[发明专利]异步电机的转子的制造

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于异步电机的转子的制造的方法。

背景技术

转子是异步电机的组成部件。部分地，这种机器具有超过每分钟4000转的转速和大于1兆瓦的功率。这种机器的转子例如由于强烈的变热和离心力负荷而必须满足高的机械和热学要求。

WO2005/124973A1公开一种用于制造电动机的转子的方法，其中基本上圆柱形的芯配设有纵向槽，扩散材料和能导电的棒引入到槽中并且通过加热和压制与芯连接。

JP H05 260710A公开了一种用于制造笼式转子的方法，其中，由铝氧化物增强的铜制成的粉末混合物引入到叠片组的槽中，槽形成了转子棒和端部环，并且其中，叠片组由内部环和壳体封闭，其中，边缘彼此焊接。之后，粉末混合物以确定的温度并且在确定的压力下熔化在容器中，从而通过扩散焊接使材料相连。

EP 2 390 987A2公开了一种用于制造电机的转子棒的方法，其中，每个转子棒具有第一金属材料和第二金属材料，第二金属材料围绕第一金属材料浇铸。第一金属材料的导电能力大于第二金属材料的导电能力。

US 4 679 314A公开了一种用于单极机器的内冷式转子，其具有由钢制成的铁磁芯，圆柱形的铜导体通过扩散焊接安装到铁磁芯上，在铜导体中装入多个冷却管，其与芯中的冷却剂通道相连。冷却管借助热等静压来安装，其中，圆柱形的铜导体至少部分地通过将铜粉压实成没有孔隙的实心体来制成。

这种方法例如使用事先单个制造的铜棒作为能导电的棒，铜棒随后还必须被镀镍并且插入到槽中、真空密封地封装并且通过扩散焊接与转子的芯连接。因为棒必须能插入到例如铣削的或切削的轴槽中，所以棒承受着高配合精度要求并进而转子的生产需要大量检查步骤。

发明内容

本发明基于如下目的：提出一种用于制造异步电机的转子的改进的方法。

在用于制造异步电机的转子的根据本发明的方法中，首先制造具有轴槽的承载轴。然后，将笼式转子安装到承载轴上。为了安装笼式转子，将承载轴和能导电的粒状材料引入到容器中，使得粒状材料填充轴槽。将粒状材料通过热等静压(HTP)在容器中压实并且与承载轴连接。容器在热等静压之后与承载轴分开。

根据本发明，转子的笼式转子因此由引入到承载轴的轴槽中的粒状材料制造，粒状材料通过热等静压来压实并且与承载轴连接。由此有利地取消了从现有技术中已知的制造各个嵌入到轴槽中的成型部件以及将成型件单独地引入到轴槽中。因此，与从现有技术中已知的方法相比，根据本发明的方法显著地简化了笼式转子的制造，在从现有技术中已知的方法中将单独的成形件引入到轴槽中。此外，根据本发明的方法也降低了制造成本，因为取消了精确匹配的成型件的耗费成本的单独制造。

根据本发明的方法的另一优点在于，通过仅相应地设计轴槽的方式实现了也具有复杂几何形状的笼式转子的简单制造。由此该方法实现了简单地制造具有尤其在笼式转子的机械强度和电学效率方面最佳的机械和电学特性的笼式转子。

本发明的一个设计方案提出，使用镀镍的铜粒状材料作为粒状材料。

本发明的另一设计方案提出，承载轴由钢制成。

铜尤其由于其良好的导电性能而有利地适合作为用于笼式转子的材料。

铜粒状材料的镀镍是有利的，因为，尤其是当承载轴由钢制成时，镍在金属冶金方面证实为是用于铜与承载轴的固定连接的特别适合的扩散材料。此外，铜粒状材料的镀镍具有如下优点，取消了在前述已知的方法中的对笼式转子的部段、例如铜棒的单独镀镍。

钢尤其由于其强度有利地适合作为用于承载轴的材料。

本发明的另一设计方案提出，容器基本上构成为封闭的薄板管。

该设计方案有利地实现，简单且成本低廉地制造适用于热等静压的容器。在此，薄板管一方面用于通过限定要由粒状材料填充的空间来使笼式转子造型，并且另一方面防止薄板管将在热等静压时应用的过程气体引入到粒状材料中并且防止由于如此引入过程气体而引起所制成的笼式转子的多孔性。

本发明的另一设计方案提出，容器具有与承载轴相对应的形状和大小，使得承载轴的由轴槽中断的外侧在其引入到容器中之后抵靠在容器的内侧。

该设计方案实现了，适当地对由粒状材料填充的空间进行限界并且制造具有光滑表面的转子。

本发明的另一设计方案提出，承载轴和容器基本上成形为圆柱形的。

由此制造具有圆柱形状的转子，圆柱形状通常对于转子旋转是尤其有利的。

在本发明的该设计方案中，容器优选地借助于旋开运动与承载轴分离。

由此，容器以尤其简单和成本低廉的方式远离承载轴。