[發明專利]用于感應電動機的轉子和制造方法

有效

• 申請號: 201210043609.8
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102651591A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: R.M.克萊伯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;H02K1/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰;譚祐祥

技術領域

本發明涉及用于感應電動機的轉子。

背景技術

在該部分中的聲明僅提供與本發明相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

電供能的感應電動機通過在靜止元件（即，定子）與可旋轉元件（即，轉子）之間的感應旋轉磁場來將電功率轉化成機械扭矩。旋轉磁場通過導體條在耦聯至轉子的軸上產生扭矩。已知的定子感應電流流經轉子上的導體條，所述導體條優選平行于轉子的旋轉軸線。

已知的用于感應電動機的轉子包括：被組裝到可旋轉的軸上的鋼片材堆（即層疊的鋼堆疊件）；以及由例如銅或鋁之類的導電材料制成的多根導體條。導體條被包含在層疊的鋼堆疊件外周邊處軸向限定的導體條溝槽中并且優選利用短路端環在轉子的兩個軸向端處連接在一起。

已知的轉子制造方法包括將層疊的鋼堆疊件放置到鑄模中并且將熔融材料引入到在轉子中形成的開放空間和在模具與層疊的鋼堆疊件之間的開放空間中，以形成短路端環和導體條。已知的是，在熔融材料的填模和凝固期間，可能在導體條和短路端環中形成氧化夾雜物和空隙。而且，部分地由于導體條溝槽的表面區域的暴露，所以在熔融材料進入多個導體條溝槽中的紊流期間，所述熔融材料可能會冷卻并部分地凝固。部分凝固的熔融材料可能妨礙熔融材料的流動，從而導致空隙、氧化夾雜物、以及導體條和短路端環中的其他不連續。

來自電動感應電動機的功率密度輸出與導體條的品質和單獨導體條的質量體積密度相關聯。已知的是，在制造期間形成在導體條和短路端環中的空隙將減小電動感應電動機的功率密度輸出。由熱撕裂導致的氧化吸留和裂縫的存在則減小了導體條和短路端環的電導率，由此減小了電動機的功率密度。

同利用鋁導體條和鋁短路端環的感應電動機相比較，用于導體條和/或短路端環的銅材料的使用可提高感應電動機的功率密度和傳熱特性。同鋁導體條相比較，已知的用于導體條和短路端環的銅材料的使用增加了制造過程時間和復雜性。已知的用于制造導體條和短路端環的制造過程包括在層疊堆疊片周圍將導體條和短路端環鑄造就位。另一常用方法是預制造導體條和短路端環用于組裝到將焊接或銅焊就位的層疊堆疊片上。

發明內容

一種用于制造感應電動機的轉子組件的方法，包括將短路端環組裝到轉子組件，所述轉子組件包括鋼疊片堆和多根導體條。短路端環包括多個溝槽，所述多個溝槽與導體條從鋼疊片堆的第一端延伸的對應部分對齊。組裝包括將導體條的對應部分插入短路端環的溝槽中。短路端環通過在短路端環的周邊周圍施加壓縮力以使導體條變形而固定到轉子組件。

1.?一種用于制造感應電動機的轉子組件的方法，所述方法包括：

將短路端環組裝到轉子組件，所述轉子組件包括鋼疊片堆和多根導體條，其中所述短路端環包括多個溝槽，所述多個溝槽與所述導體條從所述鋼疊片堆的第一端延伸的對應部分對齊，并且其中組裝包括將所述導體條的對應部分插入所述短路端環的溝槽中；以及

通過在所述短路端環的周邊周圍施加壓縮力以使所述導體條變形而將所述短路端環固定到所述轉子組件。

2.?如方案1所述的方法，其特征在于，在所述短路端環的周邊周圍施加壓縮力包括：

將模鍛環放置在所述短路端環周圍；以及

將所述模鍛環壓縮到所述短路端環上。

3.?如方案1所述的方法，其特征在于，其進一步包括將第二短路端環組裝到轉子組件，所述轉子組件包括鋼疊片堆和多根導體條，其中所述第二短路端環包括多個溝槽，所述多個溝槽與所述導體條從所述鋼疊片堆的第二端延伸的對應部分對齊，并且其中組裝包括將所述導體條的對應部分插入所述第二短路端環的溝槽中。

4.?如方案2所述的方法，其特征在于，所述短路端環包括第一周邊和第二周邊，所述第一周邊基本上與所述鋼疊片堆的外表面齊平，所述第二周邊與所述模鍛環齊平，其中所述模鍛環被壓縮成基本上與所述鋼疊片堆的外表面齊平。

5.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述導體條包括銅。

6.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述導體條包括鋁。

7.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述短路端環包括銅。

8.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述短路端環包括鋁。

9.?如方案2所述的方法，其特征在于，其進一步包括在壓縮所述模鍛環之后加工所述轉子組件以除去延伸超出所述鋼疊片堆的外表面的材料。

10.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述導體條相對于所述轉子的旋轉軸線平行。