电机的转子和具有这种转子的电动机的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  11

专利名称:电机的转子和具有这种转子的电动机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电机的转子,尤其是用于密封封闭的制冷剂压缩 机的驱动电动机,其具有包括导磁材料的主体,该转子具有多个轴向 延伸槽,槽填有导电材料。
背景技术
例如从DE 692 06 626 T2已知这种转子。
利用这种转子,轭形成在槽径向内侧,所述轭用作》兹通量的路径。 轭被孔径向内侧地限制,所述孔用于容纳转子轴。如果使用小直径的 转子轴,孔对应地可以做得更小。在此情况下,可以获得相对大的轭, 对于磁性原因,这是不需要的。
理论上,因此获得的空间然后可以使槽径向向内延伸,因此为电 流提供更大的线横截面。然而,槽径向向内的延伸会有以下缺点槽 在径向内端将严重变窄。在此情况下,在槽中完全填充导电材料,至 少通过保护性努力,实际上是不可能的。会产生气孔和其它沖突,这 对于电机的运行情况又具有负面的影响,并降低了性能。
将根据图7和8讨论问题如果如图7中所示,转子中的槽径向 向内地延伸,这导致了非常狭窄的槽底部,这不再能够适当地填充导 电材料。为了提供^f兹通量的充分的流径,保留在两个槽中的转子齿必 须具有一定宽度,因此单个槽沿圆周方向的限制^皮预先确定。如果如 图8所示,沿圆周方向的这些限制将进一步向内延伸,槽会产生,其 在几何形状上包括两个单独的主体。逻辑上,这不是恰当的解决方案。

发明内容
本发明基于以下任务设计一种转子,从而在电机中实现良好性利用引言中提到的该种转子,该任务通过以下实现带延伸部分 的第 一组槽比第二组槽更进一步径向向内延伸,且至少 一个第二组槽 必须布置在两个第一组槽之间,在相邻延伸部分之间第一流横截面形 成在两个延伸部分的圆周方向上最短距离处,在相邻槽之间,第二流 横截面形成槽之间圓周方向上最短距离处,第 一流横截面对应于两个 第一组槽之间的第二流横截面的总和。
该实施例提供了 一种电^f兹情况的优选方案。延伸使得能够设计槽 的横截面,从而其可以容易地填充有导电材料。另一方面,确保仅有 极少干扰的情况下引导磁通量。磁通量实际上遇到与相邻延伸部分之 间的流横截面相同的相邻槽之间的流横截面。磁通量的横截面不必精
确地相同。只要^兹通量不受到严重地干扰,例如±10%的小偏差是允许
的。 一部分槽的延伸允许保持大量槽,因为仍能在转子径向内侧获得 充分的流横截面。如果所有槽进一步径向向内延伸,径向内侧可获得 的横截面将被严重地减小,从而导电材料不会再以需要的可靠性填充 槽,且槽的数量将不得不减少。填充有导电材料的槽的延伸减少了短 路式转子的电阻,其中槽内由导电材料形成的导体通过两前侧处的短 路线圈彼此连接。然而,主体内的径向磁通路不被、或不显著地被减 小,因此不产生额外的损失。
优选地,在径向方向上,第一组槽比第二组槽长20-50%。因而, 径向内侧可获得的空间被利用到最佳。另一方面,对于电流可获得的 线横截面被最优化。另一方面,在干扰意义上,对于磁通量可获得的 流才黄截面(flow cross-section)未^皮削弱。
在优选的实施例中,确保相邻的延伸部分具有相邻的限制壁, 其平行于彼此延伸超过延伸部分的径向延伸部的至少50%。另外如果 壁实际上在整个延伸部分的径向延伸上平行于彼此,除了延伸部分径 向内径和径向外侧的端部,此处会是有利的。另外以此方式,其可以 实现在一定径向延伸上可以获得用于磁通量的恒定流横截面,因此避免磁通量的干扰。另外,如果最短距离位于平行延伸的壁的区域中, 其也是有利的。》兹流横截面在该区域中保持为恒定,从而此处不会出 现不兹通量的干扰。这进一步提供了转子的运行性能。
优选地,延伸部分具有横截面,其大小使得直径为能够配合至少
2mm的圆圈。如果槽填充有导电材料,该实施例是尤其有利的。在此
情况下,避免了形成中空的风险,中空会增加电阻并降低电动机的性
台匕 月匕。
优选的是,横截面具有半径为至少0.4mm的拐角部。如果转子的 核芯由冲孔层压制成,这是尤其有利的。
优选地,第一组槽在圆周方向上径向向内地减小,并在延伸部分 的区域中沿圆周方向扩大。该实施例使得尤其容易使第 一 流横截面调 整为第二流横截面的和。
优选的是,从延伸部分到第一组槽的剩下部分的过渡部分带弧形 地产生。该实施例具有两个优点。首先,弧形过渡部分提供以下磁 通量的干扰被保持为^^艮小或者甚至完全避免。其次,弧形过渡部分提 供改善的情况,如果槽填充有导电材料、例如铝或者铜。
优选地,第二组槽径向内侧具有弧形终止部分,过渡部分至少部 分地平行于端部延伸。因而,同样在第二组的槽的径向内端的区域中, 谐波过程产生用于磁通量,其在此处暴露于大致恒定的流横截面。如 果弧形端部具有圆形形状且过渡部分也部分地符合圓形形状,这尤其 容易实现。
优选地,第二组槽布置在每两个第一组槽之间。因而,第一组槽 和第二组槽交替。这产生最优的情况。尽管一些槽的延伸,不发生横 截面的径向内侧变窄,变窄会使得槽的完全填充更困难。因此,可以 保持大量槽。
在选4奪性实施例中,可以确保两个第二组槽布置在每两个第一 组槽之间。因而,仅隔一个槽沿径向方向向内延伸。这也给出有利条 件。本发明也涉及具有这种转子的电动机。
优选的是,转子中槽的数量与定子槽口的数量之间的关系等于
28: 24。例如,14个第一组槽和14个第二组槽可以与24个定子槽口 一起使用。这导致非常小的谐波损失。其它选择是20: 24、 32: 24 或者14: 12的关系。
选择性地,它可以确保转子中的槽的数量和定子槽口的数量之 间的关系等于27: 24。这给出最优的情况。可以使用槽的数量和定子 槽口的数量之间的其它关系而没有关于槽沿径向方向长度不同的问 题。


以下,结合附图,才艮据优选实施例说明本发明
图1显示了转子的横截面;
图2显示了根据图1的细节II的放大;
图3显示了根据图1的细节III的放大;
图4显示了转子的立体图、尤其以截面;
图5显示了第二实施例的转子的横截面视图6是根据图5的细节VI的放大;
图7是解释该问题的示意图;和
图8是另一相似视图。
具体实施例方式
电机的转子2制成短路式转子。例如,其由多个沖孔金属层压板 2制成,其中一个在图4中显示,具有非常大厚度。然而,其也可以 通过不同方式制成。转子具有中心孔3,其将最后容纳转子轴。
金属层压板2形成主体4,其是导磁的。主体4具有多个槽5、 6, 其沿圆周方向分布。每一槽5、 6填有导电材料。该材料例如可以是 铝,其以流体形式填入槽5、 6,并然后在那里固化。因而,槽5、 6完全地填有导电材料。导电材料然后形成电导体。所有槽5、 6中的 电导体通过短路线圈在转子的两前侧彼此连接,这未详细显示。
与传统的孔相比,孔3具有一定程度减小的直径。密封封闭的制 冷剂压缩机的驱动电动机的这种转子通常具有直径为18mm的中央开 口。在此情况下,该直径减小到15mm。
可以看出,槽5、 6具有不同的径向延伸。为了简化说明,槽5、 6分为两组。槽5形成第一组。槽6形成第二组。第一组的槽5比第 二组的槽6径向地更向内延伸。
该延伸由延伸部分7形成。
所有槽5、 6径向向内地沿圆周方向逐渐变细。径向内侧地,第 二组的槽6结束于终止部分(stop)8,其橫截面具有圆形形状。然而, 第一组的槽5延伸入延伸部分7中,过渡部分9具有弧形形状。
第一組的相邻槽5的延伸部分7具有相邻的壁10、 11,其平行于 彼此延伸。在这些平行延伸的壁10、 11的区域中,两个延伸部分7 具有沿圆周方向的最短距离a,所述距离形成^f兹通量的第一流^f黄截面。
进一步,相邻的槽5、 6也具有相邻的壁12、 13,其又平行于彼 此延伸。这些壁12、 13的径向延伸合计为第二组的槽6的径向延伸 的至少50%。
沿圆周方向,壁12、 13具有距离b,其对应于相邻槽5、 6之间
的最小距离。距离b限定磁通量的第二流横截面。
延伸部分7现在通过以下方法确定大小和布置
a = 2 x b
在此情况下,不需要极其精确的相等。 一定百分比的偏差、尤其 最大10%、优选地最大5%是允许的,而没有问题。
终止部分8和相邻的过渡部分9还大致平行地延伸,因此磁通量 与第一组的两个槽5之间的实际上恒定的流横截面相遇。以此方式, 石兹通量实际上不祐j无乱。
每个延伸部分7被制成为直径为至少2mm的圆圈14配合入。该尺寸确保导电材料可以在槽5中铸型(mould)而无中空或空腔。 沿径向方向,第一组的槽5比第二组的槽6长20-50%。 如从图2可见,延伸部分7的所有角15、 16制成至少0.4mm半
径。优选地,0.6mm。
如果如所示,该转子1设置有14个第一组槽5和14个第二组槽
6,并与具有24个定子槽口的定子一起使用,这导致非常小的谐波损
耗。对于转子中槽相对于定子槽口为20: 24、 32: 24或者14: 12,
相似的情况产生。
图5和6显示了修改的实施例,其中相同的元件具有相同的附图
标记。基本不同在于,此处,第一组每两个槽5之间存在两个第二組
槽6,因此仅每隔一个槽5属于第一组。进一步,27个槽5、 6被设
置,即,9个第一组槽5和18个第二组槽6。
如本身已知的,对于所有槽5、 6通常的是,径向外侧地,它们
以尖部结束。
权利要求
1.一种电机的转子,尤其是用于密封封闭的制冷剂压缩机的驱动电动机的转子,所述具有包括导磁材料的主体,所述转子具有多个轴向延伸的槽,所述槽填有导电材料,其特征在于,带延伸部分(7)的第一组槽(5)比第二组槽(6)更径向向内地延伸,并且至少一个所述第二组槽(6)布置在两个所述第一组槽(5)之间,在相邻的延伸部分(7)之间,第一流横截面形成在这两个延伸部分(7)的圆周方向上最短距离(a)处,在相邻的槽(5,6)之间,第二流横截面形成所述槽(5,6)之间的圆周方向上最短距离(b)处,所述第一流横截面对应于两个第一组槽(5)之间的第二流横截面的总和。
2. 根据权利要求1所述的转子,其特征在于,沿径向方向,所 述第一组槽(5)比所述第二组槽(6)长20 - 50%。
3. 根据权利要求1或2所述的转子,其特征在于,相邻的所述 延伸部分(7)具有相邻的限制壁(10,11),所述限制壁(10,11)平行于彼此 延伸超过延伸部分(7)的径向延伸部的至少50%。
4. 根据权利要求1-3中的一项所述的转子,其特征在于,所述 延伸部分(7)具有横截面,其大小为能够配合至少2mm直径的圆圏 (14)。
5. 根据权利要求4所述的转子,其特征在于,所述横截面具有 半径为至少0.4mm的拐角部(15,16)。
6. 根据权利要求1 - 5中的一项所述的转子,其特征在于,所述 第 一組槽(5)沿圆周方向径向向内变细,并在延伸部分(7)的区域内圓 周方向上扩大。
7. 根据权利要求6所述的转子,其特征在于,从延伸部分(7)到 第 一组槽(5)的剩余部分的过渡部分(9)实现为弧形。
8. 根据权利要求7所述的转子,其特征在于,所述第二组槽(6) 在径向内侧具有弧形端(8),所述过渡部分(9)至少部分地平^f亍于所述端(8)而延伸。
9. 根据权利要求1 - 8中一项所述的转子,其特征在于, 一个第 二组槽(6)布置在每两个第一组槽(5)之间。
10. 根据权利要求1-8中一项所述的转子,其特征在于,两个 第二组槽(6)布置在每两个第一组槽(5)之间。
11. 一种电动机,其具有根据权利要求1 - 10中一项所述的转子。
12. 根据权利要求11所述的电动机,其特征在于,转子(l)中的 槽(5,6)的数量和定子槽口的数量之间的关系等于28: 24, 20: 24, 32: 24或者14: 12。
13. 根据权利要求11所述的电动机,其特征在于,转子(l)中的 槽(5,6)的数量和定子槽口的数量之间的关系等于27: 24。
全文摘要
本发明涉及一种电机的转子,尤其是用于密封封闭的制冷剂压缩机的驱动电动机的转子,其具有包括导磁材料的主体(4),该转子具有多个轴向延伸的槽(5,6),其填充有导电材料。本发明试图实现良好性能。为此目的,确保第一组槽(5)的延伸部分(7)比第二组槽(6)进一步径向向内延伸,并且至少一个第二组槽(6)必须布置在两个第一组槽(5)之间,第一流横截面形成在相邻延伸部分(7)之间两个延伸部分(7)之间圆周方向上最短距离(a)处,第二流横截面形成在相邻槽(5,6)之间槽(5,6)之间圆周方向上最短距离(b)处,第一流横截面对应于两个第一组槽(5)之间的第二流横截面的总和。
文档编号H02K1/26GK101540531SQ20091012908
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月19日 优先权日2008年3月20日
发明者N·C·韦劳克 申请人:丹福斯压缩器有限公司

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