[发明专利]具有电子束焊接端盖的转子组件

说明书

技术领域

本发明大体涉及一种电机，并且更具体地涉及一种电机转子组件。

背景技术

AC感应电机在各种工业和居民应用中广泛使用。一般而言，这种类型的电机包括安装到驱动轴的层叠磁芯。该层叠磁芯可由多个层叠磁盘制成或者由多个弧状芯段制成。层叠磁芯包括多个纵向狭缝，导电性金属条可装配到纵向狭缝中。条的端部延伸超过层叠磁芯的任一端。在层叠磁芯的任一端处使用端环或端盖来机械地以及电气地结合转子条(rotor bar)的端部。

应当理解的是，存在多种技术来用于制造整个转子组件、特别地来制造盖组件。典型地这些技术在若干通常相互矛盾的因素之间进行权衡，这些因素包括：(i)使转子条之间的导电性最大化；(ii)转子重量；(3)材料成本；和(iv)制造/装配成本和复杂性。在美国专利No.3,778,652中公开了一种用于制造转子组件的方法。如所描述的，使用铸造工艺在位于层叠磁芯内的狭缝中铸造铝导体条。为了提高铸造条和芯的狭缝之间的装配性，该专利公开在狭缝内利用突起，由此将铸造条的收缩限制到小区域并且使铸造条的收缩最小化。可使用铸造工艺来铸造导体条和端环两者，端环将条电耦合在一起。

美国专利No.4,064,410公开另一种转子制造过程。如所公开的，首先将转子条插入层叠芯使得各条的端部突出超过芯的任一端处的端部层叠部分。然后，在芯任一端处将端环定位在轴上，端环在内环表面上具有被设计用于接收转子条的端部的多个通道。然后，使用焊接来将转子条的端部熔接到端环，在对两环朝向彼此施加轴向压缩的同时进行焊接处理。

美国专利No.6,088,906公开用于在延伸超过层叠芯的转子条和定位在转子组件的任一端处的端环之间形成接头的若干技术。在公开的一种技术中，端环以高速绕其转动轴转动，并且然后同时地被推动与转子条的端部接触。摩擦热使得转子条的端部熔接至端环的互配面。通过向端环施加大轴向电流，可加强摩擦热方法。还公开一种技术，其中使用脉冲电流发生器来加热钎焊(brazing)合金的箔以在端环和转子条的端部之间形成钎焊接头。

日本专利申请No.2003020929(公开号为2004007949)公开一种转子制造技术，其中端环由多个独立的弧状端环片形成。端环片在转子条之间定位在层叠芯的端部。使用转动工具将转子条的端面摩擦焊接到端环片。

共同受让的美国专利No.8,365,392公开一种制造转子组件的方法，其中在层叠盘堆的任一端处形成实心环，实心环能产生改进轻质量组件的电特性和机械特性。通过钎焊转子条的端部之间的嵌条(slug)来制造实心环，钎焊优选在真空炉或感应钎焊系统中进行。

尽管现有技术公开可用于制造电机的转子组件的多种技术，但是期望一种实现高性能的简单、可靠并且成本低的制造技术。本发明提供这样的转子组件和制造方法。

发明内容