[發明專利]用于制造感應電動機的轉子的方法和裝置有效

申請號：	201210250388.1	申請日：	2012-07-19
公開（公告）號：	CN102891572B	公開（公告）日：	2016-11-30
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;H02K15/03
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	薛峰;楊炯
地址：	美國密***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于制造感應電動機轉子方法裝置
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【說明書】：

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。因此，這種聲明不用于構成對現有技術的承認。

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疊片堆（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周邊處軸向限定的導體條凹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鑄模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，部分地由于導體條凹槽的表面區域的暴露，所以在熔融材料進入多個導體條凹槽中的紊流期間，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

一種感應電動機的轉子芯，包括圓柱形鋼疊片堆，其具有多個縱向凹槽，所述縱向凹槽圍繞鋼疊片堆的周邊分布。多個導體條的每個均位于多個縱向凹槽的一個中并且多個導體條的每個都包括第一端，該第一端從鋼疊片堆的第一端突出。短路端環包括多個凹槽，其與所述導體條的第一端對齊并與其相匹配。當處于熱收縮條件時，短路端環通過在熱膨脹條件時組裝到轉子芯的鎖環固定到轉子芯組件。

本發明還提供了以下方案：

1.?一種用于制造感應電動機的轉子芯組件的方法，所述方法包括：

提供部分組裝的轉子芯，其包括連接到轉子芯組件的短路端環，所述轉子芯組件包括鋼疊片堆和多個導體條，其中所述短路端環包括多個凹槽，其接收從鋼疊片堆的第一端延伸的導體條的相對應部分；

充分地熱處理部分組裝的轉子芯和鎖環中的至少一個，使得所述鎖環可在所述短路端環上組裝；以及

在所述短路端環上安裝所述鎖環。

2.?如方案1所述的方法，其特征在于，熱處理部分組裝的轉子芯和鎖環中的至少一個包括熱減小所述部分組裝的轉子芯。

3.?如方案1所述的方法，其特征在于，熱處理部分組裝的轉子芯和鎖環中的至少一個包括熱膨脹所述鎖環。

4.?如方案1所述的方法，其特征在于，熱處理部分組裝的轉子芯和鎖環中的至少一個包括熱減小所述部分組裝的轉子芯和熱膨脹所述鎖環。

5.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述多個導體條和短路端環包括相應的多個徑向延伸凸起。

6.?如方案5所述的方法，其特征在于，所述多個徑向延伸凸起包括基本上等于鎖環厚度的徑向高度。

7.?如方案5所述的方法，其特征在于，所述多個徑向延伸凸起包括小于鎖環厚度的徑向高度。

8.?如方案1所述的方法，其特征在于，所述鎖環包括內表面突起。