CN111082553A - 旋转电机 - Google Patents
旋转电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111082553A CN111082553A CN201911000823.3A CN201911000823A CN111082553A CN 111082553 A CN111082553 A CN 111082553A CN 201911000823 A CN201911000823 A CN 201911000823A CN 111082553 A CN111082553 A CN 111082553A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wedge
- pole
- rotor
- coil
- shaped element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/527—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/34—Reciprocating, oscillating or vibrating parts of the magnetic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/0018—Applying slot closure means in the core; Manufacture of slot closure means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
- H02K3/487—Slot-closing devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
本发明涉及包括转子的旋转电机,该转子包括:凸极,每个凸极包括由至少一个线圈围绕的磁极本体;至少一对楔形件,其包括定位成抵靠第一凸极的线圈的第一楔形件和定位成抵靠与第一凸极连续的第二凸极的线圈的第二楔形件,第一楔形件和第二楔形件能够在极间空间中相对于彼此沿转子的纵向轴线移动,并且每个楔形件具有至少一个接触表面,第一楔形件的一个或多个接触表面构造成在一个楔形件相对于另一个楔形件纵向移动时与第二楔形件的一个或多个接触表面接触,使得一个楔形件相对于另一个楔形件的运动致使这些楔形件压靠线圈以便将第一凸极的线圈和第二凸极的线圈分别保持成抵靠于第一凸极的磁极本体和第二凸极的磁极本体。
Description
技术领域
本发明涉及用于旋转电机的转子,该转子也被称为磁极转子,并且更具体地而非排他性地涉及工业交流发电机绕线转子。
背景技术
绝大部分的工业交流发电机转子是绕线转子,绕线转子指的是包括下述电导体绕组(其也被称为感应线圈)的转子:可变电流强度的直流电流意在通过所述电导体绕组。考虑到导体的材料的性质、导体安装位置的回转半径以及转子的旋转速度,绝对必要的是,这些绕组被牢固地保持在转子上。
具体地,在这种交流发电机中,在转子旋转时,转子线圈受到离心力,转子的直径越大并且转子的旋转速度越大,这些力越大。用来沿着磁极转子的本体保持线圈的部件通常被称为“磁极转子楔形件”或“转子楔形件”。
制造商利用各种形状和各种原理来执行用楔形件将线圈固定在转子上的该功能。一些楔形件是单件式楔形件,其他楔形件由若干元件构成;一些楔形件需要由螺母和螺栓类型的一个或更多个夹持附件来补充,而其他楔形件是力装配式的。
此外,通过线圈的直流电流的强度的增加导致了该线圈内热的增加。比如工业交流发电机之类的电机的设计标准中的一个设计标准是热类型。与线圈绝缘材料的操作温度和耐热类型相关联的该特征控制了电机的电绝缘***的寿命。
将导体保持在磁极本体上的功能非常重要,以便防止导体旋转出,如上文中所提到的,但是发现的是,楔形件施加在线圈上的压力也是影响转子的冷却效果的一个重要参数。
特定已知形状的楔形件仅执行固位功能。在这种情况下,线圈与转子之间的热交换的质量相当一般,并且线圈与转子之间的热量交换导致更大量的活性材料(铜、铁和/或其他导体)的使用,以便符合给定的耐热级别。
公开文献FR 2 842 666 A1公开了一种转子,该转子包括具有线圈的凸极,也用作楔形件的散热器通过螺杆被牢固地压靠于所述线圈。
在制造期间,所述杆在是冷的时第一次被拧紧,然后,转子被安置在烤炉中。然后在电机仍然是热的时执行进一步拧紧,以便增大散热器压靠线圈所用的力并且确保良好的热接触。该第二次拧紧操作需要对电机进行操作,考虑到电机的重量和尺寸,该操作可能是棘手的。
为了简化制造,第二次拧紧操作可以被省掉,但是因此热接触并不良好,这意味着线圈必须利用更多铜来生产,以便降低线圈电流的强度并且因此降低线圈在操作中加热升温达到的程度,并且这具有增加材料成本的缺点。
其他形状的楔形件将压力施加至线圈,但是其他形状的楔形件的设计原理不可能确保生产中压力等级的良好的可重复性。总体上,热交换的质量更好,但是在各电机彼此间的热交换质量的可变性仍然较大,并且再一次,活性材料的数目的优化没有最大化。
例如,存在下述转子:在所述转子中,夹持的紧密性利用蝶形弹簧垫圈来实现。蝶形弹簧垫圈的存在易于减损电机的紧凑性,并且配装蝶形弹簧垫圈对于特定转子构型而言可能变得困难。此外,这些垫圈易于随着电机老化而丧失垫圈的弹性,从而降低可靠性或要求更密集的维护。
最后,存在下述楔形件:在生产中可以更好地控制所述楔形件的压力等级,从而有助于关于热交换的质量的受限分布。这一控制是对于给定的热等级而言优化转子中的活性材料的数量的关键因素之一。这些通常是采用大量部件的螺旋式***,并且不幸地这使创建组件更复杂且延长操作时间。
有必要简化绕线转子的制造,在没有这种简化的情况下,导致热性能的过度减损或者导致为了补偿较差的热传递而使用的活性材料的数量增加。
发明内容
本发明试图满足这种需求,并且因此根据本发明的方面中的一个方面,一个主题是包括转子的旋转电机,该转子包括:
-凸极,每个凸极包括由至少一个线圈围绕的磁极本体,
-至少一对楔形件,至少一对楔形件包括第一楔形件和第二楔形件,第一楔形件定位成抵靠第一凸极的线圈,第二楔形件定位成抵靠与第一凸极连续的第二凸极的线圈,
第一楔形件和第二楔形件能够在极间空间中相对于彼此移动,并且第一楔形件和第二楔形件各自具有至少一个接触表面,至少一个接触表面构造成使得一个楔形件相对于另一个楔形件的运动致使这些楔形件压靠线圈,以便将第一凸极的线圈和第二凸极的线圈分别保持成抵靠于第一凸极的磁极本体和第二凸极的磁极本体。
“极间空间”是指两个连续的磁极之间限定的空间。
一对楔形件允许将线圈保持在转子上,并且能够在不附加其他部件的情况下控制楔形件施加在线圈上的压力。
第一楔形件和第二楔形件可能能够在极间空间中相对于彼此沿转子的纵向轴线移动。当一对楔形件在极间空间中抵靠线圈设置在适当的位置时,对楔形件而言所需的所有操作就是相对于彼此沿转子的纵向轴线移动,以便使楔形件在线圈上施加所需的压力。
第一楔形件的一个或多个接触表面可以构造成在一个楔形件相对于另一个楔形件纵向移动时与第二楔形件的一个或多个接触表面接触。
第一楔形件和第二楔形件的接触表面可以相对于转子的纵向轴线呈现倾斜度。
相对于转子的纵向轴线的倾斜度的角度可以小于限定用于抓持制成楔形件的材料的摩擦锥体的角度。这意味着在楔形件已经被紧固之后,楔形件将其自身保持在合适位置中并且不释放其压力。自锁效应具有随着转子的旋转而增加的趋势,因为在离心力作用下,线圈越强地推动在楔形件上,楔形件越良好地以彼此接触的方式保持在合适的位置。
第一楔形件接触表面和第二楔形件的接触表面可以设有凹口,并且可以特别地包括止回凸起。这使得第一楔形件和第二楔形件更容易保持其相对纵向位置,特别在这些楔形件的受控紧固之前使得第一楔形件和第二楔形件更容易保持其相对纵向位置。
根据本发明的电机可以提供包括例如在10kW至2000kW之间的功率。
转子可以包括N个磁极,该N例如包括在4至16之间或者更多。
转子例如包括四、六、八、十、十二、十四或十六个或者更多个磁极。
第一楔形件和第二楔形件可以通过铸造和/或机械加工生产,优选地通过注射成型生产。
第一楔形件和第二楔形件可以生产为单件式部件。
第一楔形件和第二楔形件可以包括或者甚至由下述材料构成:金属材料、特别地铝或铝合金,或者电绝缘材料,特别地热塑性物质或增强热塑性物质。电绝缘材料的使用意味着可能不需要求助于使用安置在楔形件与线圈之间的、特别地呈薄片材形式的电绝缘材料,其中,楔形件定位在线圈上。
根据本发明的电机可以包括安置在楔形件与线圈之间的、特别地呈薄片材形式的电绝缘材料,其中,楔形件定位在线圈上。这就能够使楔形件相对于线圈电绝缘,特别地当楔形件包括金属材料或者甚至由金属材料构成的情况下相对于线圈电绝缘。
第一楔形件和第二楔形件可以各自包括内部部分和外部部分,内部部分构造成压靠线圈,外部部分延伸至两个连续凸极之间的开口中,这两个部分在一个端部处相接,从而在内部部分与外部部分之间形成角度、特别地锐角,并且接触表面位于所述部分的自由端部处。
在楔形件的端部处形成在内部部分与外部部分之间的角度可以大致等于形成在两个连续磁极之间的角度的一半,即,大致等于(1/2)×(360°/N),N为转子的磁极的数目。
每个凸极可以包括位于所述凸极的两侧的一对极尖,并且楔形件的端部构造成在楔形件已经安装在对应的极间空间中之后支承在极尖的下方。
内部部分可以包括沿平面P延伸并且通过突出部延长的本体,该突出部相对于平面P倾斜、呈现切口,该突出部呈现上表面。
形成在平面P与突出部之间的角度可以大致等于形成在两个连续磁极之间的角度的一半,即,大致等于(1/2)×(360°/N),N为转子的磁极的数目。形成在平面P与突出部之间的角度与在楔形件的端部处形成在内部部分与外部部分之间的角度可以大致相等。
外部部分可以包括本体,该本体包括限定下表面的平坦部。
第一楔形件和第二楔形件可以包括协作凸起,该协作凸起有助于在第一楔形件与第二楔形件相对于彼此的运动中对第一楔形件和第二楔形件进行引导。该协作凸起在与一个楔形件相对于另一楔形件移动(沿转子的旋转轴线运动)的方向平行的方向上提供了引导,也在与一个楔形件相对于另一楔形件移动的方向垂直的方向上提供了引导。
一个楔形件的协作凸起可以包括凸片,特别地,一个楔形件的凸片延伸到接触表面的前方并且定位成在楔形件相对于另一楔形件的纵向运动期间在另一楔形件的突出部的上部面和平坦部的下部面上滑动。
内部部分和外部部分可以是带肋的并且包括加劲肋。
一个楔形件的内部部分和外部部分可以各自限定用于与一对楔形件中的另一楔形件接触的接触表面。
第一楔形件和第二楔形件可以是相同的并且以首尾相对的方式定位在极间空间中。
根据本发明的电机可以在每个极间空间中包括沿转子的纵向轴线分布的多对楔形件。通过调节在每个极间空间中沿转子的轴线分布的楔形件的对数,能够选择将线圈保持在转子上的程度。
在每个极间空间中沿转子的纵向轴线分布的楔形件的对数可以包括在1至5之间,优选地至少2对。
根据本发明的各方面中的另一方面,本发明的另一主题是包括根据本发明的如上所述的转子的交流发电机。
根据本发明的各方面中的另一方面,本发明的另一主题是制造旋转电机的转子的方法,该转子包括凸极,每个凸极包括由至少一个线圈围绕的磁极本体,该转子包括至少第一楔形件和第二楔形件,该第一楔形件定位成抵靠第一凸极的线圈,第二楔形件定位成抵靠与第一凸极连续的第二凸极的线圈,并且其中,通过将第一楔形件相对于第二楔形件在极间空间中沿转子的纵向轴线移动来执行将第一凸极的线圈和第二凸极的线圈分别夹持成抵靠于第一凸极的磁极本体和第二凸极的磁极本体。
第一楔形件相对于第二楔形件在极间空间中的运动可以使用工具来执行,该工具允许将第一凸极的线圈和第二凸极的线圈分别以受控的方式夹持成抵靠于第一凸极的磁极本体和第二凸极的磁极本体。一对楔形件和合适的工具足够确保将线圈保持并以受控的方式按压到转子上的功能。在了解楔形件之间的倾斜度的角度和彼此接触的表面的摩擦系数的情况下,易于确定当紧固楔形件时所需施加的力,以获得在线圈上期望的初始夹持压力。该压力通过由工具施加的力与在线圈上所获得的力之间存在的关系来控制。
附图说明
通过阅读本发明的下述非限制示例性实施方式的详细描述并且通过研究附图,将会更好地理解本发明,在附图中:
图1和图2是根据本发明生产的转子分别在紧固楔形件之前和之后的示意性局部立体图,
图3是转子在极间空间区域内的一个实施方式的细节的关于与转子的纵向轴线垂直的轴线的示意性局部视图,以及
图4是根据本发明的一对楔形件的示例的立体描绘图。
具体实施方式
图1描绘了交流发电机转子1,该交流发电机转子1意在被旋转驱动、例如以1800rpm的速度驱动,以便提供例如包括在10kW与2000kW之间的功率。
转子1包括磁路,该转子可以是实心的或者可以不是实心的,该磁路包括磁极芯部2(其也被称为齿部),磁极芯部2各自承载由至少一个电导体的绕组所形成的线圈3。图1仅描绘了形成该转子1的磁路的一部分的两个连续的凸极。这两个连续的磁极成角度地偏移360°/N的角度,N是转子1的磁极的数目。当在与转子1的纵向轴线垂直的平面中观察转子1时,在这两个连续的磁极之间所形成的该角度在图1中对应于在两个连续的线圈3的两个相邻的侧面7之间所形成的角度T,使得T=360°/N,N是转子1的磁极的数目。
每个线圈3包括:两个纵向部分3a,所述两个纵向部分3a大致平行于转子1的纵向轴线延伸;以及两个横向部分3b(其也被称为绕组伸出部),所述两个横向部分3b大致垂直于转子1的纵向轴线延伸。
每个线圈3在沿着轴线Y观察时具有大致矩形的横截面,长边对应于纵向部分3a。
每个磁极芯部2在其径向外端部处通过极靴而延伸,该极靴包括平行于转子1的旋转轴线纵向地延伸的两个极尖4。
当转子1旋转时,离心力被施加至线圈3的纵向部分3a和横向部分3b。纵向部分3a由极尖4保持,而横向部分3b承靠于指状件组5。
转子1具有介于两个连续的磁极芯部2之间的极间空间8。
位于每个极间空间8中的楔形件6相应地承靠两个线圈3的相邻的侧面7并且用来将所述两个线圈3保持在转子1上。
至少一个楔形件6可以直接地承靠对应的线圈3。那么,楔形件6与线圈3之间直接接触。
作为替代方案,至少一个楔形件6非直接地承靠对应的线圈3。另外,在楔形件6与线圈3之间安置有中间元件50。例如,在楔形件6与线圈3之间插置有特别地呈片材形式的电绝缘材料、具有热作用的元件和/或具有负载分散作用的元件。
在所考虑的示例中,在每个极间空间8中沿着转子1的纵向轴线分布的楔形件6的对数等于2。
楔形件的对数可以根据转子1的长度和所需的保持等级而改变并且可以例如包括在1与5之间。
介于存在于同一极间空间8中的两对楔形件6之间的间距A可以例如包括在3cm与8cm之间。
图1描绘了楔形件6,该楔形件6在其已经被安装在极间空间8中之后但在其已经被紧固之前。
承靠一个线圈3的侧面7的楔形件6能够相对于承靠相邻的线圈3的侧面7的楔形件6沿图1中指示的箭头F的方向移动。同一对楔形件中的楔形件6的朝向彼此的该纵向滑动允许将楔形件紧固。
图2是在楔形件6已经被紧固之后的与图1类似的视图。
如图2中图示的,在一对的两个楔形件6紧固之后所形成的组件可以呈现下述通道60:该通道60的在垂直于转子1的旋转轴线的平面中的横截面可以整体上呈三角形形状。空气可以沿着该通道60穿过,并且这可以使得能够改进转子1在其旋转时被冷却的效率。
图3描绘了转子1沿着与其纵向轴线垂直的轴线包括两对楔形件6,所述两对楔形件6在所述楔形件已经被紧固之后位于极间空间8中。每一对楔形件6可以经受根据局部施加的夹持等级所选定的运动。因此,如在图3中图示的,施加于一对楔形件6上的相对运动可以不同于施加于另一对楔形件上的相对运动。
图4描绘了下述一对楔形件6:所述一对楔形件6相同并且在楔形件被安装在极间空间8中之前以首尾相对的方式定位。
每个楔形件6包括:内部部分10,该内部部分10构造成压靠线圈3的侧面7;以及外部部分11,该外部部分11在两个连续的凸极之间的开口中延伸。
内部部分10的宽度B例如包括在1.5cm与8cm之间。
内部部分10的宽度C例如包括在1cm与5cm之间。
楔形件6的长度L例如包括在2cm与6cm之间。
内部部分10和外部部分11可以是带肋的并且包括加劲肋12。
内部部分10和外部部分11在端部13处相接并且内部部分10和外部部分11在内部部分10与外部部分11之间形成锐角ω。端部13用于在楔形件6已经被安装在对应的极间空间中之后支承于极尖4的下方。
在楔形件的端部13处形成于内部部分10与外部部分11之间的角度ω大致等于形成于两个连续的磁极之间的角度T的一半,即,ω=(1/2)×T=(1/2)×(360°/N),N是转子1的磁极的数目。角度ω例如包括在50°与10°之间。
内部部分10包括下述本体10a:该本体10a沿着平面P延伸并且该本体10a通过突出部10b延长,该突出部10b相对于平面P以角度M倾斜、具有切口。
在平面P与突出部10b之间所形成的角度M大致等于角度ω。角度M例如包括在50°与10°之间。
突出部10b以倒角形式延伸并且突出部10b在其自由端部处具有下述接触表面14:该接触表面14与转子的纵向轴线形成角度α。
角度α可以小于限定用于抓持制成楔形件6的材料的摩擦锥体的角度。
角度α例如包括在2°与10°之间。
突出部10b具有上表面16。
外部部分11包括本体11a,该本体11a包括平坦部11b,该平坦部11b平行于突出部10b延伸所沿着的平面延伸。平坦部11b限定下表面20。
平坦部11b以倒角形状延伸并且平坦部11b在其自由端部处包括下述接触表面18:该接触表面18与转子的纵向轴线形成角度α。
一个楔形件6的接触表面14和接触表面18构造成在一个楔形件6相对于一对楔形件中的另一楔形件纵向滑动期间相应地在该对楔形件中的另一楔形件6的接触表面14和接触表面18上滑动。
接触表面14和接触表面18可以具有表面光洁度,该表面光洁度构造成增大摩擦系数、或者甚至构造成获得止回效应。例如,接触表面14和接触表面18具有带纹理的表面或凸起,比如波纹部和/或凹口。为了获得止回效应,接触表面14和接触表面18可以具有包括有直立侧面和倾斜侧面的止回凸起。这些止回凸起构造成允许楔形件6(沿图1中指示的箭头F的方向)移动成更靠近彼此、但阻止楔形件6(沿与图1中指示的箭头F的方向相反的方向)移动分离。具体地,止回凸起的直立侧面允许楔形件6相对于另一楔形件6被阻挡。
内部部分10可以在其自由端部处包括协作凸起15,该协作凸起15有助于独立于转子1对楔形件6相对于另一楔形件的纵向运动进行引导。该协作凸起15可以如在图4中图示的采取定位在突出部10b的端部处并突出超过接触表面14的舌状件的形式。在楔形件6相对于另一楔形件的纵向运动期间,该协作凸起15可以沿着另一楔形件6的突出部10b的上部面16滑动。
同样地,外部部分11可以在其自由端部处包括下述协作凸起19:该协作凸起19有助于独立于转子1对楔形件6相对于另一楔形件的纵向运动进行引导。该协作凸起19可以如在图4中图示的采取定位在平坦部11b的端部处并突出超过接触表面18的舌状件的形式。在楔形件6相对于另一楔形件的纵向运动期间,该协作凸起19可以沿着另一楔形件6的平坦部11b的下部面20滑动。
楔形件6的协作凸起15和协作凸起19可以位于该楔形件6的同一侧。
如在图1中图示的,楔形件6首先安装在每个极间空间8中,使得楔形件6相应地承靠两个线圈3的相邻的侧面7。
通过使承靠一个线圈3的侧面7的楔形件6相对于承靠相邻的线圈3的侧面7的楔形件6沿图1中指示的箭头F的方向移动来执行将线圈3夹持成抵靠于线圈的相应磁极本体。所述同一对楔形件中的楔形件6的沿着转子1的纵向轴线朝向彼此的该相对运动允许楔形件紧固。
在紧固期间,楔形件6的接触表面14和接触表面18相应地在该对楔形件中的另一楔形件6的接触表面14和接触表面18上滑动,并且楔形件6的协作凸起15和协作凸起19相应地在该对楔形件中的另一楔形件6的突出部10b的上部面16和平坦部11b的下部面20上滑动。
紧固可以利用包括一对钳口的工具(未描绘出)来实现,所述一对钳口中的各个钳口承靠楔形件6的侧向边缘30和40。该工具可以由手或者通过致动气缸来操作、或者利用任何其他合适的运动机构来操作。
例如,紧固利用至少一个扭矩扳手来执行。计算机可以使得能够根据所施加的紧固力与线圈3上所获得的夹持之间存在的关系来计算所需的夹持力、并且在达到施加于线圈3上的所需压力时使所述一对楔形件6的相对运动停止。
所需的夹持力例如包括在1000N与10000N之间。
例如可以对每一对楔形件6和每个极间空间8执行如上文中所描述的紧固。
例如首先在转子1的中央区域中执行紧固,然后依次朝向轴向端部对成对的楔形件6进行紧固工作。然后,紧固通过再次紧固转子1的中央区域中的成对的楔形件6然后再次朝向轴向端部进行紧固工作而完成。这使得能够将楔形件6相对均匀地夹持到线圈3上。
制造根据本发明的转子1的方法还可以包括至少一个精加工步骤,比如浸渍步骤。
当然,本发明不限于刚才已描述的示例。
特别地,楔形件6的尺寸和介于每一对楔形件6之间的间距A适于与转子1的尺寸相配。
表述“包括一/一种”应被理解为与“包括至少一个”同义,除非另有相反规定。
Claims (18)
1.一种包括转子(1)的旋转电机,所述转子(1)包括:
-凸极,每个凸极包括由至少一个线圈(3)围绕的磁极本体,
-至少一对楔形件(6),所述至少一对楔形件包括第一楔形件(6)和第二楔形件(6),所述第一楔形件(6)定位成抵靠第一凸极的线圈(3),所述第二楔形件(6)定位成抵靠与所述第一凸极连续的第二凸极的线圈(3),
所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)能够在极间空间(8)中相对于彼此沿所述转子(1)的纵向轴线移动,并且所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)各自具有至少一个接触表面(14;18),所述第一楔形件(6)的一个或多个接触表面(14;18)构造成在一个楔形件相对于另一个楔形件纵向移动时与所述第二楔形件(6)的一个或多个接触表面(14;18)接触,使得一个楔形件(6)相对于另一个楔形件的运动致使这些楔形件压靠所述线圈(3),以便将所述第一凸极的线圈和所述第二凸极的线圈(3)分别保持成抵靠于所述第一凸极的磁极本体和所述第二凸极的磁极本体。
2.根据权利要求1所述的电机,其中,所述第一楔形件(6)的接触表面(14;18)和所述第二楔形件(6)的接触表面(14;18)相对于所述转子(1)的所述纵向轴线呈现倾斜度。
3.根据权利要求2所述的电机,其中,相对于所述转子(1)的所述纵向轴线的倾斜度的角度小于限定用于抓持制成所述楔形件(6)的材料的摩擦锥体的角度。
4.根据权利要求1所述的电机,其中,所述第一楔形件(6)的接触表面(14;18)和所述第二楔形件(6)的接触表面(14;18)设有凹口,特别地包括止回凸起。
5.根据权利要求1所述的电机,其中,所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)包括或者甚至由下述构成:金属材料、特别地铝或铝合金,或者电绝缘材料、特别地热塑性物质或增强热塑性物质。
6.根据权利要求1所述的电机,包括安置在所述楔形件(6)与所述线圈(3)之间的、特别地呈薄片材形式的电绝缘材料,其中,所述楔形件定位在所述线圈(3)上。
7.根据权利要求1所述的电机,其中,所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)各自包括内部部分(10)和外部部分(11),所述内部部分(10)构造成压靠所述线圈(3),所述外部部分(11)延伸至两个连续的凸极之间的开口中,这两个部分(10;11)在一个端部(13)处相接,从而在所述内部部分(10)与所述外部部分(11)之间形成角度,并且所述接触表面(14;18)位于所述部分(10;11)的自由端部处。
8.根据权利要求7所述的电机,其中,每个凸极包括位于所述凸极的两侧的一对极尖(4),并且所述楔形件(6)的所述端部(13)构造成在所述楔形件(6)已经安装在对应的极间空间(8)之后支承在所述极尖(4)的下方。
9.根据权利要求7所述的电机,其中,所述内部部分(10)包括沿平面P延伸并且通过突出部(10b)延长的本体(10a),所述突出部(10b)相对于所述平面P倾斜、呈现切口,所述突出部(10b)呈现上表面(16)。
10.根据权利要求7所述的电机,其中,所述外部部分(11)包括本体(11a),所述本体(11a)包括限定下表面(20)的平坦部(11b)。
11.根据权利要求1所述的电机,其中,所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)包括协作凸起(15;19),所述协作凸起有助于在所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)相对于彼此的运动中引导所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)。
12.根据权利要求9、10和11所述的电机,其中,一个楔形件(6)的所述协作凸起(15;19)包括凸片,特别地,一个楔形件(6)的所述凸片延伸到所述接触表面(14;18)的前方并且定位成在所述楔形件(6)相对于彼此的纵向运动期间在另一个楔形件(6)的所述突出部(10b)的所述上部面(16)和所述平坦部(11b)的所述下部面(20)上滑动。
13.根据权利要求7所述的电机,其中,所述内部部分(10)和所述外部部分(11)是带肋的并且包括加劲肋(12)。
14.根据权利要求7所述的电机,其中,一个楔形件(6)的所述内部部分(10)和所述外部部分(11)各自限定用于与一对楔形件中的另一楔形件(6)接触的接触表面(14;18)。
15.根据权利要求1所述的电机,其中,所述第一楔形件(6)和所述第二楔形件(6)是相同的并且在所述极间空间(8)中以首尾相对的方式定位。
16.根据权利要求1所述的电机,其中,在每个极间空间(8)中包括沿所述转子(1)的所述纵向轴线分布的多对楔形件(6)。
17.一种制造旋转电机的转子(1)的方法,所述转子(1)包括凸极,每个凸极包括由至少一个线圈(3)围绕的磁极本体,所述转子(1)包括至少第一楔形件(6)和第二楔形件(6),所述第一楔形件(6)定位成抵靠第一凸极的所述线圈(3),所述第二楔形件(6)定位成抵靠与所述第一凸极连续的第二凸极的所述线圈(3),并且其中,通过将所述第一楔形件(6)相对于所述第二楔形件(6)在极间空间(8)中沿所述转子(1)的纵向轴线移动,来执行将所述第一凸极的线圈(3)和所述第二凸极的线圈(3)分别夹持成抵靠于所述第一凸极的磁极本体和所述第二凸极的磁极本体。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述第一楔形件(6)相对于所述第二楔形件(6)在所述极间空间(8)中的运动利用工具来执行,所述工具允许将所述第一凸极的线圈(3)和所述第二凸极的线圈(3)分别以受控的方式夹持成抵靠于所述第一凸极的磁极本体和所述第二凸极的磁极本体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1859679 | 2018-10-19 | ||
FR1859679A FR3087589B1 (fr) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Machine tournante electrique |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111082553A true CN111082553A (zh) | 2020-04-28 |
CN111082553B CN111082553B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=66676573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911000823.3A Active CN111082553B (zh) | 2018-10-19 | 2019-10-21 | 旋转电机 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11245305B2 (zh) |
EP (1) | EP3641106B1 (zh) |
CN (1) | CN111082553B (zh) |
FR (1) | FR3087589B1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11081920B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-08-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotor wedges and layers and heat sinks |
CN110739815A (zh) * | 2019-11-09 | 2020-01-31 | 横店集团英洛华电气有限公司 | 转子线圈整形装置 |
DE102021122001A1 (de) | 2021-08-25 | 2023-03-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Deckschieber für einen Schenkelpolrotor mit verschieblicher Konsole, Schenkelpolrotor und elektrische Maschine |
GB202203817D0 (en) * | 2022-03-18 | 2022-05-04 | Cummins Generator Technologies | Wedge for retaining rotor windings |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5498916A (en) * | 1994-02-23 | 1996-03-12 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Wedge and spring assembly for securing coils in electromagnets and dynamoelectric machines |
GB0121158D0 (en) * | 2001-08-31 | 2001-10-24 | Newage Int Ltd | A fixing arrangement for use in an electrical machine |
US20030048015A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-13 | G.E. Tornquist | System and method for retaining wedges in a rotor |
GB0314636D0 (en) * | 2003-06-24 | 2003-07-30 | Goodrich Control Sys Ltd | Dynamo electric machines |
US20030184180A1 (en) * | 2002-04-01 | 2003-10-02 | Doherty Kieran P.J. | System and method for providing coil retention in the rotor windings of a high speed generator |
US20050212373A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Mcdowall Gregor | Lightweight wedge design for high speed generators |
US20050231058A1 (en) * | 2003-01-13 | 2005-10-20 | Down Edward M | Generator with composite rotor coil retention components |
US20060226944A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Waukesha Electric Systems, Inc. | Adjustable locking wedge system apparatus and method |
CN102067411A (zh) * | 2008-06-16 | 2011-05-18 | 利莱森玛发电机有限公司 | 永磁体转子和包括该转子的旋转机器 |
CN102474167A (zh) * | 2009-07-22 | 2012-05-23 | 米其林技术公司 | 制造用于旋转电机的内部转子的方法 |
GB201300479D0 (en) * | 2013-01-11 | 2013-02-27 | Cummins Generator Technologies | Wedging arrangement |
EP2713482A2 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | Hamilton Sundstrand Corporation | Generator/Motor wedge with lamination interface for reduced stress levels |
CN103904807A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | 丰田自动车株式会社 | 旋转电机 |
CN105322667A (zh) * | 2014-05-30 | 2016-02-10 | 株式会社东芝 | 旋转电机 |
EP3046230A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-20 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotor wedge for generator |
CN105811628A (zh) * | 2014-09-05 | 2016-07-27 | 现代自动车株式会社 | 带有改进楔形件的旋转电机的电枢 |
CN107959364A (zh) * | 2016-10-17 | 2018-04-24 | 现代自动车株式会社 | 驱动马达 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2720605A (en) * | 1953-06-26 | 1955-10-11 | British Thomson Houston Co Ltd | Coil support for dynamo-electric machines |
FR2842666B1 (fr) | 2002-07-22 | 2007-12-21 | Leroy Somer Moteurs | Machine electrique tournante comportante un rotor ayant un circuit magnetique massif |
GB0524363D0 (en) * | 2005-11-29 | 2006-01-04 | Goodrich Control Sys Ltd | Dynamo electric machine |
US7786630B2 (en) * | 2007-04-16 | 2010-08-31 | Honeywell International Inc. | Spray cooled V-wedge for aerospace generator |
FR2940867B1 (fr) * | 2009-01-07 | 2013-02-08 | Leroy Somer Moteurs | Rotor des machines tournantes electriques |
JP6353738B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2018-07-04 | 株式会社日立製作所 | 回転電機 |
KR102318229B1 (ko) * | 2014-12-10 | 2021-10-27 | 엘지이노텍 주식회사 | 로터 조립체 및 이를 포함하는 모터 |
US11081920B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-08-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotor wedges and layers and heat sinks |
US11081924B2 (en) * | 2018-06-04 | 2021-08-03 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus to reduce losses in a compact high speed generator |
-
2018
- 2018-10-19 FR FR1859679A patent/FR3087589B1/fr active Active
-
2019
- 2019-10-18 US US16/656,857 patent/US11245305B2/en active Active
- 2019-10-18 EP EP19204158.0A patent/EP3641106B1/fr active Active
- 2019-10-21 CN CN201911000823.3A patent/CN111082553B/zh active Active
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5498916A (en) * | 1994-02-23 | 1996-03-12 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Wedge and spring assembly for securing coils in electromagnets and dynamoelectric machines |
GB0121158D0 (en) * | 2001-08-31 | 2001-10-24 | Newage Int Ltd | A fixing arrangement for use in an electrical machine |
US20030048015A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-13 | G.E. Tornquist | System and method for retaining wedges in a rotor |
US20030184180A1 (en) * | 2002-04-01 | 2003-10-02 | Doherty Kieran P.J. | System and method for providing coil retention in the rotor windings of a high speed generator |
US20050231058A1 (en) * | 2003-01-13 | 2005-10-20 | Down Edward M | Generator with composite rotor coil retention components |
GB0314636D0 (en) * | 2003-06-24 | 2003-07-30 | Goodrich Control Sys Ltd | Dynamo electric machines |
US20050212373A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Mcdowall Gregor | Lightweight wedge design for high speed generators |
US20060226944A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Waukesha Electric Systems, Inc. | Adjustable locking wedge system apparatus and method |
CN102067411A (zh) * | 2008-06-16 | 2011-05-18 | 利莱森玛发电机有限公司 | 永磁体转子和包括该转子的旋转机器 |
CN102474167A (zh) * | 2009-07-22 | 2012-05-23 | 米其林技术公司 | 制造用于旋转电机的内部转子的方法 |
EP2713482A2 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | Hamilton Sundstrand Corporation | Generator/Motor wedge with lamination interface for reduced stress levels |
CN103904807A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | 丰田自动车株式会社 | 旋转电机 |
GB201300479D0 (en) * | 2013-01-11 | 2013-02-27 | Cummins Generator Technologies | Wedging arrangement |
CN105322667A (zh) * | 2014-05-30 | 2016-02-10 | 株式会社东芝 | 旋转电机 |
CN105811628A (zh) * | 2014-09-05 | 2016-07-27 | 现代自动车株式会社 | 带有改进楔形件的旋转电机的电枢 |
EP3046230A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-20 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotor wedge for generator |
CN107959364A (zh) * | 2016-10-17 | 2018-04-24 | 现代自动车株式会社 | 驱动马达 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111082553B (zh) | 2024-02-06 |
US11245305B2 (en) | 2022-02-08 |
FR3087589A1 (fr) | 2020-04-24 |
EP3641106B1 (fr) | 2022-06-15 |
FR3087589B1 (fr) | 2023-11-03 |
EP3641106A1 (fr) | 2020-04-22 |
US20200127525A1 (en) | 2020-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111082553B (zh) | 旋转电机 | |
US8572837B2 (en) | Method for making an efficient rotor for an electric motor | |
DE102011082353A1 (de) | Stator für einen Elektromotor | |
US4363986A (en) | Rotor of an electrical machine | |
JP5367067B2 (ja) | 少なくとも2つのカーボンブラシ対を備えた電気機械 | |
US20130033132A1 (en) | Electric device stator and methods for winding | |
US20130270948A1 (en) | Electric motor having optimised stator structure | |
KR102654000B1 (ko) | 고정자를 구비하는 회전 전기 기계 | |
US20220060077A1 (en) | Stator, connection component, and electric machine | |
US7936103B2 (en) | Methods for fabricating a wedge system for an electric machine | |
US20130187493A1 (en) | Rotor for a Dynamoelectric Machine | |
US7870657B2 (en) | Manufacturing device for bending an electromanetic element of an electrical machine | |
US8610330B2 (en) | Rotor for a multipolar synchronous electric machine with salient poles | |
EP3334011B1 (en) | Salient pole rotors and methods for winding rotor coils thereon | |
EP0250982B1 (en) | Space block control means for dynamoelectric machine | |
US3089049A (en) | Salient pole rotor construction | |
EP3285367B1 (en) | Winding assembly for rotary electric machine and method of manufacturing | |
DE102020209424A1 (de) | Reluktanzmotorvorrichtung, Reluktanzmotor mit der Reluktanzmotorvorrichtung und Verfahren zu einem Kühlen einer Statoreinheit des Reluktanzmotors | |
AU2013337129B2 (en) | Electric generator for producing electricity in power plants | |
US20110154579A1 (en) | Lead connection and alignment tool | |
US20240146163A1 (en) | Method for producing a squirrel-cage rotor with coated cage ring | |
WO2023175306A1 (en) | Wedge for retaining rotor windings | |
RU2007815C1 (ru) | Статор машины переменного тока | |
JPH02299438A (ja) | 突極形回転電機の回転子 | |
CN118216072A (zh) | 用于对分段式定子的线圈绕组进行压实的方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |