用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括布置在軸上的、由多個(gè)彼此絕緣的疊片構(gòu)成的疊片組。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)用于由電力產(chǎn)生機(jī)械的、通常旋轉(zhuǎn)式的能量。在電動(dòng)機(jī)中，由磁場(chǎng)施加到線圈的穿流有電流的導(dǎo)體上的力轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)為此包括靜態(tài)的定子和在其中旋轉(zhuǎn)的、支承在相應(yīng)的軸承中的轉(zhuǎn)子。當(dāng)今多數(shù)情況下使用的電動(dòng)機(jī)在此是異步電動(dòng)機(jī)。
[0003]對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子而言存在兩種構(gòu)造形式:在集電環(huán)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子具有線圈(金屬線繞組)，其端部借助集電環(huán)從電動(dòng)機(jī)中伸出。其在啟動(dòng)期間通過(guò)啟動(dòng)變阻器連接并且隨著轉(zhuǎn)速的上升而逐漸被短路。
[0004]相反，籠式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)基本上更簡(jiǎn)單地構(gòu)造:轉(zhuǎn)子由鐵疊片組構(gòu)成，基本上軸向取向的、由非鐵金屬制成的金屬棒嵌入到鐵疊片組中。鐵疊片組由多個(gè)單個(gè)的相對(duì)絕緣的疊片制成，用于容納金屬棒的槽引入到疊片中。金屬棒在兩個(gè)軸向端部處配設(shè)有環(huán)形的短路環(huán)。
[0005]這種類型的籠式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的所允許的最大轉(zhuǎn)速當(dāng)今通過(guò)短路環(huán)的機(jī)械負(fù)載能力給定。因此，為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)速而力求提高短路環(huán)的機(jī)械負(fù)載能力。為此例如設(shè)置有支撐環(huán)(襯環(huán))，其放置在疊片組的軸向端部處，延伸至軸并且完全地包圍短路環(huán)。然而，該解決方案的缺點(diǎn)在于相對(duì)耗費(fèi)地引入可硬化的抗壓材料，由此確保支撐環(huán)的可靠功能。
[0006]替代地，支撐環(huán)或者襯環(huán)能夠直接澆鑄。該解決方案的缺點(diǎn)在于，襯環(huán)必須耗費(fèi)地置入到壓鑄模具中。由此使得該成型非常復(fù)雜。
[0007]此外還已知了所謂的帽環(huán)。其是由非磁性的材料制成的套筒，套筒收縮套裝在短路環(huán)上。為了將套筒可靠地保持在轉(zhuǎn)子上，套筒必須還利用其長(zhǎng)度的一部分支承在疊片組上。然而因此，疊片組的該部分不再能用于形成電磁轉(zhuǎn)矩。這在電動(dòng)機(jī)的功率方面產(chǎn)生顯著的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種用于開頭所述類型的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其在特別小的制造耗費(fèi)的情況下允許電動(dòng)機(jī)的特別尚的最大轉(zhuǎn)速和功率。
[0009]該目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即在疊片組的軸向邊緣區(qū)域中在多個(gè)疊片中裝有留空部，留空部如下地布置，即留空部形成了環(huán)繞軸的空腔。
[0010]在此，本發(fā)明出于以下設(shè)想，即短路環(huán)的技術(shù)上特別簡(jiǎn)單的穩(wěn)定能夠由此實(shí)現(xiàn)，即短路環(huán)由轉(zhuǎn)子疊片本身包圍和保持。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子疊片支撐在軸上并且能夠由此形成用于相應(yīng)的短路環(huán)的穩(wěn)定的束縛部。為此，環(huán)繞的空腔引入到軸向邊緣處的疊片組中，在空腔中能夠容納短路環(huán)。因?yàn)樵摽涨辉谄鋵挾确矫嬉鼑鄠€(gè)疊片，因此其應(yīng)該通過(guò)使相應(yīng)的留空部引入、例如沖壓到疊片中的方式來(lái)形成。因此，通過(guò)相應(yīng)地選擇沖壓的形狀和相鄰疊片相對(duì)彼此的布置可以形成相應(yīng)地環(huán)繞的空腔。
[0011 ] 在有利的設(shè)計(jì)方案中，相應(yīng)的留空部在周向方向上延伸并且由徑向的撐桿限制。由此已經(jīng)獲得了對(duì)于每個(gè)留空部的至少部分環(huán)繞的空腔，其僅僅通過(guò)用于穩(wěn)定疊片的徑向撐桿中斷。
[0012]為了盡管存在這種中斷還能獲得連貫的空腔，優(yōu)選的是，兩個(gè)疊片的相應(yīng)的徑向的撐桿彼此在周向方向上錯(cuò)開地布置。由此，空腔的中斷通過(guò)疊片的撐桿穿過(guò)在撐桿附近布置的相鄰疊片的貫穿的留空部而穿通。該空腔因此曲折地蜿蜒穿過(guò)疊片，從而其盡管存在相應(yīng)的穩(wěn)定撐桿還是貫穿環(huán)繞地設(shè)計(jì)。
[0013]在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，留空部輻射對(duì)稱地引入到相應(yīng)的疊片中。換句話說(shuō):相應(yīng)的疊片如下地設(shè)計(jì)，即其在以一定的角度圍繞由轉(zhuǎn)子的軸形成的中軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)再次覆蓋自己。這極大地簡(jiǎn)化了例如通過(guò)沖壓的制造工藝。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地是將留空部重合地引入到多個(gè)疊片中，也就是說(shuō)，所有的疊片都具有一致的留空部并且僅僅在周向方向上彼此錯(cuò)開地布置。由此僅僅沖壓出唯一的形狀，這進(jìn)一步簡(jiǎn)化了制造工藝。
[0015]通過(guò)有利地使疊片的一部分相對(duì)于另一部分在軸向方向上基本上以180度除以輻射對(duì)稱的對(duì)稱次數(shù)錯(cuò)開，實(shí)現(xiàn)了制造的進(jìn)一步簡(jiǎn)化。換句話說(shuō):疊片的一部分的徑向撐桿布置在另一部分的留空部的中央。由此獲得環(huán)繞式空腔的環(huán)繞的直角信號(hào)類型的、易于制造的規(guī)律形狀。
[0016]有利的是，在空腔中布置有環(huán)繞的導(dǎo)電的短路環(huán)。
[0017]在用于制造所描述的轉(zhuǎn)子的方法中，有利的是，疊片組的疊片由連續(xù)的條料沖壓而成并且堆疊成疊片組，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子借助所謂的沖壓板疊技術(shù)制成。在此，疊片由條料沖壓而成并且在最后的工序中在工作臺(tái)上彼此堆疊。用于留空部和其布置的上述形狀能夠在沖壓板疊技術(shù)中特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐环矫婺軌蛱貏e簡(jiǎn)單地引入相同的留空部，并且另一方面能夠通過(guò)相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)或者在板疊站中的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)在周向方向上的取向。
[0018]在本方法的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，短路環(huán)以壓鑄方法裝入到空腔中。短路環(huán)通常由銅或者鋁制成，其良好的適用于壓鑄方法。通過(guò)留空部所形成的空腔形成了用于該方法的鑄模并且短路環(huán)被配合精確地裝入到疊片中。這能夠在一個(gè)步驟中隨著裝入軸向的金屬棒實(shí)現(xiàn)，金屬棒形成了短路籠。由此進(jìn)一步簡(jiǎn)化了生產(chǎn)。
[0019]電動(dòng)機(jī)有利地包括之前所述的或者利用之前所述的方法制成的轉(zhuǎn)子。因此，這種類型的電動(dòng)機(jī)盡管制造簡(jiǎn)單而仍具有特別高的最大轉(zhuǎn)速。
[0020]利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，即通過(guò)將短路環(huán)直接地裝入到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的疊片組中的環(huán)繞的空腔中以技術(shù)上特別簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了短路環(huán)的穩(wěn)定并因此提高了其最大轉(zhuǎn)速。通過(guò)使用沖壓板疊技術(shù)，該優(yōu)點(diǎn)被特別低耗費(fèi)地實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]根據(jù)附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖中示出:
[0022]圖1是用于籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的部分縱截面，
[0023]圖2是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子疊片，
[0024]圖3是轉(zhuǎn)子的端部疊片，
[0025]圖4是由轉(zhuǎn)子疊片和端部疊片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子在沒(méi)有裝入短路籠時(shí)的俯視圖，
[0026]圖5是圖4中的俯視圖的放大視圖，
[0027]圖6是在裝入了短路籠之后的轉(zhuǎn)子的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]相同的部分在所有的附圖中都配以相同的參考標(biāo)號(hào)。
[0029]圖1示出了用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子I。其設(shè)計(jì)成籠式轉(zhuǎn)子并且具有在疊片組2中延續(xù)的短路的籠，以代替如在集電環(huán)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中的由金屬線纏繞而成的、通過(guò)集電環(huán)供給的線圈。轉(zhuǎn)子I包括布置在軸4上的、由鐵制成的疊片組2，由非鐵金屬、例如銅或者鋁制成的金屬棒6置入到該疊片組中。金屬棒6基本上在軸向方向上延伸，然而其相對(duì)于軸向方向稍微在周向方向上傾斜。其在疊片組2的軸向端部處與環(huán)繞的短路環(huán)8連接。
[0030]疊片組2由單個(gè)的、彼此相對(duì)絕緣的疊片組成，用于容納金屬棒6的留空部沖壓到疊片中。這在圖2和3