-effective manner while achieving low current displacement losses and a high overturning moment due to low tooth head scattering. As will be shown in more detail below, in particular also with reference to preferred embodiments of the invention, the invention makes it possible in a particularly advantageous manner to manufacture a rotor with these properties, which is formed with cast, in particular directly die-cast in the grooves, conductors.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rotors sind die According to a preferred embodiment of the rotor according to the invention are
Verschlusselemente kraftschlüssig mit Berandungen, auch als Wandungen bezeichnet, der Streuschlitze verbunden. Die Verschlusselemente sind insbesondere kraftschlüssig in den Streuschlitzen aufgenommen; besonders bevorzugt füllen die Verschlusselemente die Locking elements frictionally bounded, also called walls, connected to the litter. The closure elements are in particular frictionally received in the litter strands; Particularly preferably, the closure elements fill the
Streuschlitze dabei wenigstens nahezu vollständig aus. Zum Ausbilden des Kraftschlusses sind die Verschlusselemente vorteilhaft mit wulst-, falz- oder winkelartigen oder -förmigen Litter at least almost completely. To form the frictional connection, the closure elements are advantageous with bead-, falz- or angle-like or -shaped
Halteelementen ausgestaltet, die in bestimmungsgemäß montiertem Zustand in zu diesen Halteelementen wenigstens nahezu komplementäre Aufnahmeelemente eingefügt sind, insbesondere eingreifen, eingeschoben sind oder dergleichen. Insbesondere sind diese Halteelemente und die komplementär gestalteten Aufnahmeelemente für ein Einbringen der Verschlusselemente in die Streuschlitze und für ein dabei auszuführendes Einschieben, Eingreifenlassen oder dergleichen zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung ausgebildet. Beispielsweise sind die Verschlusselemente mit wenigstens einem Haltewulst und/oder Haltefalz oder dergleichen und sind die Wandungen der Streuschlitze mit dazu komplementär angepassten Ausnehmungen, bevorzugt in wenigstens nahezu axialer Richtung sich Designed holding elements, which are inserted in the intended mounted state in these holding elements at least almost complementary receiving elements, in particular engage, are inserted or the like. In particular, these holding elements and the complementary shaped receiving elements for introducing the Closure elements in the lattice strand and for a case to be performed insertion, engagement or the like formed at least substantially in the axial direction. For example, the closure elements with at least one retaining bead and / or retaining fold or the like and are the walls of the lintel with complementary recesses adapted to, preferably in at least almost axial direction itself
erstreckend, ausgestaltet. Dieser wenigstens eine Haltewulst und/oder Haltefalz oder dergleichen bildet außer einer kraftschlüssigen Verbindung auch eine Abdichtung der Nut, kombiniert also vorteilhaft Form- und Kraftschluss miteinander. Der Kraftschluss ist extending, designed. This at least one retaining bead and / or retaining fold or the like forms a non-positive connection and a seal of the groove, so advantageously combined form and adhesion with each other. The traction is
insbesondere im Hinblick auf eine bevorzugte Herstellung der Leiter in den Nuten durch ein Metallgussverfahren, insbesondere Metalldruckguss, wie nachfolgend noch erläutert, dimensioniert, um vor allem während der Herstellung des Rotors einwirkenden Drücken, aber auch im Betrieb des Rotors einwirkenden Fliehkräften standzuhalten. in particular with regard to a preferred production of the conductors in the grooves by a metal casting process, in particular metal die casting, as explained below, dimensioned to withstand above all during the manufacture of the rotor acting pressures, but also during operation of the rotor acting centrifugal forces.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors sind die Verschlusselemente mit temperaturfestem und/oder wärmeleitendem, bevorzugt wenigstens nahezu Metallen gleichwertig wärmeleitendem, Werkstoff ausgebildet. Die Temperaturfestigkeit des Werkstoffs der Verschlusselemente muss derart gewählt werden, dass die In a further preferred embodiment of the rotor according to the invention, the closure elements are formed with temperature-resistant and / or heat-conducting, preferably at least virtually metal-equivalent, heat-conducting material. The temperature resistance of the material of the closure elements must be chosen such that the
Verschlusselemente mindestens den während Herstellung und Betrieb des Rotors einwirkenden Temperaturen standzuhalten vermögen. Insbesondere ist die Temperaturfestigkeit im Hinblick auf eine bevorzugte Herstellung der Leiter in den Nuten durch ein Metallgussverfahren, wie nachfolgend noch erläutert, gewählt, d.h. die Einsatztemperatur des Werkstoffs der Closure elements capable of withstanding at least the temperatures acting during manufacture and operation of the rotor. In particular, the temperature resistance is selected in view of a preferred manufacture of the conductors in the grooves by a metal casting process, as explained below, i. E. the operating temperature of the material of
Verschlusselemente entspricht wenigstens der Druckgusstemperatur. Eine bevorzugt Metallen vergleichbare Wärmeleitfähigkeit, besonders bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit, die derjenigen des Blechpakets wenigstens nahezu gleichkommt, ermöglicht bei einer Herstellung der Leiter in den Nuten durch ein Metallgussverfahren eine rundum wenigstens nahezu gleichmäßige Abfuhr der Prozesswärme aus dem gegossenen Leiter und somit dessen gleichmäßige Abkühlung, wodurch Wärmespannungen verringert und Rissbildungen vermieden werden. Auch im Betrieb des Rotors wird dadurch eine Abfuhr im Rotor auftretender Verlustleistung insbesondere über einen Luftspalt zum Stator hin verbessert. Closure elements corresponds at least to the die-cast temperature. A preferably comparable metals heat conductivity, particularly preferably a thermal conductivity which is at least almost equal to that of the laminated core, allows for a production of the conductors in the grooves by a metal casting all around at least almost uniform removal of the process heat from the cast conductor and thus its uniform cooling, thereby Thermal stresses reduced and cracking can be avoided. In the operation of the rotor thereby a dissipation in the rotor occurring power loss is improved in particular via an air gap to the stator.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rotors sind die In an advantageous embodiment of the rotor according to the invention are
Verschlusselemente mit einem keramischen Werkstoff ausgebildet. Ein solcher Werkstoff vereinigt in besonders günstiger Weise hervorragende elektrische und magnetische Closure elements formed with a ceramic material. Such a material combines in a particularly favorable manner excellent electrical and magnetic
Isoliereigenschaften mit mechanischer und thermischer Festigkeit und Formstabilität sowie guter Wärmeleitfähigkeit, ist einfach und kostengünstig herstellbar und sehr gut in Großserie zu verarbeiten. Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rotors sind die Verschlusselemente mit einem Aluminiumoxid enthaltenden Werkstoff als keramischem Werkstoff ausgebildet, wobei sich besondere Kostenvorteile durch das einfach und Insulating properties with mechanical and thermal strength and dimensional stability as well Good thermal conductivity, is easy and inexpensive to produce and very good to process in mass production. In a particularly preferred embodiment of the rotor according to the invention the closure elements are formed with a material containing alumina as a ceramic material, with particular cost advantages by the simple and
kostengünstig beschaff- und verarbeitbare Material ergeben. cost procured and processable material result.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors sind in den Nuten elektrische Leiter aus einem gegossenen Leiterwerkstoff aufgenommen; insbesondere sind die elektrischen Leiter in den Nuten wenigstens nahezu formschlüssig aufgenommen; bevorzugt sind die elektrischen Leiter durch einen Gießvorgang, besonders bevorzugt durch einen Druckgussvorgang, in den Nuten geformt. Durch Gießen lassen sich vielfältige According to an advantageous embodiment of the rotor according to the invention electrical conductors are received in the grooves of a cast conductor material; In particular, the electrical conductors are received in the grooves at least almost form-fitting; Preferably, the electrical conductors are formed by a casting process, particularly preferably by a die-casting process, in the grooves. By casting can be varied
Leitergestaltungen bilden, die unterschiedlichsten Nutquerschnitten anpassbar sind, so dass sich ein hoher Nutfüllfaktor erzielen lässt. Bevorzugt werden die Leiter durch Form ladder designs that are adaptable to different groove cross sections, so that it is possible to achieve a high Nutfüllfaktor. Preferably, the conductors are through
Metallgussverfahren, besonders bevorzugt Metalldruckgussverfahren, unmittelbar in die Nuten des Blechpakets gegossen, wobei Nuten und Verschlusselemente zusammen eine Gussform, besonders bevorzugt eine Druckgussform, bilden. Dafür ist eine hohe mechanische und thermische Festigkeit des Blechpakets und der Verschlusselemente sowie deren Verbindung miteinander und Abdichtung gegeneinander bedeutsam. Insbesondere die Verschlusselemente und die wulst-, falz- oder winkelartigen oder -förmigen Halteelemente, mit denen sie Metal casting process, particularly preferably metal die casting process, poured directly into the grooves of the laminated core, wherein grooves and closure elements together form a mold, particularly preferably a die-casting mold. For a high mechanical and thermal strength of the laminated core and the closure elements and their connection with each other and sealing against each other is significant. In particular, the closure elements and the bead, falz- or angle-like or -shaped holding elements with which they
ausgestaltet sind, sowie auch die zu diesen Halteelementen wenigstens nahezu are configured, as well as to these holding elements at least almost
komplementären Aufnahmeelemente im Blechpaket, in die die Halteelemente eingefügt sind, sind für diese hohe mechanische und thermische Festigkeit auszulegen. Auch ist besonders vorteilhaft, wenn die Verschlusselemente eine mit dem Blechpaket vergleichbare complementary receiving elements in the laminated core, in which the holding elements are inserted, are to be interpreted for this high mechanical and thermal resistance. It is also particularly advantageous if the closure elements are comparable with the laminated core
Wärmeleitfähigkeit aufweisen, da dies beim bzw. nach dem Gießvorgang eine rundum möglichst gleichmäßige Abfuhr der mit dem für das Gießen erwärmten Leiterwerkstoff eingebrachten Prozesswärme, d.h. eine rundum möglichst gleichmäßige Abkühlung der gegossenen Leiter, ermöglicht, wie bereits erläutert wurde. Damit wird thermischen Have thermal conductivity, since this during or after the casting process as uniform as possible removal of the introduced with the heated for casting conductor material process heat, i. a completely uniform as possible cooling of the cast conductor allows, as already explained. This is thermal
Spannungen und durch sie verursachten Rissbildungen vorgebeugt und die Qualität des Werkstücks, d.h. hier der Leiter, gesteigert. Strains and cracking caused by them are prevented and the quality of the workpiece, i. here the leader, increased.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rotors sind in den Nuten elektrische Leiter aufgenommen, die zum Bilden eines für einen Einsatz in einer In a preferred embodiment of the rotor according to the invention electrical conductors are included in the grooves, which form one for use in a
Asynchronmaschine bestimmten und ausgebildeten Leiterkäfigs bestimmt und ausgebildet sind. Die einfache Gestaltung eines solchen Leiterkäfigs einer Asynchronmaschine ist besonders vorteilhaft in der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Weise ausbildbar. Dabei können, insbesondere bei durch Guss oder Druckguss gefertigten Leitern in den Nuten, auch die Kurzschlussringe einfach mitgefertigt sein, bevorzugt mit demselben Guss- bzw. Asynchronous certain and trained ladder cage are determined and designed. The simple design of such a conductor cage of an asynchronous machine is special can be advantageously formed in the manner described above according to the invention. In this case, especially in manufactured by casting or die-cast conductors in the grooves, and the short-circuit rings can be mitgefertigt easy, preferably with the same casting or
Druckgussvorgang, mit dem die Leiter angefertigt sind, d.h. Leiter und Kurzschlussringe sind in einem gemeinsamen Fertigungsschritt zusammen in einem Stück gefertigt. Die-casting process by which the conductors are made, i. Conductors and short-circuit rings are manufactured in one piece in a common production step.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine elektrische Maschine, insbesondere Asynchronmaschine, gekennzeichnet durch einen Rotor der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Art, insbesondere durch einen als Kurzschlussläufer ausgebildeten Rotor. Damit lassen sich Aufbau und Fertigung der Maschine vereinfachen und kostengünstiger gestalten, und zugleich werden die elektrischen und magnetischen Eigenschaften verbessert, d.h. die Leistung erhöht, die Verlustleistung verringert und - insbesondere bei einer The above object is further achieved by an electrical machine, in particular an asynchronous machine, characterized by a rotor of the type described above, in particular by a rotor designed as a squirrel cage rotor. Thus, the design and manufacture of the machine can be simplified and made less expensive, and at the same time the electrical and magnetic properties are improved, i. increases power, reduces power dissipation and - especially in one
Asynchronmaschine - deren Kippmoment vergrößert. Asynchronous machine - whose tilting moment increases.
Die oben genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines nach der vorbezeichneten Art ausgebildeten Rotors, insbesondere für eine elektrische The above object is also achieved by a method for producing a rotor formed according to the aforementioned kind, in particular for an electrical
Maschine der vorbezeichneten Art, umfassend folgende Verfahrensschritte: Machine of the aforementioned kind, comprising the following method steps:
• Herstellen eines im wesentlichen zylinderförmigen Blechpakets mit axial geschichteten Blechen, wobei im Blechpaket entlang einer Umfangsfläche des Blechpakets im Producing a substantially cylindrical laminated core with axially layered sheets, wherein in the laminated core along a peripheral surface of the laminated core in the
Wesentlichen axial sich erstreckende Nuten ausgenommen sind, von denen wenigstens einige durch je einen sich radial von der Nut nach außen bis zur Umfangsfläche hin erstreckenden Streuschlitz zu dieser Umfangsfläche hin offen ausgebildet sind,  Substantially axially extending grooves are excluded, of which at least some are open to each by a respective radially extending from the groove outwardly to the peripheral surface scattered slot towards this peripheral surface,
• Einsetzen, insbesondere in wenigstens nahezu axialer Richtung, wenigstens eines Insertion, in particular in at least approximately the axial direction, at least one
Verschlusselements in wenigstens einen der Streuschlitze wenigstens einer der Nuten,  Closure element in at least one of the lintel of at least one of the grooves,
• Vergießen, insbesondere mittels eines Metalldruckgussverfahrens, der wenigstens einen durch Einsetzen des wenigstens einen Verschlusselements in den wenigstens einen Streuschlitz verschlossenen Nut mit einem elektrisch leitenden Werkstoff, insbesondere einem metallisch leitenden Werkstoff, bevorzugt mit einem Aluminium und/oder Kupfer enthaltenden Werkstoff. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Fertigung eines Rotors einer elektrischen Maschine mit den zuvor beschriebenen, vorteilhaften Betriebseigenschaften auf einfache, kostengünstige Weise. Vorteilhaft werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren außerdem einstückige, die Konturen des Nutquerschnitts vollständig formschlüssig ausfüllende Leiter hergestellt, die einen hohen Nutfüllfaktor aufweisen. Die Einstückigkeit ermöglicht auch eine besonders einfache Fertigung. Insbesondere kann ein Vorab-Einsetzen von Formstäben oder dergleichen in die Nuten entfallen. Durch die Verschlusselemente wird nicht nur der Potting, in particular by means of a metal die casting process, the at least one closed by inserting the at least one closure element in the at least one lint groove with an electrically conductive material, in particular a metallically conductive material, preferably with a aluminum and / or copper-containing material. The method according to the invention makes it possible to manufacture a rotor of an electrical machine with the advantageous operating properties described above in a simple, cost-effective manner. Advantageously, in the inventive method also one-piece, the contours of the groove cross-section completely form-fitting filling conductor are made, which have a high Nutfüllfaktor. The one-piece design also allows a particularly simple production. In particular, a pre-insertion of form bars or the like can be omitted in the grooves. By the closure elements is not only the
Herstellungsvorgang vereinfacht, sondern werden auch günstige elektrische und magnetische Eigenschaften des Rotors und damit der elektrischen Maschine erhalten. Die Vereinfachung der Herstellung begünstigt auch eine Automatisierung des Fertigungsvorgangs, insbesondere auch dadurch, dass alle vorbeschriebenen Fertigungsschritte in einer axialen Montagerichtung ausführbar sind, in der nacheinander das Schichten der Bleche, das Einsetzen der Simplified manufacturing process, but also get favorable electrical and magnetic properties of the rotor and thus the electric machine. The simplification of the production also favors an automation of the manufacturing process, in particular by the fact that all the above-described manufacturing steps in an axial mounting direction are executable, in the succession, the layers of the sheets, the onset of
Verschlusselemente sowie das Einbringen des Gusswerkstoffs erfolgen. Bevorzugt können alle Fertigungsschritte z.B. in einer einzigen Werkstückaufnahme durchgeführt werden, in der zuerst die Bleche geschichtet und justiert, dann die Verschlusselemente montiert und zuletzt das Gießen der Leiter vorgenommen wird; besonders bevorzugt kann diese Werkstückaufnahme durch ein Guss- bzw. Druckgusswerkzeug bzw. einen Teil desselben gebildet sein. Closure elements and the introduction of the casting material done. Preferably, all manufacturing steps, e.g. be performed in a single workpiece holder, in the first layered and adjusted the sheets, then mounted the closure elements and finally the casting of the conductor is made; Particularly preferably, this workpiece holder can be formed by a casting or die casting tool or a part thereof.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
In der Zeichnung, in der übereinstimmende Elemente in allen Figuren mit denselben  In the drawing, in the matching elements in all figures with the same
Bezugszeichen versehen sind und zu der auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird, zeigen: Are omitted and to which a repeated description of these elements is omitted, show:
Figur 1 eine grob schematische Darstellung eines Ausbruchs aus einem Querschnitt durch einen Rotor einer elektrischen Maschine entlang einer rechtwinklig zur Rotationsachse sich erstreckenden Schnittebene, wiedergegeben für ein Beispiel eines Rotors einer Asynchronmaschine mit Leitern in offenen Nuten, FIG. 1 shows a roughly schematic representation of an outbreak from a cross section through a rotor of an electrical machine along a sectional plane extending at right angles to the axis of rotation, reproduced for an example of a rotor of an asynchronous machine with conductors in open slots,
Figur 2 eine grob schematische Darstellung eines Ausbruchs aus einem Querschnitt durch eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator entlang einer rechtwinklig zur Rotationsachse sich erstreckenden Schnittebene, wiedergegeben für ein Beispiel eines Rotors einer Asynchronmaschine mit Leitern in geschlossenen Nuten, und Figur 3 eine grob schematische Darstellung eines Ausbruchs aus einem Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rotors einer elektrischen Maschine entlang einer rechtwinklig zur Rotationsachse sich erstreckenden Schnittebene, wiedergegeben für ein Beispiel eines Rotors einer Asynchronmaschine mit Leitern in offenen, durch Verschlusselemente geschlossenen Nuten. Figure 2 is a rough schematic representation of an outbreak from a cross section through an electric machine with a rotor and a stator along a perpendicular to the axis of rotation extending cutting plane, reproduced for an example of a rotor of an asynchronous machine with conductors in closed grooves, and Figure 3 is a rough schematic representation of an outbreak from a cross section through an embodiment of a rotor according to the invention an electrical machine along a perpendicular to the axis of rotation extending cutting plane, reproduced for an example of a rotor of an asynchronous machine with conductors in open, closed by closure elements grooves.
Die in der Zeichnung wiedergegebenen Darstellungen und das Ausführungsbeispiel der Erfindung werden im nachfolgenden näher beschrieben. The reproduced in the drawing representations and the embodiment of the invention will be described in more detail below.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Preferred embodiment of the invention
In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 52 ein Blechpaket eines Rotors 51 einer elektrischen Maschine 50, insbesondere einer Asynchronmaschine, bezeichnet, wiedergegeben in grob schematischer Darstellung eines Ausbruchs aus einem Querschnitt durch den Rotor 51 entlang einer rechtwinklig zu einer nicht dargestellten, außerhalb des wiedergegebenen Ausbruchs befindlichen Rotationsachse des Rotors 51 sich erstreckenden Schnittebene. Das Blechpaket 52 des Rotors 51 ist aus in Richtung A der Rotationsachse, d.h. aus in einer rechtwinklig in die Zeichenebene hineinweisenden axialen Richtung, geschichteten Blechen zusammengesetzt. Die Bleche des Blechpakets 52 erstrecken sich parallel zu der vorgenannten Schnittebene, d.h. allseitig in einer rechtwinklig von der Rotationsachse des Rotors 51 wegführenden radialen Richtung R des Rotors 51. Im Blechpaket 52 sind in der axialen Richtung A und damit im Wesentlichen rechtwinklig zur Zeichenebene, d.h. Schnittebene, sich erstreckende, in der radialen Richtung R des Rotors 51 offene Nuten 53 ausgenommen, die im Rotor 51 unterhalb einer Umfangsfläche 54, d.h. innerhalb einer durch diese, um die Rotationsachse  In FIG. 1, the reference numeral 52 denotes a laminated core of a rotor 51 of an electric machine 50, in particular an asynchronous machine, reproduced in a roughly schematic representation of an outbreak from a cross section through the rotor 51 along a perpendicular to a not shown, outside of the reproduced outbreak located rotational axis of the rotor 51 extending cutting plane. The laminated core 52 of the rotor 51 is made in the direction A of the axis of rotation, i. from in a direction perpendicular to the plane in the axial direction, laminated sheets assembled. The laminations of the laminated core 52 extend parallel to the aforementioned cutting plane, i. on all sides in a radial direction R of the rotor 51 leading away at right angles from the axis of rotation of the rotor 51. In the laminated core 52, in the axial direction A, and thus substantially at right angles to the plane of the drawing, i. Cutting plane, extending in the radial direction R of the rotor 51 except grooves 53 which are formed in the rotor 51 below a peripheral surface 54, i. within a through this, around the axis of rotation
rotationssymmetrisch und wenigstens nahezu kreiszylindrisch mit entlang einer rotationally symmetrical and at least nearly circular cylindrical with along a
Umfangskoordinate U des Rotors 51 wenigstens nahezu konstantem Radius gebildeten Berandung des Blechpakets 52, entlang der Umfangskoordinate U gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Zwischen den Nuten 53 sind durch das Blechpaket 52 Rotorzähne 55 mit Polschuhen 56 ausgebildet, deren Polflächen 57 sich entlang der Umfangsfläche 54 des Rotors 51 erstrecken und diese aufspannen. Zwischen je zwei einander unmittelbar benachbarten Polschuhen 56 befindet sich je ein Streuschlitz 58, in den die zwischen den zugehörigen Rotorzähnen 55 sich erstreckendende Nut 53 mündet. Die Nut 53 und der Streuschlitz 58 sind mit einem Leiter 59 gefüllt, hier insbesondere einem stabförmigen Leiter 59 eines Läuferkäfigs einer Asynchronmaschine. Sich in den Streuschlitzen 58 erstreckende Abschnitte 60 der Leiter 59 befinden sich dabei in Bereichen mit im Betrieb der elektrischen Maschine 50 durch den Effekt der Stromverdrängung entstehender hoher elektrischer Stromdichte. Dadurch tritt in diesen Abschnitten 60 eine hohe Verlustleistung auf, die den Wirkungsgrad der Maschine 50 beeinträchtigt. Circumferential coordinate U of the rotor 51 formed at least almost constant radius boundary of the laminated core 52, along the peripheral coordinate U are arranged evenly distributed. Between the grooves 53 rotor teeth 55 are formed with pole pieces 56 through the laminated core 52, the pole faces 57 extend along the peripheral surface 54 of the rotor 51 and span it. Between each two mutually immediately adjacent pole pieces 56 there is a respective leakage slot 58 into which the groove 53 extending between the associated rotor teeth 55 opens. The groove 53 and the lintel 58 are filled with a conductor 59, here in particular a rod-shaped conductor 59 of a rotor cage of an asynchronous machine. In the stray strands 58 extending portions 60 of the ladder 59 are located in areas with in operation of the electric machine 50 by the effect of the current displacement resulting high electrical current density. As a result, a high power loss occurs in these sections 60, which impairs the efficiency of the machine 50.
Figur 2 zeigt eine grob schematische Darstellung eines Ausbruchs aus einem Querschnitt durch eine elektrische Maschine 70, insbesondere eine Asynchronmaschine, mit einem Rotor 71 und einem Stator 81 entlang einer rechtwinklig zu einer nicht abgebildeten Rotationsachse sich erstreckenden Schnittebene, d.h. die Rotationsachse und damit die axiale Richtung A steht wieder rechtwinklig auf der Zeichenebene. Der Rotor 71 weist wieder ein Blechpaket 72 auf, das aus in der axialen Richtung A geschichteten Blechen zusammengesetzt ist, wobei sich die Bleche des Blechpakets 72 parallel zu der Schnittebene, d.h. allseitig in einer rechtwinklig von der Rotationsachse des Rotors 71 wegführenden radialen Richtung R des Rotors 71 erstrecken. Im Blechpaket 72 des Rotors 71 sind in der axialen Richtung A und damit im Wesentlichen rechtwinklig zur Zeichen- bzw. Schnittebene sich erstreckende, nun jedoch in der radialen Richtung R des Rotors 71 allseits geschlossene Nuten 73 ausgenommen. Die Nuten 73 sind im Rotor 71 unterhalb einer Umfangsfläche 74, d.h. innerhalb einer durch diese, um die Rotationsachse rotationssymmetrisch und wenigstens nahezu kreiszylindrisch mit entlang einer Umfangskoordinate U des Rotors 71 wenigstens nahezu konstantem Radius gebildeten Berandung des Blechpakets 72, entlang der Umfangskoordinate U gleichmäßig verteilt angeordnet. Zwischen den Nuten 73 sind durch das Blechpaket 72 Rotorzähne 75 mit Figure 2 shows a rough schematic representation of an outbreak from a cross section through an electric machine 70, in particular an asynchronous machine, with a rotor 71 and a stator 81 along a perpendicular to an unillustrated axis of rotation extending cutting plane, i. the axis of rotation and thus the axial direction A is again at right angles to the plane of the drawing. The rotor 71 again comprises a lamination stack 72 composed of sheets stacked in the axial direction A, with the laminations of the lamination stack 72 parallel to the cutting plane, i. extend on all sides in a direction perpendicular to the rotational axis of the rotor 71 leading away radial direction R of the rotor 71. In the laminated core 72 of the rotor 71 are in the axial direction A and thus substantially at right angles to the drawing or cutting plane extending, but now in the radial direction R of the rotor 71 all-round closed grooves 73 except. The grooves 73 are in the rotor 71 below a peripheral surface 74, i. within a bounding of the laminated core 72, which is rotationally symmetrical about the rotational axis and at least approximately circular cylindrical with a radius of curvature U of the rotor 71 of at least approximately constant radius, is distributed uniformly along the circumferential coordinate U. Between the grooves 73 are through the laminated core 72 rotor teeth 75 with
Polschuhen 76 ausgebildet, deren Polflächen 77 sich entlang der Umfangsfläche 74 des Rotors 71 erstrecken und diese aufspannen. Pole shoes 76 are formed, the pole faces 77 extend along the peripheral surface 74 of the rotor 71 and span it.
Jede der Nuten 73 ist mit je einem Leiter 79 gefüllt, hier insbesondere einem stabförmigen Leiter 79 eines Läuferkäfigs einer Asynchronmaschine. Da die Nuten 73 auch zur Each of the grooves 73 is filled with a respective conductor 79, here in particular a rod-shaped conductor 79 of a rotor cage of an asynchronous machine. Since the grooves 73 also for
Umfangsfläche 74 des Rotors 71 hin geschlossen sind, gehen die Polschuhe 76 und deren Polflächen 77 unmittelbar nahtlos ineinander über, so dass zwischen den Nuten 73 und der Umfangsfläche 74 des Rotors 71 Abschnitte 80 des Blechpakets 72 gebildet sind, die nicht von den Leitern 79 umfasst sind, d.h. elektrisch nicht leiten. In diesen Abschnitten 80 kann somit im Betrieb der elektrischen Maschine 70 durch den Effekt der Stromverdrängung kein elektrischer Strom hervorgerufen werden, erst recht keine erhöhte elektrische Stromdichte. Damit tritt in diesen Abschnitten 80 des Blechpakets 72 und damit des Rotors 71 keine Verlustleistung auf, und der Wirkungsgrad der Maschine 70 wird insoweit nicht beeinträchtigt. Durch die unmittelbar nahtlos ineinander übergehenden Polschuhe 76 und deren Polflächen 77 werden jedoch in den Abschnitten 80 des Blechpakets 72 und damit des Rotors 71 zwischen den Nuten 73 und der Umfangsfläche 74 des Rotors 71 magnetisch leitende Verbindungen gebildet. In diesen Abschnitten 80 kann somit im Betrieb der elektrischen Maschine 70 ein magnetischer Streufluss auftreten, auch als Zahnkopfstreuung bezeichnet, durch den das Kippmoment der Maschine 70, insbesondere Asynchronmaschine, verringert wird. Zu dessen Darstellung ist in Figur 2 auch ein Ausbruch aus einem Querschnitt durch den Stator 81 der elektrischen Maschine 70, insbesondere Asynchronmaschine, entlang der bezeichneten, rechtwinklig zur nicht abgebildeten Rotationsachse sich erstreckenden Schnittebene abgebildet. Der Stator 81 weist ein Blechpaket 82 auf, das vergleichbar dem Blechpaket 72 des Rotors 71 aus in der axialen Richtung A geschichteten Blechen zusammengesetzt ist, wobei sich die Bleche des Blechpakets 82 des Stators 81 ebenfalls parallel zur Schnitt- bzw. Zeichenebene, d.h. allseitig in der radialen Richtung R des Rotors 71 erstrecken, die insoweit auch radiale Richtung des Stators 81 ist. Im Blechpaket 82 des Rotors 81 sind in der axialen Richtung A und damit im Wesentlichen rechtwinklig zur Zeichen- bzw. Schnittebene sich erstreckende, in der radialen Richtung R dem Rotor 71 zugekehrt offene Nuten 83 ausgenommen. Die Nuten 83 sind im Stator 81 der Umfangsfläche 74 des Rotors 71 gegenüberliegend und von ihr durch einen Luftspalt 84 getrennt entlang der Umfangskoordinate U gleichmäßig am Umfang des Stators 81 verteilt angeordnet. Zwischen den Nuten 83 sind durch das Blechpaket 82 Peripheral surface 74 of the rotor 71 are closed, go the pole pieces 76 and their pole faces 77 directly seamlessly into each other, so that between the grooves 73 and the peripheral surface 74 of the rotor 71 sections 80 of the laminated core 72 are formed, which does not include the conductors 79 are, ie do not conduct electricity. In these sections 80 can thus be caused in the operation of the electric machine 70 by the effect of the current displacement no electric current, certainly no increased electrical current density. Thus occurs in these sections 80 of the laminated core 72 and thus the rotor 71 no power loss, and the efficiency of the machine 70 is not affected in this respect. Due to the directly seamlessly merging pole pieces 76 and their pole faces 77, however, magnetically conductive connections are formed in the sections 80 of the laminated core 72 and thus of the rotor 71 between the grooves 73 and the peripheral surface 74 of the rotor 71. In these sections 80, a magnetic leakage flux can thus occur during operation of the electric machine 70, also referred to as tooth head scattering, by means of which the tilting moment of the machine 70, in particular asynchronous machine, is reduced. 2 also shows an outbreak from a cross section through the stator 81 of the electric machine 70, in particular an asynchronous machine, along the designated cutting plane extending at right angles to the not depicted axis of rotation. The stator 81 has a laminated core 82, which is comparable to the laminated core 72 of the rotor 71 composed of laminated in the axial direction A sheets, wherein the sheets of the laminated core 82 of the stator 81 also parallel to the cutting or drawing plane, ie all sides in extend the radial direction R of the rotor 71, which is also radial direction of the stator 81 so far. In the laminated core 82 of the rotor 81 are in the axial direction A and thus substantially perpendicular to the drawing or cutting plane extending, in the radial direction R the rotor 71 facing open grooves 83 excluded. The grooves 83 are in the stator 81 of the peripheral surface 74 of the rotor 71 opposite and separated from it by an air gap 84 along the circumferential coordinate U uniformly distributed on the circumference of the stator 81. Between the grooves 83 are through the laminated core 82nd
Statorzähne 85 mit Polschuhen 86 ausgebildet, deren Polflächen 87 der Umfangsfläche 74 des Rotors 71 gegenüberliegend sich entlang des Umfangs des Stators 81 erstrecken. In den Nuten83 des Stators 81 sind Leiter 89 von Statorwicklungen angeordnet. Statorzähne 85 formed with pole pieces 86, the pole faces 87 of the peripheral surface 74 of the rotor 71 opposite to each other along the circumference of the stator 81 extend. In the grooves 83 of the stator 81, conductors 89 of stator windings are arranged.
In die Darstellung nach Figur 2 sind grob schematisch Kraftlinien 90 des magnetischen Flusses eingetragen, wie er sich im Betrieb der Maschine 70 ausbildet. Die Kraftlinien 90 durchsetzen die Statorzähne 85 und treten durch deren Polschuhe 86 entlang deren Polflächen 87 über den Luftspalt 84 in den Rotor 71 hinüber und dort entlang der Polflächen 77 der Polschuhe 76 des Rotors 71 in die Rotorzähne 75. Dabei wird ein Teil des magnetischen Flusses bzw. dessen Kraftlinien 90 durch die magnetisch leitende Verbindungen bildenden Abschnitte 80 des In the illustration of Figure 2 are roughly schematically indicated lines of force 90 of the magnetic flux, as it is formed during operation of the machine 70. The lines of force 90 pass through the stator teeth 85 and pass through their pole pieces 86 along the pole surfaces 87 via the air gap 84 in the rotor 71 and there along the pole faces 77 of the pole pieces 76 of the rotor 71 in the rotor teeth 75. Here, a part of the magnetic flux or its lines of force 90 through the magnetic conductive connections forming portions 80 of
Blechpakets 72 des Rotors 71 zwischen den Nuten 73 und der Umfangsfläche 74 gelenkt. Dieser Teil des magnetischen Flusses bzw. dessen Kraftlinien, mit dem Bezugszeichen 91 bezeichnet, bilden den die Abschnitte 80 durchsetzenden magnetischen Streufluss, auch als Zahnkopfstreuung bezeichnet, durch den das von der Maschine 70 in der abgebildeten Bauform maximal erzielbare Drehmoment, bei Asynchronmaschinen als Kippmoment bezeichnet, verringert wird. Laminated core 72 of the rotor 71 between the grooves 73 and the peripheral surface 74 is directed. This part of the magnetic flux or its lines of force, designated by the reference numeral 91, form the leakage magnetic flux passing through the sections 80, also referred to as tooth head scattering, through which the magnetic field generated by the machine 70 in the illustrated embodiment maximum achievable torque, referred to as tilting torque in asynchronous machines, is reduced.
In Figur 3 ist nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, abgebildet in einem Ausbruch aus einem Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Rotor 100 einer elektrischen Maschine 101 entlang einer rechtwinklig zu einer wiederum nicht eingezeichneten FIG. 3 shows an embodiment of the invention shown in an outbreak from a cross-section through a rotor 100 according to the invention of an electric machine 101 along a line that is not shown at right angles to one another
Rotationsachse sich erstreckenden Schnittebene, in grob schematischer Darstellung. Rotation axis extending cutting plane, in a crude schematic representation.
Insbesondere zeigt Figur 3 das Beispiel eines Rotors 100 einer Asynchronmaschine 101 . Der Rotor 100 ist mit einem zylinderförmigen Blechpaket 102 ausgebildet, das mit axial In particular, FIG. 3 shows the example of a rotor 100 of an asynchronous machine 101. The rotor 100 is formed with a cylindrical laminated core 102, which with axially
geschichteten Blechen, d.h. in axialer Richtung A, d.h. rechtwinklig zur Zeichen- bzw. layered sheets, i. in the axial direction A, i. at right angles to the character or
Schnittebene, aufeinander geschichteten Blechen, ausgebildet ist, so dass die Bleche in der Zeichenebene oder parallel dazu sich erstrecken. Im Blechpaket sind entlang einer Cutting plane, stacked sheets, is formed so that the sheets extend in the plane or parallel to it. In the laminated core are along a
Umfangsflache 104, das ist hier eine kreiszylindrische Mantelfläche des Rotors 100 bzw. des Blechpakets 102, die rechtwinklig zur Zeichenebene ausgerichtet ist, im Wesentlichen axial sich erstreckende Nuten 103 ausgenommen. Die Nuten 103 sind durch je einen sich in radialer Richtung R von der Nut 103 nach außen, d.h. von der Rotationsachse weg, bis zur Peripheral surface 104, this is a circular cylindrical lateral surface of the rotor 100 and the laminated core 102, which is aligned at right angles to the plane, except substantially axially extending grooves 103. The grooves 103 are each outwardly in the radial direction R of the groove 103 to the outside, i. away from the axis of rotation until the
Umfangsfläche 104 hin erstreckenden Streuschlitz 108 zu dieser Umfangsfläche 104 hin offen ausgebildet. Durch je zwei entlang einer zur axialen Richtung A rechtwinkligen und entlang der Umfangsfläche 104 tangentialen Umfangsrichtung U des Rotors 100 benachbarte Nuten 103 ist je ein Rotorzahn 105 des Rotors 100 bzw. Blechpakets 102 berandet. An jedem Rotorzahn 105 ist zwischen je zwei Streuschlitzen 108 ein Polschuh 106 ausgebildet. Polflächen 107 der Polschuhe 106 erstrecken sich entlang der Umfangsfläche 104 des Rotors 100 und spannen diese auf. Peripheral surface 104 toward extending lintel 108 open to this peripheral surface 104 out. By a respective two along a perpendicular to the axial direction A and along the peripheral surface 104 tangential circumferential direction U of the rotor 100 adjacent grooves 103, a rotor tooth 105 of the rotor 100 and laminated core 102 is bounded. At each rotor tooth 105, a pole shoe 106 is formed between each two scattered strands 108. Pole surfaces 107 of the pole pieces 106 extend along the peripheral surface 104 of the rotor 100 and clamp them.
In den Streuschlitzen 108 in deren axialer Richtung A sich erstreckend und zu den Polschuhen 106 kraftschlüssig sowie hier insbesondere vollständig formschlüssig die Nuten 103 zur Umfangsfläche 104 hin abschließend sind elektrisch und magnetisch nichtleitende In the stray strands 108 in the axial direction A extending and non-positively to the pole shoes 106 and here in particular completely positive fit the grooves 103 to the peripheral surface 104 are finally electrically and magnetically non-conductive
Verschlusselemente 1 10 aufgenommen. Sowohl der Kraftschluss als auch der Formschluss zwischen den Verschlusselementen 1 10 und den Polschuhen 106 wird durch wulstartige Halteelemente 1 1 1 hergestellt, die in axialer Richtung sich erstreckend an den Closing elements 1 10 recorded. Both the adhesion and the positive connection between the closure elements 1 10 and the pole shoes 106 is produced by bead-like holding elements 1 1 1, extending in the axial direction of the
Verschlusselementen 1 10 angeformt sind. Die Halteelemente 1 1 1 greifen in rillenartige, zu den Halteelementen 1 1 1 komplementär gestaltete Aufnahmeelemente 1 12, die in den Closure elements 1 10 are formed. The holding elements 1 1 1 engage in groove-like, to the holding elements 1 1 1 complementary shaped receiving elements 1 12, in the
Streuschlitzen 108 zugekehrten Berandungen der Polschuhe 106, d.h. Wandungen der Streuschlitze 108, ausgenommen sind. Durch die axiale Ausrichtung der Halteelemente 1 1 1 und der Aufnahmeelemente 1 12, d.h. hier der Wülste und Rillen, sind die Verschlusselemente 1 10 zur Montage einfach in axialer Richtung A in die Streuschlitze 108 einschiebbar, verschließen diese sowie damit die Nuten 103 in radialer Richtung R vollständig form- und kraftschlüssig und bilden auf diese Weise zur Umfangsflache 104 hin einen stabilen Abschluss der Nuten 103. Wahlweise kann auch eine falzartige Verbindung oder dergleichen zwischen den Halteelementen 1 1 1 und den Aufnahmeelementen 1 12 vorgesehen sein, soweit diese Verbindung dazu ausgebildet ist, einen vollständigen Abschluss der Nuten 103 zur Stray strands 108 facing edges of the pole pieces 106, ie walls of the stray wire 108, are excluded. Due to the axial alignment of the holding elements 1 1 1 and the receiving elements 1 12, ie here the beads and grooves, the closure elements 1 10 for mounting in the axial direction A in the litter 108 can be inserted easily, close them and thus the grooves 103 in the radial direction R completely positive and non-positive and form this way the peripheral surface 104 towards a stable completion of the grooves 103. Optionally, a fold-like connection or the like between the support members 1 1 1 and the receiving elements 1 12 may be provided, as far as this compound is formed, a complete completion of the grooves 103 for
Umfangsfläche 104 hin zu gewährleisten und radial gerichtete Kräfte aufzunehmen. To ensure peripheral surface 104 back and absorb radially directed forces.
In jeder der Nuten 103 ist ein Leiter 109 angeordnet, der diese Nut 103 formschlüssig füllt. Die Leiter sind dazu durch ein Metallgussverfahren, insbesondere Druckguss, bevorzugt aus kupfer- und/oder aluminiumhaltigen Werkstoffen, unmittelbar in den durch die In each of the grooves 103, a conductor 109 is arranged, which fills this groove 103 positively. The ladder are by a metal casting process, in particular die-cast, preferably from copper and / or aluminum-containing materials, directly into by the
Verschlusselemente 1 10 verschlossenen Nuten 103 hergestellt. Der kombinierte Form- und Kraftschluss der Halteelemente 1 1 1 und Aufnahmeelemente 1 12 miteinander ist im Hinblick auf diese bevorzugte Herstellung der Leiter 109 in den Nuten 103 durch ein Metallgussverfahren, insbesondere Metalldruckguss, dimensioniert, um während des Herstellungsvorgangs auftretenden Drücken standhalten zu können. Außerdem sind die Verschlusselemente 1 10 mit temperaturfestem Werkstoff gebildet, insbesondere mit einem Keramikwerkstoff, bevorzugt Aluminiumoxid, das kostengünstig, wärmebeständig und mechanisch fest ist. Closure elements 1 10 10 sealed grooves made. The combined positive and non-positive connection of the holding elements 1 1 1 and receiving elements 1 12 with respect to this preferred production of the conductors 109 in the grooves 103 by a metal casting process, in particular metal die-cast, dimensioned to withstand occurring pressures during the manufacturing process can. In addition, the closure elements 1 10 are formed with temperature-resistant material, in particular with a ceramic material, preferably alumina, which is inexpensive, heat-resistant and mechanically strong.
Die Verschlusselemente 1 10 ermöglichen es somit, die Leiter 109 in den Nuten 103 zu gießen, ohne dabei Leiterwerkstoff in die Streuschlitze 108 einzutragen. Die Streuschlitze 108 bleiben bei dieser Ausbildung und diesem Herstellungsverfahren der Leiter 109 elektrisch und magnetisch nichtleitend, wodurch die Maschine 101 im Betrieb geringe Verluste und ein hohes Kippmoment aufweist. Insbesondere sind damit Leiterkäfige für Rotoren von The closure elements 10 thus make it possible to cast the conductors 109 in the grooves 103, without thereby introducing conductor material into the stray wire 108. The stray wire 108 remain electrically and magnetically non-conductive in this embodiment and this method of manufacturing the conductor 109, whereby the machine 101 has low losses and a high overturning torque during operation. In particular, so ladder cages for rotors of
Asynchronmaschinen sehr günstig herstellbar. Die Leiter sind sehr einfach einstückig aufgebaut, jedoch ist auch ein mehrstückiger Aufbau möglich, z.B. durch Einlegen von Asynchronous machines very cheap to produce. The conductors are very simply constructed in one piece, but also a multi-piece construction is possible, e.g. by inserting
Leiterformteilen in die Nuten 103 vor dem Gießen. Die Herstellung und die verwendeten Werkstoffe sind einfach und kostengünstig verarbeitbar. Bezugszeichenliste Ladder moldings in the grooves 103 before pouring. The production and the materials used are easy and inexpensive to process. LIST OF REFERENCE NUMBERS
50 Elektrischen Maschine 50 electric machine
51 Rotor von 50  51 rotor of 50
52 Blechpaket von 51  52 laminated core of 51
53 Nuten von 51 in 52  53 grooves from 51 in 52
54 Umfangsfläche von 51 , 52  54 peripheral surface of 51, 52
55 Rotorzähne von 51 , 52  55 rotor teeth of 51, 52
56 Polschuhe von 55  56 pole shoes from 55
57 Polflächen von 56  57 pole faces of 56
58 Streuschlitz in 52  58 litter slot in 52
59 Leiter in 53, 58  59 conductors in 53, 58
60 Abschnitte von 59 in 58  60 sections from 59 in 58
70 Elektrischen Maschine 70 electric machine
71 Rotor von 70  71 rotor of 70
72 Blechpaket von 71  72 laminated core of 71
73 Nuten von 71 in 72  73 grooves from 71 in 72
74 Umfangsfläche von 71 , 72  74 peripheral surface of 71, 72
75 Rotorzähne von 71 , 72  75 rotor teeth from 71, 72
76 Polschuhe von 75  76 pole shoes of 75
77 Polflächen von 76  77 pole faces of 76
79 Leiter in 73 79 leaders in 73
80 Abschnitte von 72 zwischen 73 und 74 80 sections of 72 between 73 and 74
81 Stator von 70 81 stator of 70
82 Blechpaket von 81  82 laminated core of 81
83 Nuten von 81 in 82  83 grooves from 81 in 82
84 Luftspalt zwischen 74 von 71 und 87 von 81 84 air gap between 74 of 71 and 87 of 81
85 Statorzähne von 81 , 82 85 stator teeth from 81, 82
86 Polschuhe von 85  86 pole shoes from 85
87 Polflächen von 86  87 pole faces of 86
89 Leiter in 83 89 conductors in 83
90 Kraftlinien des magnetischen Flusses in 71 , 81 90 lines of force of the magnetic flux in 71, 81
91 Zahnkopfstreuung in 80 100 Rotor von 101 91 tooth head scattering in 80 100 rotor of 101
101 Elektrische Maschine  101 electric machine
102 Blechpaket von 100  102 laminated core of 100
103 Nuten von 100 in 102  103 grooves from 100 in 102
104 Umfangsfläche von 100, 102  104 circumferential area of 100, 102
105 Rotorzähne von 100, 102  105 rotor teeth of 100, 102
106 Polschuhe von 105  106 pole shoes of 105
107 Polflächen von 106  107 pole faces of 106
108 Streuschlitz in 102  108 litter slot in 102
109 Leiter in 103  109 leaders in 103
1 10 Verschlusselemente in 108  1 10 closure elements in 108
1 1 1 Halteelemente von 1 10  1 1 1 retaining elements of 1 10
1 12 Aufnahmeelemente in 102 in Wandungen von 108  1 12 receiving elements in 102 in walls of 108
A Axiale Richtung von 51 , 71 , 100 A axial direction of 51, 71, 100
R Radiale Richtung von 51 , 71 , 100  R Radial direction from 51, 71, 100
U Umfangsrichtung von 51 , 71 , 100  U circumferential direction of 51, 71, 100

Claims

Ansprüche claims
1. Rotor (100) für eine elektrische Maschine (101 ), ausgebildet mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Blechpaket (102) mit axial (A) geschichteten Blechen, wobei im Blechpaket (102) entlang einer Umfangsfläche (104) des Blechpakets (102) im wesentlichen axial (A) sich erstreckende Nuten (103) ausgenommen sind, von denen wenigstens einige durch je einen sich radial (R) von der Nut (103) nach außen bis zur Umfangsfläche (104) hin erstreckenden Streuschlitz (108) zu dieser Umfangsfläche (104) hin offen ausgebildet sind, und wobei in den Streuschlitzen (108) in deren axialer Richtung (A) sich erstreckend und wenigstens teilweise formschlüssig die Nuten (103) zur Umfangsfläche (104) hin abschließend elektrisch und magnetisch nichtleitende Verschlusselemente (1 10) aufgenommen sind. A rotor (100) for an electrical machine (101), formed with a substantially cylindrical laminated core (102) with axially (A) layered sheets, wherein in the laminated core (102) along a peripheral surface (104) of the laminated core (102) in substantially axially (A) extending grooves (103) are excluded, of which at least some by each one radially (R) from the groove (103) outwardly to the peripheral surface (104) extending lint (108) to this peripheral surface ( 104) are formed open, and wherein in the stray strands (108) in the axial direction (A) extending and at least partially positively locking the grooves (103) to the peripheral surface (104) towards finally electrically and magnetically non-conductive closure elements (1 10) received are.
2. Rotor (100) nach Anspruch 1 , 2. rotor (100) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verschlusselemente (1 10) kraftschlüssig mit Berandungen der Streuschlitze (108) verbunden sind.  the closure elements (1 10) are non-positively connected to edges of the lint (108).
3. Rotor (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 3. rotor (100) according to one or more of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verschlusselemente (1 10) mit temperaturfestem und/oder wärmeleitendem, bevorzugt wenigstens nahezu Metallen gleichwertig wärmeleitendem, Werkstoff ausgebildet sind.  the closure elements (1 10) are formed with temperature-resistant and / or heat-conducting, preferably at least virtually metals equivalent thermally conductive, material.
4. Rotor (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 4. rotor (100) according to one or more of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verschlusselemente (1 10) mit einem keramischen Werkstoff ausgebildet sind.  the closure elements (1 10) are formed with a ceramic material.
5. Rotor (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 5. rotor (100) according to one or more of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verschlusselemente (1 10) mit einem Aluminiumoxid enthaltenden Werkstoff ausgebildet sind.  the closure elements (1 10) are formed with a material containing alumina.
6. Rotor (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 6. rotor (100) according to one or more of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (103) elektrische Leiter (109) aus einem gegossenen Leiterwerkstoff aufgenommen sind, insbesondere, dass die elektrischen Leiter (109) in den Nuten (103) wenigstens nahezu formschlüssig aufgenommen sind, bevorzugt, dass die elektrischen Leiter (109) durch einen Gießvorgang, besonders bevorzugt durch einen characterized in that in the grooves (103) are received electrical conductors (109) of a cast conductor material, in particular that the electrical conductors (109) are received in the grooves (103) at least almost positively, preferably that the electrical conductors (109) by a Casting, more preferably by a
Druckgussvorgang, in den Nuten (103) geformt sind.  Die-casting process, are formed in the grooves (103).
7. Rotor (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 7. rotor (100) according to one or more of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in den Nuten (103) elektrische Leiter (109) aufgenommen sind, die zum Bilden eines für einen Einsatz in einer Asynchronmaschine (101 ) bestimmten und ausgebildeten  in the grooves (103) electrical conductors (109) are included, which are designed to form one for use in an asynchronous machine (101)
Leiterkäfigs bestimmt und ausgebildet sind.  Ladder cage determined and trained.
8. Elektrische Maschine (101 ), insbesondere Asynchronmaschine (101 ), 8. Electrical machine (101), in particular asynchronous machine (101),
gekennzeichnet durch  marked by
einen Rotor (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,  a rotor (100) according to one or more of the preceding claims,
insbesondere durch einen als Kurzschlußläufer ausgebildeten Rotor (100).  in particular by a rotor designed as a short-circuit rotor (100).
9. Verfahren zum Herstellen eines nach einem oder mehreren der vorhergehenden 9. A method of making one according to one or more of the preceding
Ansprüche 1 bis 7 ausgebildeten Rotors (100), insbesondere für eine nach Anspruch 8 ausgebildete elektrische Maschine (101 ),  Claims 1 to 7 formed rotor (100), in particular for an electrical machine (101) designed according to claim 8,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:  characterized by the following process steps:
• Herstellen eines im wesentlichen zylinderförmigen Blechpakets (102) mit axial (A) Producing a substantially cylindrical laminated core (102) with axial (A)
geschichteten Blechen, wobei im Blechpaket (102) entlang einer Umfangsfläche (104) des Blechpakets (102) im wesentlichen axial (A) sich erstreckende Nuten (103) ausgenommen sind, von denen wenigstens einige durch je einen sich radial (R) von der Nut (103) nach außen bis zur Umfangsfläche (104) hin erstreckenden Streuschlitz (108) zu dieser  layered sheets, wherein in the laminated core (102) along a peripheral surface (104) of the laminated core (102) are substantially axially extending (A) extending grooves (103) are excluded, of which at least some by a respective radial (R) of the groove (103) outwardly extending to the peripheral surface (104) extending litter slot (108) to this
Umfangsfläche (104) hin offen ausgebildet sind,  Peripheral surface (104) are formed open,
• Einsetzen, insbesondere in wenigstens nahezu axialer Richtung (A), wenigstens eines Verschlusselements (1 10) in wenigstens einen der Streuschlitze (108) wenigstens einer der Nuten (103), Vergießen, insbesondere mittels eines Metalldruckgussverfahrens, der wenigstens einen durch Einsetzen des wenigstens einen Verschlusselements (1 10) in den wenigstens einen Streuschlitz (108) verschlossenen Nut (103) mit einem elektrisch leitenden Werkstoff, insbesondere einem metallisch leitenden Werkstoff, bevorzugt mit einem Aluminium und/oder Kupfer enthaltenden Werkstoff. Inserting, in particular in at least substantially the axial direction (A), at least one closure element (110) into at least one of the lint (108) of at least one of the grooves (103), Potting, in particular by means of a metal die casting process, the at least one by insertion of the at least one closure element (1 10) in the at least one lint (108) closed groove (103) with an electrically conductive material, in particular a metallically conductive material, preferably with an aluminum and / or copper-containing material.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111082608B (en) * 2019-11-26 2020-11-24 华北电力大学 Machining method for high-voltage high-power cage type motor rotor copper bar harmonic elimination groove
DE102022208672A1 (en) 2022-08-22 2024-02-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotor for an asynchronous machine with cooling channels, asynchronous machine and motor vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE711184C (en) * 1937-04-01 1941-09-26 Aeg Process for the production of runner of electrical machines with cast runner winding and half-open grooves
DE102005030797A1 (en) 2005-06-29 2007-01-04 Siemens Ag Squirrel cage of an induction machine
DE102010043384A1 (en) 2010-11-04 2012-05-10 Siemens Aktiengesellschaft Asynchronous machine e.g. power converter-fed asynchronous machine has copper rods having high electrical conductivity, which are arranged within radial outer portions of grooves tapered along axial direction of bundle of laminations
WO2012167299A2 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Seewald Hansjoerg Locking key

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19526509A1 (en) * 1995-07-20 1997-01-23 Still Gmbh Electrical machine
DE102004015243B4 (en) * 2004-03-29 2008-03-20 Siemens Ag Electric machine with deck slides
US7936103B2 (en) * 2007-11-21 2011-05-03 General Electric Company Methods for fabricating a wedge system for an electric machine
DE102011106480A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Voith Patent Gmbh asynchronous
DE102011086181A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Robert Bosch Gmbh Slot closure element for sealing groove opening of machine element e.g. stator of rotatory electric machine e.g. synchronous machine, has plane segments connected to each other in single plane, having predetermined angle
DE102013218822A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-19 Robert Bosch Gmbh Slot closure for electrical machines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE711184C (en) * 1937-04-01 1941-09-26 Aeg Process for the production of runner of electrical machines with cast runner winding and half-open grooves
DE102005030797A1 (en) 2005-06-29 2007-01-04 Siemens Ag Squirrel cage of an induction machine
DE102010043384A1 (en) 2010-11-04 2012-05-10 Siemens Aktiengesellschaft Asynchronous machine e.g. power converter-fed asynchronous machine has copper rods having high electrical conductivity, which are arranged within radial outer portions of grooves tapered along axial direction of bundle of laminations
WO2012167299A2 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Seewald Hansjoerg Locking key

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BACHER J ET AL: "A field plot of a turbogenerator with a massive rotor on the basis of the actual current distributions during a sudden short circuit", CONFERENCE PROCEEDINGS / IEEE CCECE 2002 CCGÉI, CANADIAN CONFERENCE ON ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING, MAY 12 TO 15, 2002, HOTEL FORT GARRY, WINNIPEG, MANITOBA, CANADA, IEEE SERVICE CENTRE, PISCATAWAY, NJ, vol. 1, 12 May 2002 (2002-05-12), pages 166 - 171, XP010707408, ISBN: 978-0-7803-7514-7, DOI: 10.1109/CCECE.2002.1015193 *
RASMUSSEN P O ET AL: "Structural stator spacers-the key to silent electrical machines", CONFERENCE RECORD OF THE 2001 IEEE INDUSTRY APPLICATIONS CONFERENCE. 36TH IAS ANNUAL MEETING . CHICAGO, IL, SEPT. 30 - OCT. 4, 2001; [CONFERENCE RECORD OF THE IEEE INDUSTRY APPLICATIONS CONFERENCE. IAS ANNUAL MEETING], NEW YORK, NY : IEEE, US, 30 September 2001 (2001-09-30), pages 33 - 39vol.1, XP032142718, ISBN: 978-0-7803-7114-9, DOI: 10.1109/IAS.2001.955389 *

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