[发明专利]用于制造短路式转子的方法和短路式转子

说明书

本发明涉及一种用于制造短路式转子(1)的方法，包括以下步骤：‑提供转子叠片组(2)，该转子叠片组具有用于鼠笼的短路条(3)的贯通孔以及短路条(3)，‑将短路条(3)以在两侧留有轴向突出部的方式插入贯通孔中，‑在两侧安装上主环片(5)和连续的外缘环片(6)，该主环片具有用于短路条(3)的贯通孔(4)，这些用于短路条的贯通孔的轴向长度等于所述突出部的长度，该外缘环片直接连接至主环片(5)和短路条(3)的端部，其中所述主环片(5)和外缘环片(6)构成了鼠笼的短路环(7)，‑借助于径向环绕的电子束焊接将所述主环片(5)和所述外缘环片(6)焊接。

技术领域

本发明涉及一种用于制造短路式转子/鼠笼式转子的方法和一种短路式转子，尤其是用于异步电机的短路式转子。

背景技术

现有技术中已经公开了在由铜和/或铝半成品制成的异步电机的短路式转子中用于鼠笼的各种结构方式。

文献DE 10 2013 005 050 A1公开了一种短路式转子以及一种用于制造短路式转子的方法，其中至少一部分短路环由环片组构成，该环片组分层地由具有缺口的环片构成，鼠笼短路条端部从转子叠片组中延伸穿过该缺口。短路环的环片的端侧在外周部上具有至少一个斜角，该至少一个斜角径向地至少延伸直至鼠笼短路条的从转子叠片组中伸出的短路条端部。也就是说，为了使各零部件能够在电方面和机械方面彼此结合，在相邻的环片之间的可自由通过的孔延伸直至鼠笼短路条的程度。

文献DE 10 2014 013 684 A1涉及一种用于异步电机的短路式转子，其中也设有多个在端侧安装到转子叠片组上的具有缺口的短路环，转子短路条的端部区域伸入到这些缺口中。所提出的是，短路环分别由至少两个金属复合环片构成，所述至少两个金属复合环片至少由一个第一金属环片和一个与该第一金属环片平面连接的、材料不同的第二金属环片构成。

这类实施方案的实现了，能够在短路环中使用不同材料，例如将铜环片与合金的铜环片(CuCrZr或类似合金)相结合，以便提高异步电机的转速特性和温度耐受性。但缺点在于，由于所提出的焊接过程，合金的铜环片和/或铝环片的特性被改变。由于以此方式使合金升温至焊接温度，合金尤其失去了其在强度和温度稳定性方面的特性。如果为转子使用较薄的、容易制造的单个环片，那么在对这些合金的单个环片进行焊接之后，仅有较少部分会保留有原本期望的特性。

文献US 2014/0339950A1涉及一种具有端盖的定子结构，这些端盖是电子束焊接的。以此方式希望在结构轻量化的同时产生改进的电特性和机械特性。具体描述了一种单个端片，其具有在轴向不贯通的槽。

在此的缺点是，焊接过程直接作用于转子叠片组上以及短路端片的半敞开的槽中。以此方式产生了向叠片铁心中的非常大的热量输入，这会导致绝缘受损。对液态的焊接熔池的引导非常受限且容易流开。

文献DE 10 2013 202 557 A1涉及一种用于短路式转子的鼠笼及其制造方法。在此提出，短路环由连接环片和短路环片组合而成，其中连接环片具有多个缺口，在这些缺口中各布置有一个鼠笼短路条，从而这些多个鼠笼短路条相对于连接环片被机械地固定。短路环片在轴向方向上直接贴靠在连接环片上。鼠笼短路条与连接环片之间的材料接合的连接要借助于焊接连接实现，连接环片和短路环片之间的材料接合的连接借助于钎焊连接实现。

因此也在靠近转子叠片组处发生了焊接，这在绝缘方面和熔池引导方面会造成难度。特别是在这种实施方式中仅将相对较薄的连接环片与短路条优选从轴向方向上焊接。这进一步增加了熔池流开的风险，因为即使在小公差或小差别的焊接参数的情况下也会导致熔池流走到短路条与叠片铁心之间或者连接环片与叠片铁心之间的接缝中。因此大量热量输入到转子叠片组中。另一缺点在于，短路环片与连接环片的钎焊连接相比于焊接连接所实现的强度和导电能力较小。因为短路环片占据了导电的环形横截面的绝大部分，但是主要在这些环片上作用相对较大的离心力。

发明内容