[發明專利]滑環電動機轉子制造方法、滑環電動機轉子及滑環電動機

有效

• 申請號: 201611233013.9
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106877589B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: H·波塞爾特;M·克萊斯;G·T·奧米內;T·韋吉尼
• 申請（專利權）人: 林德股份公司;韋格電子設備股份公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;H02K1/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

本發明提供一種用于制造用于滑環電動機(1)的轉子(2)的方法，該方法包括以下步驟：a)在空心軸(9)內部設置多根電纜(4、5)，其中所述電纜(4、5)分布在所述空心軸(9)的內周緣(28)上；b)將樹脂(39)填充到所述空心軸(9)和所述電纜(4、5)之間限定的空間中；c)將桿(41)設置在所述空心軸(9)內部，從而將所述樹脂(39)移位到所述桿(41)和所述空心軸(9)之間的環形間隙(47)中，其中所述電纜(4、5)設置在所述環形間隙(47)中；以及d)固化所述樹脂(39)以形成所述轉子(2)。

技術領域

本發明涉及一種用于制造滑環電動機轉子的方法、滑環電動機轉子及滑環電動機。

背景技術

空氣分離設備使用大型壓縮機壓縮空氣。壓縮機由通常具有12至18兆瓦(MW)的輸出功率的感應或異步電動機驅動。

感應或異步電動機為AC(交流)電動機，其通過與定子繞組的磁場的電磁感應獲得產生轉矩所需的轉子電流。感應電動機的轉子可為繞線型或鼠籠型。

在繞線轉子電動機中，轉子繞組通過滑環連接到外部電阻。這就是為何這一類型的電動機被稱為滑環電動機的原因。在啟動期間，外部電阻降低定子處的磁場強度。因此，定子繞組中的電流被限制為額定電流。當電機達到全速時，轉子極被切換至短路。

滑環通過電纜連接到轉子繞組。轉子具有包括開口端的空心軸。將轉子繞組連接到滑環的電纜穿過所述空心軸。

已知用樹脂例如環氧樹脂填充空心軸內部未被電纜占據的空間。當在空心軸內部固化時，樹脂變熱，例如熱至180℃。在該溫度下，樹脂的熱膨脹巨大。隨著樹脂冷卻，樹脂收縮。已發現這會引起固化后的樹脂內部的裂紋。此外，還發現固化后的樹脂容易與空心軸的內周緣失去接觸。這也對電纜產生熱量的傳導是不利的。總之，這被認為是構建大功率輸出滑環電動機的一個限制因素。此外，當在樹脂中形成裂紋，尤其是考慮到樹脂與轉子以例如1500至1800轉/分鐘的速度一起旋轉導致在樹脂上產生顯著的離心力和振動時，可能形成尖銳的碎屑。這些碎屑可能切穿電纜的絕緣材料，從而導致轉子故障。另一方面，當對轉子進行維護工作時，尖銳的碎屑可能會使維護人員受傷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改進的用于制造滑環電動機轉子的方法、改進的滑環電動機轉子以及改進的滑環電動機。

該目的通過一種用于制造滑環電動機轉子的方法來實現，該方法包括以下步驟：a)在空心軸內部設置多根電纜，其中電纜分布在空心軸的內周緣上，b)將樹脂填充到由所述空心軸和所述電纜限定的空的空間中，c)在空心軸內部設置桿，從而將所述樹脂移位到所述桿和所述空心軸之間的環形間隙中，其中所述電纜被設置在環形間隙中，d)固化所述樹脂以形成轉子。

本發明所基于的一個構思包括在空心軸內部設置桿，其中樹脂僅設置在桿和空心軸之間的環形間隙中。因此，減小了空心軸內的樹脂的總體積。這再次限制了由于樹脂固化和冷卻而引起的熱膨脹和收縮，因此，防止了固化后的樹脂中的裂紋以及固化后的樹脂與空心軸的內周緣之間的表面接觸的損失。因此，這種轉子允許將來能夠構建更高輸出功率的滑環電動機。

在這一點上要強調的是，使用編號a)至d)并不旨在特定的順序。相反，方法步驟a)至d)可具有任何順序。例如，可在將樹脂填充到空心軸中之前，將桿設置在空心軸內部。在這種情況下，樹脂填充在桿和空心軸之間形成的環形間隙中。然而，可優選首先將樹脂填充到空心軸中并然后在空心軸內部設置桿。這是因為，當在空心軸內部設置桿時，容易阻礙樹脂的流動，從而可能產生空腔。

根據一個實施例，在步驟b)之前，在空心軸內部設置間隔件，間隔件將電纜保持至空心軸的內周緣。

結果，電纜將被設置成接近或接觸空心軸的內周緣，從而改善電纜到空心軸的熱傳遞。此外，所述間隔件有助于在將樹脂填充到空心軸中之前將電纜保持在限定位置。