[发明专利]用于制造异步电机的转子的方法以及转子

说明书

本发明涉及用于制造异步电机的转子的方法以及转子，具体而言涉及用于制造异步电机的转子（10）的方法，包括如下步骤：提供预制模块，即旋转对称的叠片组（12），该叠片组带有多个沿着其圆周分布地布置的、贯通的轴向通道（18），在这些轴向通道中布置了由铜合金构成的轴向地突出于所述叠片组（12）的导体杆（20）；在所述叠片组（12）的每一侧，利用铝合金对所述导体杆（20）的突出的各端部予以包封浇铸，用于形成每个短路环（22），该短路环使得各导体杆（20）相互电连接。本发明通过如下出众，即在所述包封浇铸的步骤之前在含有氧气的环境中将所述预制模块加热到介于200℃和300℃之间的目标温度。

技术领域

本发明涉及一种用于制造异步电机的转子的方法，其包括如下步骤：

- 提供预制模块，即旋转对称的叠片组，该叠片组带有多个沿着其圆周分布地布置的、贯通的轴向通道，在这些轴向通道中布置了由铜合金构成的导体杆，这些导体杆轴向地突出于叠片组；

- 在叠片组的每一侧，利用铝合金对导体杆的突出的各端部予以包封浇铸，用于形成每个短路环，该短路环使得各导体杆相互电连接。

本发明还涉及一种用于异步电机的转子，其包括旋转对称的叠片组，该叠片组带有多个沿着其圆周分布地布置的、贯通的轴向通道，在这些轴向通道中布置了由铜合金构成的导体杆，这些导体杆轴向地突出于叠片组，其中，导体杆的突出的各端部在叠片组的每一侧上借助由铝合金构成的浇铸的短路环导电地相互连接。

背景技术

这种方法由DE 10 2009 034 647 A1已知。

本领域技术人员基本上已知用于特别是大功率的异步电机(如其在汽车制造中被需要例如用作牵引机)的转子(也叫转轮)的构造。这些转子主要由堆叠的各单叠片的组所构成，所谓的导体笼嵌入到这些单叠片中。导体笼本身主要由沿着叠片组的圆周分布的、轴向地伸展的导体杆构成，这些导体杆分别在叠片组的端侧处借助所谓的短路环导电地相互连接。导体笼嵌入到叠片组中通常按如下方式进行：后者含有轴向地伸展的通道，导体杆在两侧轴向突出地插入到这些通道中。在下一个步骤中安装短路环。所述轴向通道由叠片的相互对准的贯通开口形成。它们可以设计成槽或封闭的通道，这些槽由单叠片的相互对准的边缘凹口构成，这些通道由单叠片中的相互对准的孔构成。导体杆、短路环以及它们的过渡区域由于在工作中出现的大电流而必须具有高的导电率，这明显限制了对在技术和经济上合适的材料与连接方法的选择。用于导体杆的铜和用于短路环的铝的材料组合在异步电机的工作中带来了效率优势。通常有预制模块可供使用，该预制模块基本上只包括叠片组和嵌入叠片组中的铜杆，其中各铜杆以它们的端部(通常在两侧)突出于叠片组。该预制模块被供应给包封浇铸过程，其中，铜杆的突出的端部利用铝包封浇铸以用来形成短路环。

本领域技术人员将理解，术语“铜”和“铝”在此不应局限于纯材料来理解，而是指代以所提到的材料作为主要成分的合金的简称。

在把铜存放于周围环境空气处时，在铜表面上通常形成薄的氧化层。在插入到叠片组中之前在存放期间在导体杆的表面上也是如此。本领域目前认为，这种氧化层是不利的，因为它是在导体杆的铜与短路环的铝之间的电绝缘的阻隔物。因此试图防止形成这种氧化层，或者将其去除。开篇提到的形成这类的文献为此提出特别是通过电镀来对导体杆予以覆层。作为覆层材料，提出了同一种材料，即通常的铝，由该材料也制造短路环。

JP H 102 34 166公开了在把铜杆插入到叠片组的轴向通道中时将氧化层去除。

由DE 10 2015 102 420 A1已知，在包封浇铸过程之后，在被包封浇铸的导体杆与短路环之间激励起高频振动，以便通过类似于摩擦焊接的相互作用来实现各材料的、消除氧化层的紧密连接。

采用这种方法制造的全部转子都表现出如下缺点：随着时间的流逝，在材料边界处出现接触腐蚀，所述接触腐蚀长期显著地降低电连接和因此电机的功率能力。

发明内容