CN116888866A - 转子以及用于制造转子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转子，所述转子尤其是用于电流激励的同步电机，所述转子包括转子基体，所述转子基体具有多个转子齿，所述转子齿利用导体材料缠绕以形成绕组，所述导体材料具有导体端部，所述导体端部通过接触元件沿轴向被压紧到止挡部上，以建立导电连接，并且所述接触元件或所述止挡部设计成沿周向方向将至少两个导体端部导电连接。

Description

转子以及用于制造转子的方法

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于电流激励的或他励的同步电机的转子以及一种用于制造转子的方法。

背景技术

所述类型的转子用导体材料、例如铜线材缠绕。这样产生的绕组的导体端部必须彼此间互连。同样，绕组例如必须与所谓的集电器电连接以便供电。已经发现，导体端部的接触不是没有问题的。在运行中由于高转速，非常高的力作用于转子。这些区域中的压接连接常常不能承受该负荷。此外，通常用浇注物料包围绕组，以用于机械稳定。在该浇注材料中在冷却时产生裂纹或也在以后在运行中才产生裂纹。如果这些裂纹朝向导体端部或连接线材扩散开，则这可导致线材在这些部位处断裂。

发明内容

因此，本发明的任务是给出一种用于制造转子的方法以及一种转子，其中，尤其是应优化一个或多个绕组的电接触。

所述任务通过根据权利要求1的转子以及通过根据权利要求10的方法来解决。其它优点和特征由从属权利要求以及说明书和附图得出。

根据本发明，尤其是用于电流激励的或他励的电机、尤其是同步电机的转子包括转子基体，该转子基体具有或构造多个转子齿，所述转子齿利用导体材料缠绕以形成绕组，所述导体材料具有导体端部(也称为连接线材)，所述导体端部通过接触元件沿轴向被压紧到止挡部上以建立导电连接，并且所述接触元件或止挡部设计成沿周向方向将至少两个导体端部导电连接。将导体端部压紧到止挡部或止挡元件上有利地允许导体端部的可靠且特别是保护性的电接触。“压紧”尤其是应理解为接触元件形锁合地或者形锁合且力锁合地设置在导体端部上，通过止挡部实现导体端部的支撑和例如位置固定。

根据一种优选实施方式，导体材料是铜线材，其例如具有圆状、尤其是圆形的横截面。导体端部例如具有几毫米至几厘米、例如5mm至30mm的长度。适宜地，导体端部的压紧在该整个长度上进行，通过大面积的力导入可实现非常具有保护性的接触。适宜地，在此在压紧时的力导入沿着转子轴线、即沿转子的轴向方向进行。止挡部或止挡元件与转子轴线垂直或基本上垂直。接触元件设计成将导体端部或者说连接线材压到止挡部上、尤其是压紧到止挡部上。为此例如接触元件在转子轴上朝着转子基体的方向运动。根据一种优选实施方式，转子基体是转子叠片组，该转子叠片组由多个叠片叠装成转子叠片组。

根据一种优选实施方式，转子基体或转子叠片组利用浇注物料包围以形成包覆部(Ummantelung)。适宜地，在此浇注物料形成围绕转子叠片组的覆层或层，导体材料设置在该覆层或层上。已经证实为特别有利的是，止挡部直接通过浇注物料构造，该浇注物料根据一种优选实施方式以注射成型来施加。根据一种实施方式，止挡部通过平面的或基本上平面的止挡面形成，所述止挡面优选垂直于转子轴线定向。在这点上应提到，上述导体端部或者说连接线材也适宜地这样定向，使得它们垂直于或基本上垂直于转子轴线。尤其是它们附加地也径向于转子轴线。换句话说，导体端部的定向也可以称为放射状的。

根据一种实施方式，接触元件或止挡部包括至少一个导体元件，由此能够沿周向方向在所述至少两个导体端部之间提供导电连接。所述至少一个导体元件可以是汇流排或也可以是至少一个(铜)线材。根据一种实施方式，导体元件被浇注进入到包覆部中。替代地，所述至少一个导体元件被浇注进入到接触元件中。在压紧时有利地实现所述至少一个导体元件的形锁合的接触或者形锁合且力锁合的接触。

根据一种实施方式，接触元件由塑料制成。根据一种优选实施方式，接触元件具有环形设计。根据一种实施方式，接触元件具有例如呈槽形式的设置区域，在其中可以设置一个导体元件，如有可能也可以设置多个导体元件。

根据一种优选实施方式，接触元件通过止动元件沿轴向位置固定。附加地，通过止动元件也可以导入力以压紧连接线材。为了将止动元件设置在转子轴上，例如适宜地设置接合区域、例如螺纹，其设计用于与止动元件共同作用。接合区域尤其是设置和设计成，通过止动元件将力导入到接触元件上。附加地或替代地，接合区域适宜地设计成使止动元件能够沿着转子轴线固定，从而因此接触元件也沿轴向位置固定。根据一种优选实施方式，止动元件也由塑料材料制成。根据一种优选实施方式，止动元件也具有环形设计。

根据一种实施方式，接触元件或止挡部具有多个、尤其是放射状设置的、用于设置和定位导体端部的凹部。如已经提到的，导体端部或者说连接线材也适宜相应地放射状地设置。上述凹部适宜地与导体端部的上述定向相适配。如果导体端部具有与此不同的定向，则凹部也适宜地不同地构造/定向。适宜地，凹部能实现导体端部的可靠且无应力的定位或预定位，尤其是也能够实现固定。导体端部在当前有利地被压固定(pressfixieren)。有利的是，接触元件不仅能够实现单纯的接触，而且也能够实现导体端部的定位或固定。有利的是，在设置接触元件时，将导体端部压到凹部中。

根据一种实施方式，凹部可以设置在止挡部上。替代地，凹部也可以构造在接触元件上。在当前也可以考虑组合。

有利的是，所述凹部之中的至少两个凹部相应通过一个导体元件连接。因此，可以沿周向方向在两个凹部之间或者说在设置在凹部中的导体端部之间提供导电连接。在设置接触元件时或在压紧时，导体端部与导体元件进行接触以用于沿周向方向传导电流。

压紧在当前应如下理解，即，导体端部通过轴向力导入经由接触元件被压到止挡部上。在此实现或是存在于止挡部中的导体元件或是存在于接触元件中的导体元件的接触。压紧应如下理解，即，这样进行接触，使得产生足够大的摩擦锁合，该摩擦锁合将导体端部和所述至少一个导体元件可靠地相对彼此固定。为了还提高摩擦锁合，接触元件和/或止挡部和/或凹部和/或还有导体端部可以在压紧时至少略微地塑性变形。

根据一种实施方式，在至少一个凹部中或在多个凹部中设置有一个中间元件或多个中间元件，所述中间元件设计成在压紧时变形以用于与导体元件连接。根据一种优选实施方式，中间元件是金属的置入元件，所述置入元件可以设置在凹部中。中间元件又适宜地形成槽或类似物，以便能够将导体元件置入在那里。在压紧时，中间元件变形，从而实现导体端部的可靠固定。

通过中间元件适宜地提供与所述至少一个导体元件的导电连接。换句话说，中间元件和导体元件适宜地贴靠在彼此上。

根据一种实施方式，接触元件和/或包覆部设计成提供沿着转子轴线与集电元件或滑环模块的导电连接。适宜地，为此在接触元件和/或包覆部中设置相应的电的导体元件，所述导体元件例如呈汇流排和/或导体材料(如(铜)线材)的形式。

根据一种实施方式，接触元件构造为集电元件或包括这种集电元件。集电元件是这样的构件，该构件根据一种实施方式设置在转子的转子轴上并且绕组的导体端部/连接线材在该构件上汇集和互连。集电元件适宜地以适合的方式与转子的滑环电连接。适宜地，集电元件本身在当前可以构造为接触元件。此外，替代地，滑环模块也可以包括接触元件或构造这种接触元件。

本发明还涉及一种用于制造转子的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供转子体并且利用导体材料缠绕以形成绕组，所述绕组具有导体端部；

-通过接触元件将导体端部压紧到止挡部上；

-通过接触元件或止挡部在至少两个导体端部之间产生导电连接。

有利的是，通过轴向力导入将导体元件压到止挡部上。适宜地，为此使用相应的接触元件。适宜地，在接触元件中或也在止挡部中设置有导体元件，这些导体元件能够实现沿周向方向的电流传导。因此，导体端部能够安全且可靠地互连。在此特别有利的是，导体端部通过接触元件大面积地支撑。这不仅实现保护性的力导入，而且尤其是也实现对绕组的这些敏感区域的大面积遮蔽。因此，为了机械地稳定所述绕组，通常在缠绕之后接着利用浇注物料进行注射包封或包围浇注，其中，在此例如涉及热固性塑料或热塑性塑料。并非不常见的是，在冷却时已经在该浇注物料中出现裂纹或者在以后在运行中才在该浇注物料中出现裂纹。如果这些裂纹朝向连接线材或导体端部扩散开，则这可能是有问题的，因为存在所述接触在导体端部区域中失效的风险。通过使用接触元件，这些区域被有利地保护并且不会出现上述问题。

附图说明

其它的优点和特征从下面参照附图对转子实施方式的说明中得出。

附图中：

图1示出具有导体端部的转子的正面视图，所述导体端部必须被互连；

图2示出基本上由图1已知的转子的视图，其中，在此设置有接触元件；

图3示出转子的一种实施方式的示意性细节图；

图4示出如在图3中概略地示出的剖面。

具体实施方式

图1示出转子10沿着转子轴线R观察的正面视图，所述转子具有多个、当前六个转子齿12，所述转子齿具有构造在其之间的转子槽14。转子齿12利用导体材料20、例如铜线材包绕。导体材料20形成导体端部或连接线材22，所述导体端部或连接线材大致径向地或放射状地相对于转子轴线R设置。附图标记24以示意性示出的方式示出集电元件24，该集电元件包括两个接线片25。本文面临的挑战在于将相应的导体端部22电连接或者说也将导体端部22与集电元件24的接线片25电连接。根据本发明，这通过一个接触元件40进行，如在图2中概略地示出。

图2示出基本上由图1已知的转子10的视图，其中，在此沿着转子轴线R设置有接触元件40，该接触元件在当前具有三个导体元件42。通过这些导体元件可以使相应的导体端部彼此间接触或与接线片(参见图1)接触。为了更好地理解该接触，设置图3和4。

图3以示意性的细节图示出转子沿着转子轴线R的剖面。可以看到绕组或导体材料20，导体端部22延伸离开该绕组或导体材料。在图1和2中从前面、可以说沿着转子轴线R观察示出该区域。可以看出，导体端部22贴靠在止挡部50上。导体端部22通过接触元件40被压紧到该止挡部50上。接触元件40具有凹部或槽46，导体端部22设置在该凹部或槽中。在这里概略地示出的实施方式中，在凹部或槽46中设置有中间元件44。接触元件40具有导体元件42，该导体元件设计和设置用于沿周向方向(也参见图2)建立导电连接。为了将接触元件40可靠保持在该位置中，在当前设置有止动元件48。用附图标记60表示示意性示出的转子轴60。在当前示出，止挡部50直接通过在此未进一步示出的转子基体的包覆部实现。根据一种优选实施方式，转子基体包括多个叠片，这些叠片被叠装成转子组。通常，该转子组被由塑料材料制成的包覆部包围。已证实为有利的是，直接通过该包覆部构造止挡部50。以点划线示出一个剖面，该剖面在图4中概略地示出。

图4示出如在图3中概略地示出的剖面。可以看到止挡元件50以及槽或凹部46，中间元件44设置在该槽或凹部中。用虚线示出导体元件42，该导体元件用于沿周向方向传导电流。导体端部具有附图标记22。中间元件44例如是金属构件，该金属构件例如由铜制成，该中间元件在接触元件设置到止挡部50上时可塑性变形，由此能够提供更可靠的机械接触以及电接触。

附图标记列表

10转子

12转子齿

14转子槽

20导体材料

22导体端部

24集电元件

25接线片

40接触元件

42导体元件

44中间元件

46凹部、槽

48止动元件

50止挡部

60转子轴

R转子轴线

Claims (10)

1.一种转子(10)，所述转子尤其是用于电流激励的同步电机，所述转子包括转子基体，所述转子基体具有多个转子齿(12)，

所述转子齿(12)利用导体材料(20)缠绕以形成绕组，

所述导体材料(20)具有导体端部(22)，所述导体端部通过接触元件(40)沿轴向被压紧到止挡部(50)上，以建立导电连接，并且

所述接触元件(40)或所述止挡部(50)设计成沿周向方向将至少两个导体端部(22)导电连接。

2.根据权利要求1所述的转子(10)，其中，所述转子基体被浇注材料包围以形成包覆部，并且所述包覆部形成所述止挡部(50)。

3.根据权利要求1或2所述的转子(10)，其中，所述接触元件(40)或所述止挡部(50)包括至少一个导体元件(42)，由此能够沿周向方向在所述至少两个导体端部(22)之间提供导电连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，所述接触元件(40)通过止动元件(48)沿轴向位置固定。

5.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，所述接触元件(40)或所述止挡部(50)具有多个放射状设置的凹部(46)，以用于设置和定位导体端部(22)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，在至少一个凹部(46)中设置有中间元件(44)，所述中间元件设计成在压紧时变形以用于与导体元件(42)连接。

7.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，通过所述中间元件(44)提供与所述至少一个导体元件(22)的导电连接。

8.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，所述接触元件(40)和/或所述包覆部设计成提供沿着转子轴线(R)与集电元件或滑环模块的导电连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的转子(10)，其中，所述接触元件(40)构造为集电元件。

10.一种用于制造转子(10)的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供转子体并且利用导体材料(20)缠绕以形成绕组，所述绕组具有导体端部(22)；

-通过接触元件(40)将导体端部(22)压紧到止挡部(50)上；

-通过接触元件(40)或止挡部(50)在至少两个导体端部(22)之间产生导电连接。