[发明专利]滑环电动机转子制造方法、滑环电动机转子及滑环电动机

说明书

本发明提供一种用于制造用于滑环电动机(1)的转子(2)的方法，该方法包括以下步骤：a)在空心轴(9)内部设置多根电缆(4、5)，其中所述电缆(4、5)分布在所述空心轴(9)的内周缘(28)上；b)将树脂(39)填充到所述空心轴(9)和所述电缆(4、5)之间限定的空间中；c)将杆(41)设置在所述空心轴(9)内部，从而将所述树脂(39)移位到所述杆(41)和所述空心轴(9)之间的环形间隙(47)中，其中所述电缆(4、5)设置在所述环形间隙(47)中；以及d)固化所述树脂(39)以形成所述转子(2)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造滑环电动机转子的方法、滑环电动机转子及滑环电动机。

背景技术

空气分离设备使用大型压缩机压缩空气。压缩机由通常具有12至18兆瓦(MW)的输出功率的感应或异步电动机驱动。

感应或异步电动机为AC(交流)电动机，其通过与定子绕组的磁场的电磁感应获得产生转矩所需的转子电流。感应电动机的转子可为绕线型或鼠笼型。

在绕线转子电动机中，转子绕组通过滑环连接到外部电阻。这就是为何这一类型的电动机被称为滑环电动机的原因。在启动期间，外部电阻降低定子处的磁场强度。因此，定子绕组中的电流被限制为额定电流。当电机达到全速时，转子极被切换至短路。

滑环通过电缆连接到转子绕组。转子具有包括开口端的空心轴。将转子绕组连接到滑环的电缆穿过所述空心轴。

已知用树脂例如环氧树脂填充空心轴内部未被电缆占据的空间。当在空心轴内部固化时，树脂变热，例如热至180℃。在该温度下，树脂的热膨胀巨大。随着树脂冷却，树脂收缩。已发现这会引起固化后的树脂内部的裂纹。此外，还发现固化后的树脂容易与空心轴的内周缘失去接触。这也对电缆产生热量的传导是不利的。总之，这被认为是构建大功率输出滑环电动机的一个限制因素。此外，当在树脂中形成裂纹，尤其是考虑到树脂与转子以例如1500至1800转/分钟的速度一起旋转导致在树脂上产生显著的离心力和振动时，可能形成尖锐的碎屑。这些碎屑可能切穿电缆的绝缘材料，从而导致转子故障。另一方面，当对转子进行维护工作时，尖锐的碎屑可能会使维护人员受伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于制造滑环电动机转子的方法、改进的滑环电动机转子以及改进的滑环电动机。

该目的通过一种用于制造滑环电动机转子的方法来实现，该方法包括以下步骤：a)在空心轴内部设置多根电缆，其中电缆分布在空心轴的内周缘上，b)将树脂填充到由所述空心轴和所述电缆限定的空的空间中，c)在空心轴内部设置杆，从而将所述树脂移位到所述杆和所述空心轴之间的环形间隙中，其中所述电缆被设置在环形间隙中，d)固化所述树脂以形成转子。

本发明所基于的一个构思包括在空心轴内部设置杆，其中树脂仅设置在杆和空心轴之间的环形间隙中。因此，减小了空心轴内的树脂的总体积。这再次限制了由于树脂固化和冷却而引起的热膨胀和收缩，因此，防止了固化后的树脂中的裂纹以及固化后的树脂与空心轴的内周缘之间的表面接触的损失。因此，这种转子允许将来能够构建更高输出功率的滑环电动机。

在这一点上要强调的是，使用编号a)至d)并不旨在特定的顺序。相反，方法步骤a)至d)可具有任何顺序。例如，可在将树脂填充到空心轴中之前，将杆设置在空心轴内部。在这种情况下，树脂填充在杆和空心轴之间形成的环形间隙中。然而，可优选首先将树脂填充到空心轴中并然后在空心轴内部设置杆。这是因为，当在空心轴内部设置杆时，容易阻碍树脂的流动，从而可能产生空腔。

根据一个实施例，在步骤b)之前，在空心轴内部设置间隔件，间隔件将电缆保持至空心轴的内周缘。

结果，电缆将被设置成接近或接触空心轴的内周缘，从而改善电缆到空心轴的热传递。此外，所述间隔件有助于在将树脂填充到空心轴中之前将电缆保持在限定位置。