[发明专利]具有由颗粒材料制造的短路笼架的电机的转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造电机的转子的方法，其中，转子具有由型芯材料制成的相对于转子轴线同心地布置的转子芯，其中，转子芯具有槽，这些槽基本上在轴向方向上延伸，其中，转子芯在槽的相应的轴向端部分别处具有一个环形的、相对于转子轴线同心地布置的缺口，该缺口连接槽，其中，转子芯具有扩散层，该扩散层包括扩散材料并且该扩散层至少部分地覆盖至少槽和/或相应的环形的缺口的相应的表面。

此外，本发明涉及一种用于电机的转子，其中转子具有由型芯材料制成的相对于转子轴线同心地布置的转子芯，其中，转子芯具有槽，这些槽基本上在轴向方向上延伸，其中，转子芯在槽的相应的轴向端部处分别具有一个环形的相对于转子轴线同心地布置的缺口，该缺口连接槽，其中，转子芯具有扩散层，该扩散层包括扩散材料并且该扩散层至少部分地覆盖至少槽和/或相应的环形的缺口的相应的表面。

最后，本发明涉及一种具有根据本发明的转子的电机。

背景技术

这种类型的转子例如以异步实心转子所已知，其适用于大于4000U/min的转数和大于1MW的功率。这样的异步实心转子基于例如离心力负载和基于其在加热和震动方面的性能必须有高的机械要求。

至今为止，在使用之前单独制造的铜部件时，其接下来还要被镀镍并且组装成短路笼架，在各个部件中的未加工的笼架被引入到轴槽中，真空密封地封装，并且通过扩散焊接在热等静压(HIP)处理时力配合地在笼架内部并且与钢轴连接。棒形或者短路环形状在此受到限制，即其在径向方向上和轴向方向上必须能够引入到车削的或者铣削的轴槽中。不仅短路笼架的部分的生产而且钢轴的生产都需要以高的匹配精度要求和多个检验步骤实现。

这种类型的方法和这种类型的转子例如由WO 2005/124973 A1共公开，其中，由铜制成的短路棒和两个短路环构成的短路笼架借助热等静压(HIP)固定在转子的芯轴上。为此，芯轴或者短路笼架的相应的部件在短路笼架与芯轴的连接位置处设置有扩散层。

发明内容

本发明的目的在于，如下改进开头所述类型的方法和开头所述类型的转子，即转子能够被成本低廉地制造并且同时具有改进的机械性能。

该目的在开头所述类型的方法中由此实现，即在槽和/或相应的环形的缺口中引入导电材料的颗粒材料，其在提供热量和施加压力的情况下与转子芯材料配合地连接。

此外，在开头所述类型的转子的情况中，该目的由此实现，即在槽和/或相应的环形的缺口中引入导电材料，该导电材料作为颗粒材料在提供热量和施加压力的情况下与转子芯材料配合地连接。

最后，该目的通过具有根据本发明的转子的电机实现。

在此，颗粒材料具有许多较小的、固体的壳体，如导电材料的小颗粒或者球体并且被形容为颗粒物。

扩散层的扩散材料尤其可以电镀地涂覆。优选的是，该扩散材料至少在这样的区域中覆盖转子芯，在该区域中短路笼架的导电材料应该与转子芯连接。也可以考虑的是，整个转子芯都覆盖有扩散层。在技术上能够不以较大的复杂度和成本就能实现的扩散材料在转子芯上的涂覆在此允许取消将扩散材料在短路笼架上的在技术上耗费成本的涂覆。

在提供热量和施加压力期间，扩散层一方面将扩散材料扩散到型芯材料中并且另一方面扩散到导电材料的颗粒材料中，从而确保在型芯材料和由颗粒材料形成的短路笼架的导电材料之间的稳定的、材料配合的连接。

在槽和/或相应的环形缺口中布置的颗粒材料与转子芯的材料配合的连接在此例如通过热等静压处理实现。为此，例如可以在转子芯上安装封装体，其至少能够气密地包围转子芯的槽和/或相应的环形的缺口，其中颗粒材料至少放置在槽和/或相应的环形的缺口中，并且接下来该封装体气密地封闭转子芯并且被抽真空。该封装体例如可以是铁皮管，其包围转子并且相对于转子轴线同心地布置。铁皮管在此仅仅是辅助装置，其在HIP工艺之后在对转子进行滚动车削中被去除，也就是说，在去除转子的毛边时并且同时通过车削来实现。优选的是，在封装体中过量地引入导电材料的颗粒材料。