[发明专利]用于异步机的鼠笼式转子

说明书

本发明涉及一种用于异步机(34)的鼠笼式转子(1)。该鼠笼式转子(1)包括第一轴颈(2)、第二轴颈(3)、叠片式转子铁芯(4)、以及填充体(5)。将该填充体(5)铸造到该叠片式转子铁芯(4)上，使得该叠片式转子铁芯(4)以在旋转意义上固定的方式安装在该填充体(5)上，并且该填充体(5)以在旋转意义上固定的方式连接至这些轴颈(2，3)，使得扭矩从这些轴颈(2，3)传递至该叠片式转子铁芯(4)。本发明进一步涉及一种包括该鼠笼式转子(1)的异步机(34)，并且还涉及一种用于生产该鼠笼式转子(1)的方法。

本发明涉及一种用于异步机的鼠笼式转子。本发明进一步涉及一种包括该鼠笼式转子的异步机，并且还涉及一种用于生产该鼠笼式转子的方法。

电动汽车的众多新应用和市场在电力传动系的设计方面提出了新的挑战。用于开发工业用电力传动系的先前方法不适用于电动汽车应用。主要的不同之处是通常在牵引驱动器中由电池提供的电压源的类型、可用的有限安装空间、动态特性或操作行为、以及还有出于节省能量的目的而尽可能低的重量的期望。

具体地讲，动态特性、动力需求、操作行为以及单位成本是区分牵引驱动器的传动系与工业传动系的主要标准。因此，与工业应用相比，开发用于电动汽车的电力传动系需要一些额外的考虑。在车辆驱动器中，电动机的旋转和平移质量基本上确定了能量需求并且因此确定了电池尺寸，需要保持质量尽可能低。也就是说，电机的转子应配备有尽可能低的质量惯性矩。

然而，可商购的已知电驱动器主要具有小直径的单件式轴。这种设计的轴不具有较大的重量，但由于构造的原因，整个转子与叠片式铁芯配合。在这种背景下，一种用于减轻重量的已知方法或现有技术是冲掉无效的叠片区的子区域。

本发明的目的是提供一种鼠笼式转子、一种异步机、以及一种上述类型的方法，该鼠笼式转子、异步机和方法允许减轻转子的重量。

该目的通过本专利独立权利要求的主题来实现。从属权利要求、以下描述以及附图涉及有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于异步机的鼠笼式转子。该鼠笼式转子包括第一轴颈、第二轴颈、叠片式转子铁芯、以及填充体，其中，将该填充体铸造到该叠片式转子铁芯上，使得该叠片式转子铁芯以在旋转意义上固定的方式安装在该填充体上，并且该填充体以在旋转意义上固定的方式连接至这些轴颈，使得扭矩从这些轴颈传递至该叠片式转子铁芯。

与现有技术不同的是，根据本发明的鼠笼式转子具有结构，通过该结构，叠片式铁芯截面可以限于主动磁通引导的叠片式铁芯截面，其结果是可以显著减轻鼠笼式转子的重量并且减小所述鼠笼式转子的质量惯性矩。在这种情况下，叠片式转子铁芯内的中心孔的直径可以被选择为特别大。然而，可以省却在转子轴和叠片式转子铁芯的有效叠片材料之间的叠片坯料的有效填充材料。替代地，当将短路环和短路棒铸造到叠片式转子铁芯上时，先前无效的叠片区的区域也可以至少部分地填充有熔体、尤其是轻金属合金(例如填充有压铸铝合金)，其结果是形成填充体。

填充体尤其实现了在轴颈与叠片式转子铁芯之间传递扭矩的功能。为此目的，可以将填充体铸造到叠片式转子铁芯上，其方式为使得填充体以互锁方式连接至叠片式转子铁芯。此外，轴颈可以以互锁且压配合的方式连接至填充体。在此有利的是，可以省却连续轴，并且替代地，可以通过两个轴颈来确保可以传递的扭矩。

根据本发明第一方面的鼠笼式转子的突出之处在于特别低的旋转质量惯性矩。由于鼠笼式转子是旋转部件，因此鼠笼式转子特别轻的重量对于驱动效率具有特别的价值；这是因为通过这种设计，鼠笼式转子的转动质量惯性矩可以降低至少10％。此因素在操作行为的效率方面提供了重要的优势。