滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法、滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及滑環(huán)電動(dòng)機(jī)技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用于制造用于滑環(huán)電動(dòng)機(jī)(1)的轉(zhuǎn)子(2)的方法，該方法包括以下步驟：a)在空心軸(9)內(nèi)部設(shè)置多根電纜(4、5)，其中所述電纜(4、5)分布在所述空心軸(9)的內(nèi)周緣(28)上；b)將樹脂(39)填充到所述空心軸(9)和所述電纜(4、5)之間限定的空間中；c)將桿(41)設(shè)置在所述空心軸(9)內(nèi)部，從而將所述樹脂(39)移位到所述桿(41)和所述空心軸(9)之間的環(huán)形間隙(47)中，其中所述電纜(4、5)設(shè)置在所述環(huán)形間隙(47)中；以及d)固化所述樹脂(39)以形成所述轉(zhuǎn)子(2)。

Slip ring motor rotor manufacturing method, slip ring motor rotor and slip ring motor

The present invention provides a method for manufacturing for slip ring motor (1) of the rotor (2) method, the method includes the following steps: a) in the hollow shaft (9) arranged in a plurality of cables (4, 5), wherein the cable (4, 5) distributed in the hollow shaft (9). The inner circumference (28); b) the resin (39) filled into the hollow shaft (9) and the cable (4, 5) between the limited space; c) rod (41) is arranged on the hollow shaft (9), so that the resin (39) the shift to the bar (41) and the hollow shaft (9) between the annular gap (47), wherein the cable (4, 5) is arranged in the annular gap (47); and D) curing the resin (39) to form the rotor (2).

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法、滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及滑環(huán)電動(dòng)機(jī)
本專利技術(shù)涉及一種用于制造滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的方法、滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及滑環(huán)電動(dòng)機(jī)。
技術(shù)介紹
空氣分離設(shè)備使用大型壓縮機(jī)壓縮空氣。壓縮機(jī)由通常具有12至18兆瓦(MW)的輸出功率的感應(yīng)或異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。感應(yīng)或異步電動(dòng)機(jī)為AC(交流)電動(dòng)機(jī)，其通過與定子繞組的磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)獲得產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩所需的轉(zhuǎn)子電流。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子可為繞線型或鼠籠型。在繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子繞組通過滑環(huán)連接到外部電阻。這就是為何這一類型的電動(dòng)機(jī)被稱為滑環(huán)電動(dòng)機(jī)的原因。在啟動(dòng)期間，外部電阻降低定子處的磁場(chǎng)強(qiáng)度。因此，定子繞組中的電流被限制為額定電流。當(dāng)電機(jī)達(dá)到全速時(shí)，轉(zhuǎn)子極被切換至短路?；h(huán)通過電纜連接到轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子具有包括開口端的空心軸。將轉(zhuǎn)子繞組連接到滑環(huán)的電纜穿過所述空心軸。已知用樹脂例如環(huán)氧樹脂填充空心軸內(nèi)部未被電纜占據(jù)的空間。當(dāng)在空心軸內(nèi)部固化時(shí)，樹脂變熱，例如熱至180℃。在該溫度下，樹脂的熱膨脹巨大。隨著樹脂冷卻，樹脂收縮。已發(fā)現(xiàn)這會(huì)引起固化后的樹脂內(nèi)部的裂紋。此外，還發(fā)現(xiàn)固化后的樹脂容易與空心軸的內(nèi)周緣失去接觸。這也對(duì)電纜產(chǎn)生熱量的傳導(dǎo)是不利的?？傊?，這被認(rèn)為是構(gòu)建大功率輸出滑環(huán)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)限制因素。此外，當(dāng)在樹脂中形成裂紋，尤其是考慮到樹脂與轉(zhuǎn)子以例如1500至1800轉(zhuǎn)/分鐘的速度一起旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致在樹脂上產(chǎn)生顯著的離心力和振動(dòng)時(shí)，可能形成尖銳的碎屑。這些碎屑可能切穿電纜的絕緣材料，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子故障。另一方面，當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，尖銳的碎屑可能會(huì)使維護(hù)人員受傷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種改進(jìn)的用于制造滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的方法、改進(jìn)的滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以及改進(jìn)的滑環(huán)電動(dòng)機(jī)。該目的通過一種用于制造滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟：a)在空心軸內(nèi)部設(shè)置多根電纜，其中電纜分布在空心軸的內(nèi)周緣上，b)將樹脂填充到由所述空心軸和所述電纜限定的空的空間中，c)在空心軸內(nèi)部設(shè)置桿，從而將所述樹脂移位到所述桿和所述空心軸之間的環(huán)形間隙中，其中所述電纜被設(shè)置在環(huán)形間隙中，d)固化所述樹脂以形成轉(zhuǎn)子。本專利技術(shù)所基于的一個(gè)構(gòu)思包括在空心軸內(nèi)部設(shè)置桿，其中樹脂僅設(shè)置在桿和空心軸之間的環(huán)形間隙中。因此，減小了空心軸內(nèi)的樹脂的總體積。這再次限制了由于樹脂固化和冷卻而引起的熱膨脹和收縮，因此，防止了固化后的樹脂中的裂紋以及固化后的樹脂與空心軸的內(nèi)周緣之間的表面接觸的損失。因此，這種轉(zhuǎn)子允許將來能夠構(gòu)建更高輸出功率的滑環(huán)電動(dòng)機(jī)。在這一點(diǎn)上要強(qiáng)調(diào)的是，使用編號(hào)a)至d)并不旨在特定的順序。相反，方法步驟a)至d)可具有任何順序。例如，可在將樹脂填充到空心軸中之前，將桿設(shè)置在空心軸內(nèi)部。在這種情況下，樹脂填充在桿和空心軸之間形成的環(huán)形間隙中。然而，可優(yōu)選首先將樹脂填充到空心軸中并然后在空心軸內(nèi)部設(shè)置桿。這是因?yàn)?，?dāng)在空心軸內(nèi)部設(shè)置桿時(shí)，容易阻礙樹脂的流動(dòng)，從而可能產(chǎn)生空腔。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在步驟b)之前，在空心軸內(nèi)部設(shè)置間隔件，間隔件將電纜保持至空心軸的內(nèi)周緣。結(jié)果，電纜將被設(shè)置成接近或接觸空心軸的內(nèi)周緣，從而改善電纜到空心軸的熱傳遞。此外，所述間隔件有助于在將樹脂填充到空心軸中之前將電纜保持在限定位置。根據(jù)另一實(shí)施例，間隔件各自具有開口，在步驟c)中，推動(dòng)所述桿通過開口。因此，桿可沿其整個(gè)長(zhǎng)度延伸穿過空心軸，同時(shí)，間隔件可沿桿的長(zhǎng)度在任何期望的點(diǎn)處將電纜保持到空心軸的內(nèi)周緣。根據(jù)又一實(shí)施例，間隔件在其外周緣上具有凹部，每個(gè)凹部引導(dǎo)其中一根電纜。優(yōu)選地，每個(gè)凹部被成型為與相關(guān)聯(lián)的電纜對(duì)應(yīng)。在組裝狀態(tài)下，每個(gè)凹部的開口側(cè)優(yōu)選被空心軸的內(nèi)周緣封閉。根據(jù)又一實(shí)施例，所述間隔件分別包括至少三個(gè)支撐部分以及在其中兩個(gè)支撐部分之間的凹陷部分，其中每個(gè)支撐部分直接抵靠空心軸的內(nèi)周緣，并且每個(gè)凹陷部分具有所述凹部中的一個(gè)或多個(gè)。通過具有至少三個(gè)支撐部分，限定了相應(yīng)間隔件在徑向方向上的位置。這里，“徑向”方向是指與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線成直角的方向。由于限定了每個(gè)間隔件在徑向方向上的位置，因此也就限定了各間隔件的凹部中所引導(dǎo)的電纜的位置。所述至少三個(gè)支撐部分在圓周方向(相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線)上間隔開。根據(jù)又一實(shí)施例，桿由塑料材料、尤其是由玻璃纖維復(fù)合材料制成。優(yōu)選地，桿選擇采用輕質(zhì)材料。這減小了轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量。根據(jù)又一實(shí)施例，桿被構(gòu)造成與間隔件接合，從而防止間隔件由于步驟b)中填充樹脂而移動(dòng)。將樹脂填充到空心軸中可能在間隔件上產(chǎn)生力。例如，樹脂的粘度以及間隔件在樹脂中的浮力可導(dǎo)致這種力。根據(jù)又一實(shí)施例，桿包括多個(gè)肩部，每個(gè)肩部被構(gòu)造成與相關(guān)聯(lián)的間隔件接合，桿的直徑在每個(gè)肩部逐步減小。以這種方式限定了每個(gè)間隔件沿桿的位置。根據(jù)又一實(shí)施例，相關(guān)聯(lián)間隔件中的開口的直徑與桿在相應(yīng)肩部處的直徑對(duì)應(yīng)。采用這種設(shè)計(jì)，間隔件可一個(gè)接一個(gè)地排列，在一個(gè)方向上間隔件中的開口的直徑減小。然后將桿沿所述方向推動(dòng)穿過間隔件中的開口。桿上的肩部與相關(guān)聯(lián)間隔件接合。根據(jù)又一實(shí)施例，在步驟b)之前，空心軸被設(shè)置成其中心軸線平行于重力方向定向，并且樹脂從上方被填充到空心軸。這種設(shè)置確保利用樹脂良好地填充空心軸內(nèi)部的所有空腔。根據(jù)又一實(shí)施例，如果在步驟c)之后確定環(huán)形間隙未完全被樹脂填充，則將額外的樹脂填充到環(huán)形間隙中以完全填充所述環(huán)形間隙。理想地，在步驟b)中填充到空心軸中的樹脂的量被選擇，使得當(dāng)在步驟c)中將桿設(shè)置在空心軸內(nèi)部從而將樹脂移位到環(huán)形間隙中時(shí)，環(huán)形間隙中樹脂的液位恰好升高到空心軸的開口端的頂部邊緣。此時(shí)，環(huán)形間隙完全被樹脂填充。然而，在一些情況下，可能難以確定前面剛好所需的樹脂的量。因此，可能需要在進(jìn)一步的步驟中添加缺失的樹脂。根據(jù)又一實(shí)施例，間隔件中的凹部形成為軸向凹槽和/或間隔件中的開口形成為中心孔。在本文中“軸向”是指平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。“中心”是指間隔件中具有與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線共線的中間軸線的孔。根據(jù)又一實(shí)施例，樹脂為環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地，樹脂在例如150至200℃的溫度下固化。此外，提供了一種滑環(huán)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子包括空心軸、分布在空心軸的內(nèi)周緣上的多根電纜、桿，其設(shè)置在空心軸內(nèi)部以在桿和空心軸之間形成環(huán)形間隙，其中所述電纜設(shè)置在空心軸的環(huán)形間隙中、以及固化后的樹脂，其在所述環(huán)形間隙中地設(shè)置在所述電纜之間。進(jìn)一步地，提供一種包括如上所述的轉(zhuǎn)子的滑環(huán)電動(dòng)機(jī)，其具有大于1或大于10兆瓦(MW)的輸出功率。參照本專利技術(shù)的方法所描述的實(shí)施例和特征對(duì)所述轉(zhuǎn)子和滑環(huán)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了必要的修改。在本文中，“垂直地”或“直角地”優(yōu)選包括從剛好垂直或成直角的線偏離最多20°，優(yōu)選最多10°，更優(yōu)選最多3°?！耙弧被颉耙粋€(gè)”元件不應(yīng)被理解為僅限于一個(gè)元件，而是多于一個(gè)元件，例如兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)元件。同樣，本文中與特定數(shù)字相關(guān)的“兩個(gè)”或任何其它詞語不應(yīng)被理解為僅限于該數(shù)目的元件，而是可以提供任何其它數(shù)目的元件。本專利技術(shù)的其它可能的實(shí)施方式或替代性的解決方案還包括本文中沒有明確提到的組合或者以上或以下參照實(shí)施例所描述的特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可增加本專利技術(shù)的最基本形式的單獨(dú)的或獨(dú)立的方面及特征。附圖說明從下面的描述和所附權(quán)利要求中，結(jié)合附圖，本專利技術(shù)的其它實(shí)施例、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中：圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的滑環(huán)電動(dòng)機(jī)的局部剖視圖；圖2示出了圖1中本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于制造用于滑環(huán)電動(dòng)機(jī)(1)的轉(zhuǎn)子(2)的方法，所述方法包括步驟：a)在空心軸(9)內(nèi)部設(shè)置多根電纜(4、5)，其中所述電纜(4、5)分布在所述空心軸(9)的內(nèi)周緣(28)上，b)將樹脂(39)填充到在所述空心軸(9)和所述電纜(4、5)之間限定的空的空間中，c)將桿(41)設(shè)置在所述空心軸(9)內(nèi)部，從而將所述樹脂(39)移位到所述桿(41)和所述空心軸(9)之間的環(huán)形間隙(47)中，其中所述電纜(4、5)設(shè)置在所述環(huán)形間隙(47)中，以及d)固化所述樹脂(39)以形成轉(zhuǎn)子(2)。

【技術(shù)特征摘要】
2015.12.03 DE 102015015702.71.一種用于制造用于滑環(huán)電動(dòng)機(jī)(1)的轉(zhuǎn)子(2)的方法，所述方法包括步驟：a)在空心軸(9)內(nèi)部設(shè)置多根電纜(4、5)，其中所述電纜(4、5)分布在所述空心軸(9)的內(nèi)周緣(28)上，b)將樹脂(39)填充到在所述空心軸(9)和所述電纜(4、5)之間限定的空的空間中，c)將桿(41)設(shè)置在所述空心軸(9)內(nèi)部，從而將所述樹脂(39)移位到所述桿(41)和所述空心軸(9)之間的環(huán)形間隙(47)中，其中所述電纜(4、5)設(shè)置在所述環(huán)形間隙(47)中，以及d)固化所述樹脂(39)以形成轉(zhuǎn)子(2)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟b)之前，在所述空心軸(9)內(nèi)部設(shè)置間隔件(30、31)，間隔件(30、31)將所述電纜(4、5)保持至空心軸(9)的內(nèi)周緣(28)。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述間隔件(30、31)各自具有開口(36)，在步驟c)中，推動(dòng)所述桿(41)穿過所述開口。4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述間隔件(30、31)在其外周緣上具有凹部(34)，每個(gè)凹部(34)引導(dǎo)其中一根電纜(4、5)。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述間隔件(30、31)各自包括至少三個(gè)支撐部分(32)和分別在其中兩個(gè)支撐部分(32)之間的凹陷部分(33)，其中，每個(gè)支撐部分(32)直接抵靠空心軸(9)的內(nèi)周緣(28)，并且每個(gè)凹陷部分(33)具有所述凹部(34)中的一個(gè)或多個(gè)。6.如權(quán)利要求1至5中之一所述的方法，其中，所述桿(41)由塑料材料、尤其是由玻璃纖維復(fù)合材料制成。7.如權(quán)利要求2至6中之一所述的方法，其中，所述桿(41)被配置為與所述間隔件(30、31)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：H·波塞爾特，M·克萊斯，G·T·奧米內(nèi)，T·韋吉尼，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：林德股份公司，韋格電子設(shè)備股份公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó),DE