[發明專利]旋轉電機

在審

• 申請號: 201911000823.3
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN111082553A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 帕特里克·沃爾格穆特
• 申請（專利權）人: 利萊森瑪電機公司
• 主分類號: H02K1/24
• 分類號: H02K1/24;H02K1/28;H02K3/28;H02K15/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 嚴小艷;李春艷

本發明涉及包括轉子的旋轉電機，該轉子包括：凸極，每個凸極包括由至少一個線圈圍繞的磁極本體；至少一對楔形件，其包括定位成抵靠第一凸極的線圈的第一楔形件和定位成抵靠與第一凸極連續的第二凸極的線圈的第二楔形件，第一楔形件和第二楔形件能夠在極間空間中相對于彼此沿轉子的縱向軸線移動，并且每個楔形件具有至少一個接觸表面，第一楔形件的一個或多個接觸表面構造成在一個楔形件相對于另一個楔形件縱向移動時與第二楔形件的一個或多個接觸表面接觸，使得一個楔形件相對于另一個楔形件的運動致使這些楔形件壓靠線圈以便將第一凸極的線圈和第二凸極的線圈分別保持成抵靠于第一凸極的磁極本體和第二凸極的磁極本體。

技術領域

本發明涉及用于旋轉電機的轉子，該轉子也被稱為磁極轉子，并且更具體地而非排他性地涉及工業交流發電機繞線轉子。

背景技術

絕大部分的工業交流發電機轉子是繞線轉子，繞線轉子指的是包括下述電導體繞組(其也被稱為感應線圈)的轉子：可變電流強度的直流電流意在通過所述電導體繞組。考慮到導體的材料的性質、導體安裝位置的回轉半徑以及轉子的旋轉速度，絕對必要的是，這些繞組被牢固地保持在轉子上。

具體地，在這種交流發電機中，在轉子旋轉時，轉子線圈受到離心力，轉子的直徑越大并且轉子的旋轉速度越大，這些力越大。用來沿著磁極轉子的本體保持線圈的部件通常被稱為“磁極轉子楔形件”或“轉子楔形件”。

制造商利用各種形狀和各種原理來執行用楔形件將線圈固定在轉子上的該功能。一些楔形件是單件式楔形件，其他楔形件由若干元件構成；一些楔形件需要由螺母和螺栓類型的一個或更多個夾持附件來補充，而其他楔形件是力裝配式的。

此外，通過線圈的直流電流的強度的增加導致了該線圈內熱的增加。比如工業交流發電機之類的電機的設計標準中的一個設計標準是熱類型。與線圈絕緣材料的操作溫度和耐熱類型相關聯的該特征控制了電機的電絕緣系統的壽命。

將導體保持在磁極本體上的功能非常重要，以便防止導體旋轉出，如上文中所提到的，但是發現的是，楔形件施加在線圈上的壓力也是影響轉子的冷卻效果的一個重要參數。

特定已知形狀的楔形件僅執行固位功能。在這種情況下，線圈與轉子之間的熱交換的質量相當一般，并且線圈與轉子之間的熱量交換導致更大量的活性材料(銅、鐵和/或其他導體)的使用，以便符合給定的耐熱級別。

公開文獻FR 2 842 666 A1公開了一種轉子，該轉子包括具有線圈的凸極，也用作楔形件的散熱器通過螺桿被牢固地壓靠于所述線圈。

在制造期間，所述桿在是冷的時第一次被擰緊，然后，轉子被安置在烤爐中。然后在電機仍然是熱的時執行進一步擰緊，以便增大散熱器壓靠線圈所用的力并且確保良好的熱接觸。該第二次擰緊操作需要對電機進行操作，考慮到電機的重量和尺寸，該操作可能是棘手的。

為了簡化制造，第二次擰緊操作可以被省掉，但是因此熱接觸并不良好，這意味著線圈必須利用更多銅來生產，以便降低線圈電流的強度并且因此降低線圈在操作中加熱升溫達到的程度，并且這具有增加材料成本的缺點。

其他形狀的楔形件將壓力施加至線圈，但是其他形狀的楔形件的設計原理不可能確保生產中壓力等級的良好的可重復性。總體上，熱交換的質量更好，但是在各電機彼此間的熱交換質量的可變性仍然較大，并且再一次，活性材料的數目的優化沒有最大化。

例如，存在下述轉子：在所述轉子中，夾持的緊密性利用蝶形彈簧墊圈來實現。蝶形彈簧墊圈的存在易于減損電機的緊湊性，并且配裝蝶形彈簧墊圈對于特定轉子構型而言可能變得困難。此外，這些墊圈易于隨著電機老化而喪失墊圈的彈性，從而降低可靠性或要求更密集的維護。

最后，存在下述楔形件：在生產中可以更好地控制所述楔形件的壓力等級，從而有助于關于熱交換的質量的受限分布。這一控制是對于給定的熱等級而言優化轉子中的活性材料的數量的關鍵因素之一。這些通常是采用大量部件的螺旋式系統，并且不幸地這使創建組件更復雜且延長操作時間。