[发明专利]用于感应电动机的转子和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于感应电动机的转子。

背景技术

在该部分中的声明仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

电供能的感应电动机通过在静止元件（即，定子）与可旋转元件（即，转子）之间的感应旋转磁场来将电功率转化成机械扭矩。旋转磁场通过导体条在耦联至转子的轴上产生扭矩。已知的定子感应电流流经转子上的导体条，所述导体条优选平行于转子的旋转轴线。

已知的用于感应电动机的转子包括：被组装到可旋转的轴上的钢片材堆（即层叠的钢堆叠件）；以及由例如铜或铝之类的导电材料制成的多根导体条。导体条被包含在层叠的钢堆叠件外周边处轴向限定的导体条沟槽中并且优选利用短路端环在转子的两个轴向端处连接在一起。

已知的转子制造方法包括将层叠的钢堆叠件放置到铸模中并且将熔融材料引入到在转子中形成的开放空间和在模具与层叠的钢堆叠件之间的开放空间中，以形成短路端环和导体条。已知的是，在熔融材料的填模和凝固期间，可能在导体条和短路端环中形成氧化夹杂物和空隙。而且，部分地由于导体条沟槽的表面区域的暴露，所以在熔融材料进入多个导体条沟槽中的紊流期间，所述熔融材料可能会冷却并部分地凝固。部分凝固的熔融材料可能妨碍熔融材料的流动，从而导致空隙、氧化夹杂物、以及导体条和短路端环中的其他不连续。

来自电动感应电动机的功率密度输出与导体条的品质和单独导体条的质量体积密度相关联。已知的是，在制造期间形成在导体条和短路端环中的空隙将减小电动感应电动机的功率密度输出。由热撕裂导致的氧化吸留和裂缝的存在则减小了导体条和短路端环的电导率，由此减小了电动机的功率密度。

同利用铝导体条和铝短路端环的感应电动机相比较，用于导体条和/或短路端环的铜材料的使用可提高感应电动机的功率密度和传热特性。同铝导体条相比较，已知的用于导体条和短路端环的铜材料的使用增加了制造过程时间和复杂性。已知的用于制造导体条和短路端环的制造过程包括在层叠堆叠片周围将导体条和短路端环铸造就位。另一常用方法是预制造导体条和短路端环用于组装到将焊接或铜焊就位的层叠堆叠片上。

发明内容

一种用于制造感应电动机的转子组件的方法，包括将短路端环组装到转子组件，所述转子组件包括钢叠片堆和多根导体条。短路端环包括多个沟槽，所述多个沟槽与导体条从钢叠片堆的第一端延伸的对应部分对齐。组装包括将导体条的对应部分插入短路端环的沟槽中。短路端环通过在短路端环的周边周围施加压缩力以使导体条变形而固定到转子组件。

1. 一种用于制造感应电动机的转子组件的方法，所述方法包括：

将短路端环组装到转子组件，所述转子组件包括钢叠片堆和多根导体条，其中所述短路端环包括多个沟槽，所述多个沟槽与所述导体条从所述钢叠片堆的第一端延伸的对应部分对齐，并且其中组装包括将所述导体条的对应部分插入所述短路端环的沟槽中；以及

通过在所述短路端环的周边周围施加压缩力以使所述导体条变形而将所述短路端环固定到所述转子组件。

2. 如方案1所述的方法，其特征在于，在所述短路端环的周边周围施加压缩力包括：

将模锻环放置在所述短路端环周围；以及

将所述模锻环压缩到所述短路端环上。

3. 如方案1所述的方法，其特征在于，其进一步包括将第二短路端环组装到转子组件，所述转子组件包括钢叠片堆和多根导体条，其中所述第二短路端环包括多个沟槽，所述多个沟槽与所述导体条从所述钢叠片堆的第二端延伸的对应部分对齐，并且其中组装包括将所述导体条的对应部分插入所述第二短路端环的沟槽中。

4. 如方案2所述的方法，其特征在于，所述短路端环包括第一周边和第二周边，所述第一周边基本上与所述钢叠片堆的外表面齐平，所述第二周边与所述模锻环齐平，其中所述模锻环被压缩成基本上与所述钢叠片堆的外表面齐平。

5. 如方案1所述的方法，其特征在于，所述导体条包括铜。

6. 如方案1所述的方法，其特征在于，所述导体条包括铝。

7. 如方案1所述的方法，其特征在于，所述短路端环包括铜。

8. 如方案1所述的方法，其特征在于，所述短路端环包括铝。

9. 如方案2所述的方法，其特征在于，其进一步包括在压缩所述模锻环之后加工所述转子组件以除去延伸超出所述钢叠片堆的外表面的材料。

10. 如方案1所述的方法，其特征在于，所述导体条相对于所述转子的旋转轴线平行。