WO2019192665A1 - Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine - Google Patents

Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine Download PDF

Info

Publication number
WO2019192665A1
WO2019192665A1 PCT/EP2018/000159 EP2018000159W WO2019192665A1 WO 2019192665 A1 WO2019192665 A1 WO 2019192665A1 EP 2018000159 W EP2018000159 W EP 2018000159W WO 2019192665 A1 WO2019192665 A1 WO 2019192665A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ring
short
rotor
circuit
asynchronous machine
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/000159
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Thumm
Volker Voggeser
Michael Wolf
Christoph Kästle
Original Assignee
Wieland-Werke Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wieland-Werke Ag filed Critical Wieland-Werke Ag
Priority to EP18717505.4A priority Critical patent/EP3776822A1/en
Priority to PCT/EP2018/000159 priority patent/WO2019192665A1/en
Publication of WO2019192665A1 publication Critical patent/WO2019192665A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • 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
    • H02K17/165—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors characterised by the squirrel-cage or other short-circuited windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0012—Manufacturing cage rotors

Definitions

  • the invention relates to a short-circuit ring for an asynchronous machine and a squirrel-cage rotor for an asynchronous machine.
  • a rotor cage of an asynchronous machine the ends of the
  • Rotor bars are electrically connected to the short circuit rings.
  • the quality of the connection and its reliability is of great importance for the performance and efficiency of the asynchronous machine.
  • a cohesive connection is generally to be preferred.
  • the connection of the rotor bars with the short circuit rings can be effected by welding.
  • the rotor bars are preferably made of copper or a copper alloy.
  • the shorting rings may also be copper or a copper alloy, or alternatively another material such as aluminum. Since the melting points of copper materials and aluminum materials differ significantly, the welding of copper materials with aluminum materials is difficult. The welding of similar materials, however, is less difficult.
  • the use of identical materials for rotor bars and short-circuit rings limits the optimization possibilities in the design of squirrel-cage rotors. Not only performance and efficiency are important, but also the weight and the costs of material and production of an asynchronous machine play an important role.
  • the invention is therefore based on the object to provide a short-circuit ring for an asynchronous, which is inexpensive and can be reliably welded to the ends of the rotor bars of the asynchronous machine.
  • the invention includes a shorting ring for an asynchronous machine, wherein the shorting ring comprises a ring of a first metallic material.
  • a support made of a second metallic material is applied by plating on the radially outer circumferential surface of the ring over its entire circumference.
  • the invention is based on the consideration that the ends of the
  • Rotor bars can be welded particularly well with a short-circuit ring, if the same material or at least one material from the same family of materials is present on the outer circumference of the short-circuit ring as the material from which the rotor bars are formed. This equality or at least similarity of the materials is achieved by a support of a second material is applied to a short-circuit ring, which is formed of any first metallic material on the outer circumference and this second material of the same family of materials as the material Rotor bars is selected. Ideally, the material of the edition of
  • Shorting ring and the material of the rotor bars identical. However, it is also possible to use two different alloys of the same base metal, provided that the melting ranges of the two alloys do not differ significantly.
  • An inventive short-circuit ring thus represents a composite material of two different metallic materials. The composite material is formed so that the first material forms an inner ring which is connected at its outer periphery with an outer ring made of a second material.
  • Such a composite short-circuit ring can be made by applying to a first metallic strip of a first material by a
  • a second metallic strip of a second material is applied.
  • the second strip then forms a support on the first strip.
  • a strip-shaped composite material of different materials is formed.
  • the composite material is then bent into a ring in such a way that the second strip forms the radially outer layer of the ring.
  • the two ends of the 360 ° bent strip are preferably joined together by welding, so that a closed ring is formed.
  • a short-circuit ring is formed which comprises an inner ring made of a first metallic material and a bearing made of a second metallic material applied over the entire circumference of this inner ring.
  • Such a short-circuit ring is a bi-metallic ring in the radial direction.
  • Rotor bars can be selected. He can be chosen so that the
  • the short-circuiting ring has on its outer periphery a material which provides optimum conditions for welding to the ends of the rotor bars.
  • the short-circuit ring can thus be easily and reliably connected to the rotor bars. This allows a
  • Short-circuit ring of the type described a great flexibility in terms of material selection while excellent conditions for a good electrically conductive connection with the rotor bars.
  • the shorting ring is made of a plated band. Clad strips can be provided cheaply and in high quality as semi-finished products. Plating processes, such as laser roll plating, enable the production of composite materials in which the thickness of the individual
  • Material strip can be varied within wide ranges.
  • the thickness of the ring of the first material may be at least twice as large as the thickness of the support of the second material.
  • the thickness of the ring of the first material may be at least three times as large as the thickness of the support of the second material.
  • the first material may be aluminum or an aluminum alloy.
  • Aluminum-based materials are characterized by high electrical conductivity and low weight. Furthermore, aluminum is a low cost material that is easy to work with. Thus, these materials provide an ideal construction material for
  • the second material may be copper or a copper alloy. Due to their very high electrical conductivity, copper-based materials are the preferred materials for the rotor bars in asynchronous machines.
  • copper-based materials are the preferred materials for the rotor bars in asynchronous machines.
  • the overlay on the outer circumference of the shorting ring is made of copper or a copper alloy, material uniformity can be achieved between the outer surface of the shorting ring and the rotor bars, or at least similar in material. Thus, very good conditions for a welded connection between short-circuit ring and Rotor bars before.
  • the squirrel-cage rotor comprises a rotor core, which has a plurality of recesses, and a rotor cage of short-circuit rings attached to the rotor core and electrically conductive rotor bars which are inserted into the recesses of the rotor core so that the rotor bars protrude at their end regions have the rotor laminations.
  • the short-circuit rings each have a ring made of a first metallic material.
  • a support made of a second metallic material is applied by plating on the radially outer circumferential surface of the ring over its entire circumference.
  • the rotor bars are formed of a material which is similar to the material of the support of the short-circuit rings, and the
  • End areas of the rotor bars are with the overlay of the shorting rings
  • Short-circuit rotor with short-circuit rings according to the invention and rotor bars which are formed from a same material as the support on the outer circumference of the short-circuit rings, characterized by a high flexibility in terms of material selection and an excellent connection between the shorting rings and the rotor bars.
  • Identical in this context means that the two materials come from the same family of materials. This ensures that the melting temperatures of the two materials are not far apart. For alloys that have a certain melting interval, the melting intervals of the two materials should at least overlap.
  • Fig. 1 is a plated band
  • Fig. 2 is a short-circuit ring
  • Fig. 3 shows a squirrel cage rotor with short circuit rings in longitudinal section
  • Fig. 1 shows a clad strip 8.
  • the strip 8 has a first metallic strip 81 to which a second metallic strip 82 is applied by plating.
  • the band 8 represents a composite material.
  • the short-circuit ring 1 has an inner ring 2 made of a first material. On the outer circumference of the ring 2, a support 3 is applied from a second material. The support 3 thus forms a concentric with the inner ring 2 arranged outer ring.
  • the short-circuit ring 1 is made of a plated band 8 shown in FIG. For this purpose, the band 8 is bent annularly. From the first metallic strip 81 of the plated strip, the inner ring 2 of the
  • Short circuit ring 1 is formed, while from the second metallic strip 82 of the plated strip, the support 3 of the short-circuit ring 1 is formed.
  • the short-circuit ring 1 represents a composite short-circuit ring.
  • the plated band 8 is bent 360 ° so that its two ends abut each other. The two ends are welded so that one
  • Closed short-circuit ring 1 is formed, which has a seam 11.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a squirrel-cage rotor 4 with two short-circuit rings 1 according to FIG. 2.
  • the axis of the squirrel-cage rotor 4 is designated A.
  • the squirrel-cage rotor 4 has a rotor core 5 with recesses. In the recesses of the rotor core 5 rotor blades 6 are introduced, of which in Fig. 3, only one is shown.
  • the end regions 61 of the rotor bars 6 protrude beyond the end faces of the rotor core 5.
  • the squirrel cage rotor 4 has two short-circuit rings 1.
  • Short circuit rings 1 each have a ring 2 and a support 3.
  • the material of the support 3 is equal to the material of the rotor bars 6. This is illustrated by the same hatching of these parts.
  • the short-circuit rings 1 are each attached to the end of the rotor laminations 5.
  • the short-circuit rings 1 are dimensioned such that they adjoin with their outer circumference the radially inwardly directed surface of the end regions 61 of the rotor bars 6.
  • the overlay 3 of the short-circuit rings 1 is thus located directly next to the material-identical end regions 61 of the rotor bars 6.
  • the welding can be done in the axial or in the radial direction.
  • the weld seam 7 preferably extends as far as the end face of the rotor core 5.

Abstract

The invention relates to a short-circuit ring (1) for an asynchronous machine, comprising a ring (2) made of a first metal material, a covering (3) made of a second metal material being applied by plating to the circumferential surface of the ring (2) lying outside in the radial direction, over the entire circumference of the ring. The invention further relates to a squirrel-cage rotor (4), comprising a short-circuit ring (1) of this type and rotor bars (6), which are formed from a material of the same type as the material of the covering (3) of the short-circuit ring (1).

Description

Beschreibung  description
Kurzschlussring und Kurzschlussläufer für eine Asynchronmaschine Short circuit ring and squirrel cage rotor for an asynchronous machine
Die Erfindung betrifft einen Kurzschlussring für eine Asynchronmaschine sowie einen Kurzschlussläufer für eine Asynchronmaschine. Bei einem Läuferkäfig einer Asynchronmaschine müssen die Enden der The invention relates to a short-circuit ring for an asynchronous machine and a squirrel-cage rotor for an asynchronous machine. In a rotor cage of an asynchronous machine, the ends of the
Läuferstäbe mit den Kurzschlussringen elektrisch leitend verbunden werden. Die Qualität der Verbindung und deren Zuverlässigkeit ist für die Leistung und die Effizienz der Asynchronmaschine von großer Bedeutung. Eine stoffschlüssige Verbindung ist dabei im Allgemeinen zu bevorzugen.  Rotor bars are electrically connected to the short circuit rings. The quality of the connection and its reliability is of great importance for the performance and efficiency of the asynchronous machine. A cohesive connection is generally to be preferred.
Aus der Druckschrift DE 10 2012 203 195 A1 ist bekannt, dass die Verbindung der Läuferstäbe mit den Kurzschlussringen durch Schweißen erfolgen kann. Die Läuferstäbe sind dabei bevorzugt aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Kurzschlussringe können ebenfalls aus Kupfer oder einer Kupferlegierung oder alternativ aus einem anderen Material wie beispielsweise Aluminium sein. Da die Schmelzpunkte von Kupferwerkstoffen und Aluminiumwerkstoffen deutlich voneinander abweichen, bereitet das Verschweißen von Kupferwerkstoffen mit Aluminiumwerkstoffen Schwierigkeiten. Das Verschweißen artgleicher Werkstoffe ist dagegen weniger schwierig. Allerdings schränkt die Verwendung artgleicher Werkstoffe für Läuferstäbe und Kurzschlussringe die Optimierungsmöglichkeiten bei der Konstruktion von Kurzschlussläufern ein. Hierbei sind nicht nur Leistung und Effizienz von Bedeutung, sondern auch das Gewicht und die Kosten für Material und Herstellung einer Asynchronmaschine spielen eine wichtige Rolle. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Asynchronmaschine einen Kurzschlussring bereitzustellen, der kostengünstig ist und zuverlässig mit den Enden der Läuferstäbe der Asynchronmaschine verschweißt werden kann. From the document DE 10 2012 203 195 A1 it is known that the connection of the rotor bars with the short circuit rings can be effected by welding. The rotor bars are preferably made of copper or a copper alloy. The shorting rings may also be copper or a copper alloy, or alternatively another material such as aluminum. Since the melting points of copper materials and aluminum materials differ significantly, the welding of copper materials with aluminum materials is difficult. The welding of similar materials, however, is less difficult. However, the use of identical materials for rotor bars and short-circuit rings limits the optimization possibilities in the design of squirrel-cage rotors. Not only performance and efficiency are important, but also the weight and the costs of material and production of an asynchronous machine play an important role. The invention is therefore based on the object to provide a short-circuit ring for an asynchronous, which is inexpensive and can be reliably welded to the ends of the rotor bars of the asynchronous machine.
Die Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 wiedergegeben. Die weiteren rückbezogenen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiter- bildungen der Erfindung. The invention is represented by the features of claim 1. The further dependent claims relate to advantageous developments and further developments of the invention.
Die Erfindung schließt einen Kurzschlussring für eine Asynchronmaschine ein, wobei der Kurzschlussring einen Ring aus einem ersten metallischen Werkstoff aufweist. Erfindungsgemäß ist auf der in Radialrichtung äußeren Umfangsfläche des Rings über dessen gesamten Umfang eine Auflage aus einem zweiten metallischen Werkstoff durch Plattieren aufgebracht. The invention includes a shorting ring for an asynchronous machine, wherein the shorting ring comprises a ring of a first metallic material. According to the invention, a support made of a second metallic material is applied by plating on the radially outer circumferential surface of the ring over its entire circumference.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Enden der The invention is based on the consideration that the ends of the
Läuferstäbe mit einem Kurzschlussring besonders gut verschweißt werden können, wenn am äußeren Umfang des Kurzschlussrings der gleiche Werkstoff oder zumindest ein Werkstoff aus der gleichen Werkstofffamilie vorliegt wie der Werkstoff, aus dem die Läuferstäbe gebildet sind. Diese Gleichheit oder zumin dest Ähnlichkeit der Werkstoffe wird erreicht, indem bei einem Kurzschlussring, der aus einem beliebigen ersten metallischen Werkstoff gebildet ist, auf dem äußeren Umfang eine Auflage aus einem zweiten Werkstoff aufgebracht ist und dieser zweite Werkstoff aus der gleichen Werkstofffamilie wie der Werkstoff der Läuferstäbe gewählt ist. Im Idealfall sind der Werkstoff der Auflage des Rotor bars can be welded particularly well with a short-circuit ring, if the same material or at least one material from the same family of materials is present on the outer circumference of the short-circuit ring as the material from which the rotor bars are formed. This equality or at least similarity of the materials is achieved by a support of a second material is applied to a short-circuit ring, which is formed of any first metallic material on the outer circumference and this second material of the same family of materials as the material Rotor bars is selected. Ideally, the material of the edition of
Kurzschlussrings und der Werkstoff der Läuferstäbe identisch. Es ist aber auch möglich, zwei unterschiedliche Legierungen des gleichen Basismetalls zu verwenden, sofern sich die Schmelzbereiche der beiden Legierungen nicht wesentlich unterscheiden. Ein erfindungsgemäßer Kurzschlussring stellt somit einen Werkstoffverbund aus zwei verschiedenen metallischen Werkstoffen dar. Der Werkstoffverbund ist dabei so gebildet, dass der erste Werkstoff einen inneren Ring bildet, der an seinem äußeren Umfang mit einem äußeren Ring aus einem zweiten Werkstoff verbunden ist. Shorting ring and the material of the rotor bars identical. However, it is also possible to use two different alloys of the same base metal, provided that the melting ranges of the two alloys do not differ significantly. An inventive short-circuit ring thus represents a composite material of two different metallic materials. The composite material is formed so that the first material forms an inner ring which is connected at its outer periphery with an outer ring made of a second material.
Ein derartiger Verbund-Kurzschlussring kann hergestellt werden, indem auf einen ersten metallischen Streifen aus einem ersten Werkstoff durch einen Such a composite short-circuit ring can be made by applying to a first metallic strip of a first material by a
Plattierprozess ein zweiter metallischer Streifen aus einem zweiten Werkstoff aufgebracht wird. Der zweite Streifen bildet dann eine Auflage auf dem ersten Streifen. Durch das Plattieren wird ein streifenförmiger Werkstoffverbund aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet. Der Werkstoffverbund wird anschließend derart zu einem Ring gebogen, dass der zweite Streifen die in Radialrichtung außen liegende Schicht des Rings bildet. Die beiden Enden des um 360° gebogenen Streifens werden bevorzugt durch Schweißen miteinander verbunden, so dass ein geschlossener Ring entsteht. Auf diese Weise wird ein Kurzschluss- ring gebildet, der einen inneren Ring aus einem ersten metallischen Werkstoff und eine über den gesamten Umfang dieses inneren Rings aufgebrachte Auflage aus einem zweiten metallischen Werkstoff umfasst. Ein solcher Kurzschlussring stellt einen in Radialrichtung bi-metallischen Ring dar. Plating process a second metallic strip of a second material is applied. The second strip then forms a support on the first strip. By plating a strip-shaped composite material of different materials is formed. The composite material is then bent into a ring in such a way that the second strip forms the radially outer layer of the ring. The two ends of the 360 ° bent strip are preferably joined together by welding, so that a closed ring is formed. In this way, a short-circuit ring is formed which comprises an inner ring made of a first metallic material and a bearing made of a second metallic material applied over the entire circumference of this inner ring. Such a short-circuit ring is a bi-metallic ring in the radial direction.
Der besondere Vorteil des beschriebenen Kurzschlussrings besteht darin, dass der erste Werkstoff des Kurzschlussrings unabhängig vom Werkstoff der The particular advantage of the described shorting ring is that the first material of the shorting ring regardless of the material of
Läuferstäbe gewählt werden kann. Er kann so gewählt werden, dass die Rotor bars can be selected. He can be chosen so that the
Asynchronmaschine hinsichtlich Leistung, Effizienz, Kosten und Gewicht optimiert werden kann. Andererseits weist der Kurzschlussring an seinem äußeren Umfang einen Werkstoff auf, der optimale Bedingungen für das Verschweißen mit den Enden der Läuferstäbe bietet. Der Kurzschlussring kann somit leicht und zuverlässig mit den Läuferstäben verbunden werden. Damit ermöglicht ein Asynchronous machine can be optimized in terms of performance, efficiency, cost and weight. On the other hand, the short-circuiting ring has on its outer periphery a material which provides optimum conditions for welding to the ends of the rotor bars. The short-circuit ring can thus be easily and reliably connected to the rotor bars. This allows a
Kurschlussring der beschriebenen Art eine große Flexibilität hinsichtlich der Werkstoffauswahl bei gleichzeitig hervorragenden Bedingungen für eine gute elektrisch leitende Verbindung mit den Läuferstäben. Der Kurzschlussring wird aus einem plattierten Band hergestellt. Plattierte Bänder können kostengünstig und in hoher Qualität als Halbzeug zur Verfügung gestellt werden. Plattierprozesse, wie beispielsweise Laserwalzplattieren, ermöglichen die Herstellung von Werkstoffverbunden, bei denen die Dicke der einzelnen Short-circuit ring of the type described a great flexibility in terms of material selection while excellent conditions for a good electrically conductive connection with the rotor bars. The shorting ring is made of a plated band. Clad strips can be provided cheaply and in high quality as semi-finished products. Plating processes, such as laser roll plating, enable the production of composite materials in which the thickness of the individual
Werkstoffstreifen in weiten Bereichen variiert werden kann. Somit ist es möglich, einen Kurzschlussring herzustellen, der zum überwiegenden Anteil aus dem ersten Werkstoff besteht, während die Auflage aus dem zweiten Werkstoff relativ dünn ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der erste Werkstoff deutlich kostengünstiger als der Werkstoff der Auflage ist. Bevorzugt kann die Dicke des Rings aus dem ersten Werkstoff mindestens doppelt so groß sein wie die Dicke der Auflage aus dem zweiten Werkstoff. Besonders bevorzugt kann die Dicke des Rings aus dem ersten Werkstoff mindestens dreimal so groß sein wie die Dicke der Auflage aus dem zweiten Werkstoff.  Material strip can be varied within wide ranges. Thus, it is possible to produce a short-circuit ring, which consists predominantly of the first material, while the support of the second material is relatively thin. This is particularly important if the first material is significantly cheaper than the material of the support. Preferably, the thickness of the ring of the first material may be at least twice as large as the thickness of the support of the second material. Particularly preferably, the thickness of the ring of the first material may be at least three times as large as the thickness of the support of the second material.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Werkstoff Aluminium oder eine Aluminiumlegierung sein. Werkstoffe auf Aluminiumbasis zeichnen sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht aus. Ferner ist Aluminium ein kostengünstiger Werkstoff, der sich leicht bearbeiten lässt. Somit stellen diese Werkstoffe ein ideales Konstruktionsmaterial für In a preferred embodiment of the invention, the first material may be aluminum or an aluminum alloy. Aluminum-based materials are characterized by high electrical conductivity and low weight. Furthermore, aluminum is a low cost material that is easy to work with. Thus, these materials provide an ideal construction material for
Kurzschlussringe dar. Shorting rings
Vorteilhafterweise kann der zweite Werkstoff Kupfer oder eine Kupferlegierung sein. Aufgrund ihrer sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit sind Werkstoffe auf Kupferbasis die bevorzugten Materialien für die Läuferstäbe in Asynchron maschinen. Wenn die Auflage auf dem äußeren Umfang des Kurzschlussrings aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgeführt wird, kann Werkstoffgleichheit zwischen der äußeren Oberfläche des Kurzschlussring und den Läuferstäben oder zumindest Werkstoffähnlichkeit erreicht werden. Somit liegen sehr gute Bedingungen für eine Schweißverbindung zwischen Kurzschlussring und Läuferstäben vor. Advantageously, the second material may be copper or a copper alloy. Due to their very high electrical conductivity, copper-based materials are the preferred materials for the rotor bars in asynchronous machines. When the overlay on the outer circumference of the shorting ring is made of copper or a copper alloy, material uniformity can be achieved between the outer surface of the shorting ring and the rotor bars, or at least similar in material. Thus, very good conditions for a welded connection between short-circuit ring and Rotor bars before.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt einen Kurzschlussläufer für eine Asynchronmaschine ein. Der Kurzschlussläufer umfasst ein Läuferblechpaket, das eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, sowie einen Läuferkäfig aus stirnseitig an das Läuferblechpaket angebrachten Kurzschlussringen und aus elektrisch leitenden Läuferstäben, die in die Aussparungen des Läuferblechpakets so eingebracht sind, dass die Läuferstäbe an ihren Endbereichen einen Über- stand über das Läuferblechpaket aufweisen. Die Kurzschlussringe weisen jeweils einen Ring aus einem ersten metallischen Werkstoff auf. Erfindungsgemäß ist auf der in Radialrichtung äußeren Umfangsfläche des Rings über dessen gesamten Umfang eine Auflage aus einem zweiten metallischen Werkstoff durch Plattieren aufgebracht. Ferner sind die Läuferstäbe aus einem Werkstoff gebildet, der artgleich zum Werkstoff der Auflage der Kurzschlussringe ist, und die Another aspect of the invention includes a squirrel cage rotor for an asynchronous machine. The squirrel-cage rotor comprises a rotor core, which has a plurality of recesses, and a rotor cage of short-circuit rings attached to the rotor core and electrically conductive rotor bars which are inserted into the recesses of the rotor core so that the rotor bars protrude at their end regions have the rotor laminations. The short-circuit rings each have a ring made of a first metallic material. According to the invention, a support made of a second metallic material is applied by plating on the radially outer circumferential surface of the ring over its entire circumference. Furthermore, the rotor bars are formed of a material which is similar to the material of the support of the short-circuit rings, and the
Endbereiche der Läuferstäbe sind mit der Auflage der Kurzschlussringe End areas of the rotor bars are with the overlay of the shorting rings
verschweißt. welded.
Kurzschlussläufer mit erfindungsgemäßen Kurzschlussringen und Läuferstäben, die aus einem artgleichen Werkstoff gebildet sind wie die Auflage auf dem äußeren Umfang der Kurzschlussringe, zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Werkstoffauswahl und eine hervorragende Verbindung zwischen den Kurzschlussringen und den Läuferstäben aus. Artgleich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die beiden Werkstoffe aus der gleiche Werkstofffamilie stammen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schmelztemperaturen der beiden Werkstoffe nicht weit voneinander entfernt sind. Bei Legierungen, die ein bestimmtes Schmelzintervall aufweisen, sollten sich die Schmelzintervalle der beiden Werkstoffe zumindest überlappen. Short-circuit rotor with short-circuit rings according to the invention and rotor bars, which are formed from a same material as the support on the outer circumference of the short-circuit rings, characterized by a high flexibility in terms of material selection and an excellent connection between the shorting rings and the rotor bars. Identical in this context means that the two materials come from the same family of materials. This ensures that the melting temperatures of the two materials are not far apart. For alloys that have a certain melting interval, the melting intervals of the two materials should at least overlap.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines The invention will be described with reference to schematic drawings of
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 ein plattiertes Band Embodiment explained in more detail. Show: Fig. 1 is a plated band
Fig. 2 einen Kurzschlussring Fig. 2 is a short-circuit ring
Fig. 3 einen Kurzschlussläufer mit Kurzschlussringen im Längsschnitt  Fig. 3 shows a squirrel cage rotor with short circuit rings in longitudinal section
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt ein plattiertes Band 8. Das Band 8 weist einen ersten metallischen Streifen 81 auf, auf den ein zweiter metallischer Streifen 82 durch Plattieren aufgebracht ist. Der Werkstoff des zweiten metallischen Streifens 82 Fig. 1 shows a clad strip 8. The strip 8 has a first metallic strip 81 to which a second metallic strip 82 is applied by plating. The material of the second metallic strip 82
unterscheidet sich vom Werkstoff des ersten metallischen Streifens 81. Das Band 8 stellt einen Werkstoffverbund dar. differs from the material of the first metallic strip 81. The band 8 represents a composite material.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Kurzschlussring 1. Der Kurzschlussring 1 weist einen inneren Ring 2 aus einem ersten Werkstoff auf. Auf dem äußeren Umfang des Rings 2 ist eine Auflage 3 aus einem zweiten Werkstoff aufgebracht. Die Auflage 3 bildet also einen konzentrisch zum inneren Ring 2 angeordneten äußeren Ring. Der Kurzschlussring 1 ist aus einem plattierten Band 8 gemäß Fig. 1 hergestellt. Hierzu wird das Band 8 ringförmig gebogen. Aus dem ersten metallischen Streifen 81 des plattierten Bandes wird der innere Ring 2 des 2 shows a short-circuit ring 1 according to the invention. The short-circuit ring 1 has an inner ring 2 made of a first material. On the outer circumference of the ring 2, a support 3 is applied from a second material. The support 3 thus forms a concentric with the inner ring 2 arranged outer ring. The short-circuit ring 1 is made of a plated band 8 shown in FIG. For this purpose, the band 8 is bent annularly. From the first metallic strip 81 of the plated strip, the inner ring 2 of the
Kurzschlussrings 1 gebildet, während aus dem zweiten metallischen Streifen 82 des plattierten Bandes die Auflage 3 des Kurzschlussrings 1 gebildet wird. Der Kurzschlussring 1 stellt einen Verbund-Kurzschlussring dar. Short circuit ring 1 is formed, while from the second metallic strip 82 of the plated strip, the support 3 of the short-circuit ring 1 is formed. The short-circuit ring 1 represents a composite short-circuit ring.
Das plattierte Band 8 wird um 360° gebogen, so dass seine beiden Enden aneinander stoßen. Die beiden Enden werden verschweißt, so dass ein The plated band 8 is bent 360 ° so that its two ends abut each other. The two ends are welded so that one
geschlossener Kurzschlussring 1 entsteht, der eine Nahtstelle 11 aufweist. Closed short-circuit ring 1 is formed, which has a seam 11.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt eines Kurzschlussläufers 4 mit zwei Kurzschluss- ringen 1 gemäß Fig. 2. Die Achse des Kurzschlussläufers 4 ist mit A bezeichnet. Der Kurzschlussläufers 4 weist ein Läuferblechpaket 5 mit Aussparungen auf. In die Aussparungen des Läuferblechpakets 5 sind Läuferstäbe 6 eingebracht, von denen in Fig. 3 nur einer dargestellt ist. Die Endbereiche 61 der Läuferstäbe 6 ragen über die Stirnseiten des Läuferblechpakets 5 hinaus. FIG. 3 shows a longitudinal section of a squirrel-cage rotor 4 with two short-circuit rings 1 according to FIG. 2. The axis of the squirrel-cage rotor 4 is designated A. The squirrel-cage rotor 4 has a rotor core 5 with recesses. In the recesses of the rotor core 5 rotor blades 6 are introduced, of which in Fig. 3, only one is shown. The end regions 61 of the rotor bars 6 protrude beyond the end faces of the rotor core 5.
Ferner weist der Kurzschlussläufers 4 zwei Kurzschlussringe 1 auf. Die Furthermore, the squirrel cage rotor 4 has two short-circuit rings 1. The
Kurzschlussringe 1 weisen jeweils einen Ring 2 und eine Auflage 3 auf. Der Werkstoff der Auflage 3 ist gleich dem Werkstoff der Läuferstäbe 6. Dies wird durch die gleiche Schraffur dieser Teile verdeutlicht. Die Kurzschlussringe 1 sind jeweils stirnseitig an das Läuferblechpaket 5 angebracht. Die Kurzschlussringe 1 sind so bemessen, dass sie mit ihrem äußeren Umfang an die radial nach innen gerichtete Oberfläche der Endbereiche 61 der Läuferstäbe 6 angrenzen. Die Auflage 3 der Kurzschlussringe 1 befindet sich also unmittelbar neben den werkstoffgleichen Endbereichen 61 der Läuferstäbe 6. Somit liegen sehr günstige Bedingungen für das Verschweißen der Kurzschlussringe 1 mit den Short circuit rings 1 each have a ring 2 and a support 3. The material of the support 3 is equal to the material of the rotor bars 6. This is illustrated by the same hatching of these parts. The short-circuit rings 1 are each attached to the end of the rotor laminations 5. The short-circuit rings 1 are dimensioned such that they adjoin with their outer circumference the radially inwardly directed surface of the end regions 61 of the rotor bars 6. The overlay 3 of the short-circuit rings 1 is thus located directly next to the material-identical end regions 61 of the rotor bars 6. Thus, very favorable conditions for welding the short-circuit rings 1 with the
Läuferstäben 6 vor. In Fig. 3 ist die Schweißnaht zwischen Auflage 3 eines Kurzschlussrings 1 und einem Endbereich 61 des Läuferstabs 6 durch die  Rotor bars 6 before. In Fig. 3, the weld between the support 3 of a short-circuit ring 1 and an end portion 61 of the rotor bar 6 through the
Bezugsziffer 7 kenntlich gemacht. Das Schweißen kann in axialer oder in radialer Richtung erfolgen. Bevorzugt reicht die Schweißnaht 7 bis zur Stirnseite des Läuferblechpakets 5 hin. Reference numeral 7 indicated. The welding can be done in the axial or in the radial direction. The weld seam 7 preferably extends as far as the end face of the rotor core 5.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kurzschlussring 1 short-circuit ring
1 1 Nahtstelle  1 1 interface
2 Ring 2 ring
3 Auflage  3. Edition
4 Kurzschlussläufer  4 squirrel cage
5 Läuferblechpaket  5 rotor laminations
6 Läuferstab  6 runner bar
61 Endbereich 61 end area
7 Schweißnaht  7 weld
8 Band  8 band
81 erster Streifen 81 first strip
82 zweiter Streifen 82 second strip
A Achse A axis

Claims

Patentansprüche claims
1. Kurzschlussring (1) für eine Asynchronmaschine, umfassend einen 1. Shorting ring (1) for an asynchronous machine, comprising a
Ring (2) aus einem ersten metallischen Werkstoff,  Ring (2) made of a first metallic material,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass auf der in Radialrichtung äußeren Umfangsfläche des Rings (2) über dessen gesamten Umfang eine Auflage (3) aus einem zweiten metallischen Werkstoff durch Plattieren aufgebracht ist.  that on the radially outer circumferential surface of the ring (2) over its entire circumference a support (3) made of a second metallic material is applied by plating.
2. Kurzschlussring (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste metallische Werkstoff Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist. Second short-circuit ring (1) according to claim 1, characterized in that the first metallic material is aluminum or an aluminum alloy.
3. Kurzschlussring (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite metallische Werkstoff Kupfer oder eine Kupferlegierung ist. 3. short-circuit ring (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the second metallic material is copper or a copper alloy.
4. Kurzschlussläufer (4) für eine Asynchronmaschine umfassend ein 4. squirrel cage rotor (4) for an asynchronous machine comprising
Läuferblechpaket (5), das eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, und einen Läuferkäfig aus stirnseitig an das Läuferblechpaket (5) angebrachten Kurzschlussringen (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche und aus elektrisch leitenden Läuferstäben (6), die in die Aussparungen des  Rotor laminations (5), which has a plurality of recesses, and a rotor cage of frontally to the rotor laminations (5) mounted short circuit rings (1) according to one of the preceding claims and of electrically conductive rotor bars (6) which in the recesses of
Läuferblechpakets (5) so eingebracht sind, dass die Läuferstäbe (6) an ihren Endbereichen (61 ) einen Überstand über das Läuferblechpaket (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,  Rotor laminations (5) are introduced so that the rotor bars (6) at their end regions (61) have a projection over the rotor laminations (5), characterized
dass die Läuferstäbe (6) aus einem Werkstoff gebildet sind, der artgleich zum Werkstoff der Auflage (3) der Kurzschlussringe ist, und dass die Endbereiche (61) der Läuferstäbe (6) mit der Auflage (3) der  in that the rotor bars (6) are formed of a material which is similar in type to the material of the support (3) of the shorting rings, and in that the end regions (61) of the rotor bars (6) are in contact with the support (3) of
Kurzschlussringe verschweißt sind.  Shorting rings are welded.
PCT/EP2018/000159 2018-04-04 2018-04-04 Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine WO2019192665A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18717505.4A EP3776822A1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine
PCT/EP2018/000159 WO2019192665A1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/000159 WO2019192665A1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019192665A1 true WO2019192665A1 (en) 2019-10-10

Family

ID=61972073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/000159 WO2019192665A1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3776822A1 (en)
WO (1) WO2019192665A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3517238A (en) * 1968-04-04 1970-06-23 Gen Electric Squirrel cage rotor and method of building the same
US20110175484A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Methods of manufacturing induction rotors with conductor bars having high conductivity and rotors made thereby
US20120228985A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-13 Fanuc Corporation Squirrel-cage rotor of induction motor and production method thereof wherein end ring is brazed with bar
DE102012203195A1 (en) 2011-03-11 2012-09-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Welding device for an induction motor and method for welding an induction motor
DE102015224577A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor, method of manufacturing a rotor, asynchronous machine and vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3517238A (en) * 1968-04-04 1970-06-23 Gen Electric Squirrel cage rotor and method of building the same
US20110175484A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Methods of manufacturing induction rotors with conductor bars having high conductivity and rotors made thereby
US20120228985A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-13 Fanuc Corporation Squirrel-cage rotor of induction motor and production method thereof wherein end ring is brazed with bar
DE102012203195A1 (en) 2011-03-11 2012-09-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Welding device for an induction motor and method for welding an induction motor
DE102015224577A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor, method of manufacturing a rotor, asynchronous machine and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP3776822A1 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2999101B1 (en) Bypass rotor
DE102015223058A1 (en) Squirrel cage and method for its production
EP3431788B1 (en) Collar bearing tray and method for producing same
DE2903029C2 (en) Commutator and process for its manufacture
EP3690268A2 (en) Rolling element cage for rolling bearings
EP2524384B1 (en) Electrical contact element and method for producing it
EP3118946B1 (en) Slip ring and slip ring unit with slip ring
EP3534512B1 (en) Short-circuit rotor and method for producing a short-circuit rotor
EP3776822A1 (en) Short-circuit ring and squirrel-cage rotor for an asynchronous machine
DE19522671C2 (en) Squirrel cage for an asynchronous machine
DE102011083901B4 (en) Commutator for an electrical machine, electrical machine and method for producing a commutator
EP3393016B1 (en) Short circuit rotor and method for producing a short circuit rotor
DE69835137T2 (en) Slide bearing and its manufacturing process
EP3301795A1 (en) Method for producing a short-circuit ring
EP3275031B1 (en) Cell connector and system comprising a cell connector
DE19626807C1 (en) Rotor for asynchronous electric motor
EP3349226B1 (en) Transformer coil
DE102019122334A1 (en) Rotor for an electric asynchronous machine and pre-module for use in its manufacture
DE102022207180B4 (en) Rotor with slip ring device, method for producing a rotor with a slip ring device and electrical machine with a rotor
EP3716415B1 (en) Slip ring and slip ring unit with a slip ring
EP4277096A1 (en) Rotor of a cage rotor motor and method for producing the same
DE217352C (en)
WO2001031765A1 (en) Method for production of a band
DE102019122336A1 (en) Method for the construction of a pre-module for use in the manufacture of a rotor of an electric asynchronous machine
DD231684A1 (en) COMMUTATOR FOR SMALL MACHINES

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18717505

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018717505

Country of ref document: EP

Effective date: 20201104