CN102237742B - 电力机器及用于组装电力机器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安装电力机器的转子的方法和电力机器。所述方法包括在转子的安装期间使用轴向导向的引导杆(107-109)来保持转子(102)相对于定子(101)的内孔居中。所述转子具有滑动表面，从而它能够沿着所述引导杆在轴向方向上滑动到它的最终位置。支撑所述转子的轴承(105，106)的机械支撑结构(104)设置有支撑表面，以便能够给予引导杆机械支撑。所述机械支撑结构(104)可以包括例如供所述引导杆的螺纹端部能够紧固的螺纹孔。在所述转子已经被移动到它的最终位置并且被所述轴承支撑之后，所述引导杆被移除。

Description

电力机器及用于组装电力机器的方法

技术领域

本发明涉及一种电力机器和一种用于组装电力机器的方法。更加具体地，该方法涉及将电力机器的转子安装到电力机器的定子的内孔中。

背景技术

有时可能必须在电力机器的通常操作场地处即在现场条件中组装或者维修电力机器。例如，可能存在以下情形，即，例如必须改变电力机器的轴承，而移动整个电力机器以便在别处维修可能是太麻烦的并且/或者是花费太高的。特别地，在现场条件中将电力机器的转子安装到定子铁心的内孔中可能是一项麻烦的任务。特别地，即使在车间情况中，组装永磁电力机器也可能是一项挑战性的任务，这是因为由永磁体引起的强作用力使得将包括永磁体的转子安装到定子铁心的内孔中复杂化。在具有表面式安装永磁体的永磁电力机器的情形中，当将转子安装到定子铁心的内孔中时存在相当大的、损坏永磁体的风险。

公报CN101577453、JP2003143786、KR20000007669、JP8168215和JP2223342公开了用于将永磁体安装到永磁电力机器的转子中的各种方法。因为由永磁体引起的作用力，将永磁体在转子中安装到正确的位置中是一项挑战性的任务。然而，还需要用于克服与将包括永磁体的转子安装到永磁电力机器的定子铁心的内孔中有关的挑战的技术方案。同样，需要用于克服与在现场条件中将转子安装到电磁电力机器的定子铁心的内孔中有关的挑战的技术方案。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供一种用于组装电力机器的新的方法，该电力机器包括：

-定子，该定子包括叠片定子铁心和定子绕组，

-转子，和

-机械支撑结构，该机械支撑结构包括用于相对于定子支撑转子的轴承。

用于组装上述电力机器的方法包括：

-将引导杆的第一端安置到机械支撑结构，从而使得引导杆变得轴向导向，

-安置转子，从而使得引导杆在转子的通孔中并且转子能够沿着轴向导向的引导杆滑动，

-使转子沿着引导杆在轴向方向上滑动到定子铁心的内孔中，并且当转子正沿着轴向方向滑动时，引导杆保持转子相对于定子铁心的内孔居中，和

-从电力机器移除引导杆。

因为当转子正沿着轴向方向滑动到定子铁心的内孔中时，引导杆能够保持转子相对于定子铁心的内孔居中，所以同样是在现场条件中，转子的安装是直接了当的操作。该方法特别地在永磁电力机器的情形中提供优点，在永磁电力机器中，由永磁体引起的作用力使得将转子安装到定子铁心的内孔中复杂化。因为引导杆保持转子相对于定子铁心的内孔居中，所以在转子的安装期间损坏永磁体的风险被显著地降低或者甚至被消除。上述轴向方向是转子的旋转轴线的方向。

根据本发明的第二方面，提供一种新的电力机器，能够使用上述方法安装该电力机器的转子。根据本发明的第二方面的电力机器包括：

-定子，该定子包括叠片定子铁心和定子绕组，

-转子，和

-机械支撑结构，该机械支撑结构包括用于相对于定子支撑转子的轴承，

其中，该机械支撑结构包括支撑表面，所述支撑表面适用于支撑轴向导向的引导杆，并且该转子包括具有滑动表面的通孔，该滑动表面适用于允许转子通过使转子沿着引导杆在轴向方向上滑动而被安装到定子铁心的内孔中，在安装期间，该引导杆能够保持转子相对于定子铁心的内孔被充分地居中。

该电力机器能够例如是其中转子包括永磁体的永磁电力机器。

在所附从属权利要求中描述了本发明的多个示例性实施例。

当结合附图阅读时，根据具体示例性实施例的以下说明，将与本发明的另外的目的和优点一起最好地理解本发明的关于构造和关于操作方法这两者的各种示例性实施例。

在本文献中，动词“包括”作为一种开放式限制来使用，该动词既不排除也不要求存在未予叙述的特征。除非另外明确地声明，在从属权利要求中叙述的特征能够相互自由地组合。

附图说明

在实例的意义上并且参考附图在下面更加详细地说明了本发明的示例性实施例和它们的优点，其中：

图1a示出在其中转子正被安装的状况中的、根据本发明的一个实施例的电力机器的概略截面视图，

图1b示出在其中转子已被安装的状况中的、图1a所示电力机器的概略截面视图，

图1c示出沿着图1a所示的线A-A截取的截面的视图，

图1d示出根据本发明的一个实施例的电力机器的转子，

图2示意具有与图1c所示那些截面不同的截面的引导杆，并且

图3示出用于组装电力机器的、根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

具体实施方式

图1a示出在其中转子正被安装的状况中的、根据本发明的一个实施例的电力机器的概略截面视图，并且图1b示出在其中转子处于它的最终位置的状况中的、该电力机器的概略截面视图。图1c示出沿着图1a所示的线A-A截取的截面的视图。在图1a-1c中，轴向方向是坐标***150的z轴线的方向。该电力机器包括定子101，定子101包括叠片定子铁心和定子绕组。该电力机器的转子102包括框架113和被附接到框架113的永磁体103。该电力机器包括机械支撑结构104，机械支撑结构104包括轴承105和106，轴承105和106被布置成当如在图1b中所示转子已经被安装到它的通常位置时相对于定子支撑转子。在图1a-1c所示的示例性构造中，机械支撑结构104被连接到与电力机器成一体的齿轮级114的框架结构（或者是其一部分）。齿轮级能够例如是行星齿轮级。然而，应该指出，根据本发明原理的观点，是否存在任何成一体的齿轮级不是实质性的。例如，机械支撑结构104同样能够被直接地附接到外部框架115。图1a和图1b所示轴承是滚动轴承。然而，应该指出，轴承中的任何一个均同样能够是滑动轴承。

机械支撑结构104包括适用于支撑轴向导向的引导杆107、108、109和110的支撑表面。在图1a-1c所示的示例性构造中，机械支撑结构104包括供引导杆的螺纹端能够在其中紧固的螺纹孔。图1a仅仅示出引导杆107-109，但是图1c示出所有的引导杆107-110的截面。转子102包括滑动表面，该滑动表面适用于允许通过沿着引导杆在箭头120的方向即轴向方向上使转子滑动而将转子安装到定子铁心的内孔中，在安装期间，该引导杆能够保持转子相对于定子铁心的内孔被充分地居中。在图1a-1c所示的示例性构造中，框架113包括用于引导杆的孔隙。在图1a所示状况中，该孔隙的表面面向引导杆并且由此该孔隙的表面代表了转子的滑动表面。支撑元件111能够被用于保持引导杆的端部相对于彼此处于预定的位置处，从而进一步提高引导杆保持转子相对于定子铁心的内孔被居中的能力。

能够利用各种机械布置结构实现使用引导杆来帮助转子安装的原理。例如，为机械支撑结构104提供螺纹孔或者提供用于引导杆的端部的其它空腔是不必需的。例如，在如在图1a-1c中所示意地在机械支撑结构的表面上存在轴向导向凹槽并且使用支撑元件111的情形中，引导杆也被充分地支撑。进而，如在图1d中所示意地，框架113的内壁能够设置有例如具有轴向导向凹槽131的凸起130，轴向导向凹槽131与机械支撑结构104中的对应的轴向导向凹槽一起形成了用于引导杆的通道并且由此支撑引导杆。

因为利用被用于布置转子的轴承的、相同的机械支撑结构104支撑引导杆，所以使用引导杆来帮助转子安装的、以上示意的原理是有利的。因此，用于安装的引导能够与转子的轴承105和106同心。

被用于在安装期间支撑转子的引导杆107-110还能够例如在电力机器的输送期间被用于相对于定子101将转子102锁定在固定的位置中，即：引导杆能够被用作输送支撑件，以在输送例如装运期间保护电力机器。

在上述示例性情形中，引导杆107-110具有圆形截面。图2示意存在具有非圆形截面的引导杆207、208、209和210的情形。如在局部侧截面视图200中所示意的，机械支撑结构104可以包括用于接纳引导杆的端部的一个空腔或者多个空腔。

在于图1a-1c中示意的示例性构造中，转子包括独立的中央部112，如在图1b中所示，转子的框架113被附接到中央部112。然而，应该指出，框架113和中央部112也能够是单个整体件。进而，如对于本领域技术人员而言明显的，在安装期间使用引导杆来保持转子相对于定子铁心的内孔定中的上述原理能够与电力机器的很多不同的构造相结合地应用。图1a-1d涉及电力机器是永磁电力机器的情形。然而，如对于本领域技术人员而言明显的，电力机器并不是必需地必须是永磁电力机器。尽管上述基于引导杆的原理与永磁电力机器相结合地提供原理的大多数优点，但是该原理还适用于电磁电力机器。

图3示出用于组装电力机器的、根据本发明的一个实施例的方法的流程图，该电力机器包括：

-定子，该定子包括叠片定子铁心和定子绕组，

-转子，和

-机械支撑结构，该机械支撑结构包括用于相对于定子支撑转子的轴承。

该方法包括：

-在方法步骤301中，将引导杆的第一端安置到机械支撑结构，从而使得引导杆变得轴向导向，

-在方法步骤302中，安置转子，从而使得转子能够沿着轴向导向的引导杆滑动，

-在方法步骤304中，沿着引导杆在轴向方向上将转子滑动到定子铁心的内孔中，且当转子正沿着轴向方向滑动时，该引导杆保持转子相对于定子铁心的内孔居中，和

-在方法步骤305中，从电力机器移除引导杆。

在根据本发明的一个实施例的方法中，每一个引导杆的第一端均被推入机械支撑结构的空腔中。

在根据本发明的一个实施例的方法中，每一个引导杆的第一端均带有螺纹并且被拧紧到机械支撑结构的对应的螺纹孔中。

根据本发明的一个实施例的方法进一步包括，在可选的方法步骤303中，将支撑元件安置到引导杆的第二端，以保持引导杆的第二端相对于彼此地处于预定的位置处，从而进一步提高引导杆保持转子相对于定子铁心的内孔居中的能力。

在根据本发明的一个实施例的方法中，该转子包括永磁体。

还提供了一种用于为电力机器提供输送支撑件的新的方法，该电力机器包括：

-定子，该定子包括叠片定子铁心和定子绕组，

-转子，和

-机械支撑结构，该机械支撑结构包括用于相对于定子支撑转子的轴承。

用于为电力机器提供输送支撑件的该方法包括：

-将引导杆的第一端安置到机械支撑结构，从而引导杆变成沿着轴向方向延伸通过转子的孔隙，从而相对于定子将转子锁定在固定的位置中。

在以上给出的说明中提供的具体实例不应该被理解成是限制性的。因此，本发明不仅仅被限制于上述的实施例。

Claims (9)

1.一种电力机器，包括：

-定子(101)，所述定子(101)包括叠片定子铁心和定子绕组，

-转子(102)，和

-机械支撑结构(104)，所述机械支撑结构(104)包括用于相对于所述定子支撑所述转子的轴承(105，106)，

其特征在于，所述机械支撑结构包括支撑表面，所述支撑表面相对于所述定子静止且适用于支撑轴向导向的引导杆，并且所述转子包括具有滑动表面的通孔，所述滑动表面适用于允许所述转子通过使所述转子沿着所述引导杆在轴向方向上滑动而被安装到所述定子铁心的内孔中，在所述安装期间，所述引导杆能够保持所述转子相对于所述定子铁心的所述内孔居中，并且在所述安装之后，所述引导杆能够被移除，并且其中在移除所述引导杆之后，所述轴承能够相对于所述定子支撑所述转子。

2.根据权利要求1所述的电力机器，其中所述机械支撑结构包括用于接纳所述引导杆的端部的一个空腔或者多个空腔。

3.根据权利要求1所述的电力机器，其中所述机械支撑结构包括用于接纳所述引导杆的螺纹端的螺纹孔。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电力机器，其中所述转子包括永磁体(103)。

5.一种用于组装电力机器的方法，所述电力机器包括：

-定子(101)，所述定子(101)包括叠片定子铁心和定子绕组，

-转子(102)，和

-机械支撑结构(104)，所述机械支撑结构(104)包括用于相对于所述定子支撑所述转子的轴承(105，106)，

其特征在于，所述方法包括：

-将引导杆(107-110)的第一端安置(301)到所述机械支撑结构，从而使得所述引导杆变得轴向导向，所述机械支撑结构包括支撑表面，所述支撑表面相对于所述定子静止且适合用于支撑所述轴向导向的引导杆，

-安置(302)所述转子，从而使得所述引导杆在所述转子的通孔中并且所述转子能够沿着轴向导向的所述引导杆滑动，

-使所述转子沿着所述引导杆在所述轴向方向上滑动(304)到所述定子铁心的内孔中，且当所述转子正沿着所述轴向方向滑动时，所述引导杆保持所述转子相对于所述定子铁心的所述内孔居中，和

-从所述电力机器移除(305)所述引导杆，在移除所述引导杆之后，所述轴承能够相对于所述定子支撑所述转子。

6.根据权利要求5所述的方法，其中每一个引导杆的所述第一端均被推入所述机械支撑结构的空腔中。

7.根据权利要求5所述的方法，其中每一个引导杆的所述第一端均带有螺纹并且被拧紧到所述机械支撑结构的螺纹孔中。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括将支撑元件(111)安置(303)到所述引导杆的第二端，以保持所述引导杆的所述第二端相对于彼此处于预定的位置处，从而进一步提高所述引导杆保持所述转子相对于所述定子铁心的所述内孔居中的能力。

9.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中所述转子包括永磁体(103)。