DE102006050861A1

DE102006050861A1 - Struktur und Verfahren für einen Rotoraufbau ohne Nabe

Info

Publication number: DE102006050861A1
Application number: DE102006050861A
Authority: DE
Inventors: Mohsen M. Carmel Erfanfar
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-05-31
Also published as: US20070096584A1; CN1960138A; CN1960138B; US7546674B2

Abstract

Es werden eine Struktur und ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Rotoraufbaus ohne die Verwendung einer Rotorstahlnabe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, dass erste, zweite und dritte Blechschichtstapel durch Stapeln einzelner Rotorblechschichten miteinander ausgebildet werden. Die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel werden vergossen, um die einzelnen Rotorblechschichten miteinander zu verbinden. Die Rotorblechschichten in den ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapeln weisen eine allgemein ringförmige Form mit einem variablen Innendurchmesser und einem im Wesentlichen gemeinsamen Außendurchmesser auf. Die Rotorblechschichten in den ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapeln weisen im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser auf, wohingegen die Rotorblechschichten in dem zweiten Blechschichtstapel einen im Wesentlichen größeren Innendurchmesser als die ersten und dritten Rotorblechschichten aufweisen. Die Beseitigung der Nabe führt zu einem Reduzieren der Gesamtkosten und der Herstellungszykluszeit und zu verbesserten Merkmalen, einer verbesserten Leistung und einem verbesserten Wirkungsgrad des Motoraufbaus.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft eine Struktur und ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Rotoraufbaus ohne die Verwendung einer Rotorstahlnabe.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmliche Elektromotoren umfassen im Allgemeinen einen zylinderförmigen Stator und einen Rotoraufbau, der sich in dem Stator befindet. Typischerweise ist der Rotoraufbau mit Hilfe einer schweren Stahlnabe aufgebaut. Die Nabe wird verwendet, um sicherzustellen, dass die Rotorblechschichten mit externen Strukturen verbunden sind und die Struktur des Rotoraufbaus tragen. Die Verwendung einer Nabe erfordert eine spezielle Bearbeitung zum Verbinden der Rotorkomponenten oder Nasen mit der Nabe. Bei der Verwendung einer Nabe zum Zusammenbauen des Rotoraufbaus müssen die Rotorkomponenten oder Nasen perfekt ausgerichtet sein, um den Zusammenbauprozess abzuschließen.
Damit die Nabe über den Blechschichtstapel gleiten kann, muss ein Zwischenraum erzeugt werden. Die Nabe wird für gewöhnlich mit der Verwendung von flüssigem Stickstoff bei –184°C (–300°F) geschrumpft, während die Rotorblechschichten mit der Verwendung eines Ofens bei 204°C (400°F) ausgedehnt werden. Wenn sich die Temperaturen normalisieren, verschwindet der Zwischenraum und es ergibt sich eine "Schrumpfpassung" zwischen der Nabe und den Rotorblechschichten.
Andere typische Rotoraufbauten umfassen eine tragende Rotorwelle, die sich durch ein mittiges Loch in dem Stapel von Rotorblechschichten erstreckt. Die Rotorwelle kann auch an ein Ende des Stapels von Rotorblechschichten geschweißt sein.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung beseitigt die Verwendung einer Nabe beim Zusammenbauen des Rotoraufbaus. Es ist keine tragende Rotorwelle vorhanden, die sich durch die Mitte des Stapels von Rotorblechschichten erstreckt oder an den Enden des Stapels von Rotorblechschichten befestigt ist.

Es werden eine Struktur und ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Rotoraufbaus bereitgestellt. Der erste Schritt umfasst, dass ein erster Blechschichtstapel durch Stapeln einzelner erster Rotorblechschichten ausgebildet wird. Der erste Blechschichtstapel weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Der zweite Schritt umfasst, dass einzelne zweite Rotorblechschichten auf das zweite Ende des ersten Blechschichtstapels gestapelt werden, wodurch ein zweiter Blechschichtstapel erzeugt wird. Der zweite Blechschichtstapel weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Der dritte Schritt umfasst, dass ein Satz von dritten Rotorblechschichten auf das zweite Ende des zweiten Blechschichtstapels gestapelt wird, wodurch ein dritter Blechschichtstapel erzeugt wird. Der dritte Blechschichtstapel weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf.

Bei einem anderen Aspekt der Erfindung werden die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel vergossen, um die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten miteinander zu verbinden. Die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten weisen eine im Allgemeinen ringähnliche Form mit einem unterschiedlichen Innendurchmesser und einem im Wesentlichen gemeinsamen Außendurchmesser auf. Die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten weisen im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser auf, wohingegen die zweiten Rotorblechschichten einen im Wesentlichen größeren Innendurchmesser als die ersten und dritten Rotorblechschichten aufweisen.

Die Beseitigung der Nabe führt zu der Beseitigung der Verwendung von flüssigem Stickstoff bei –184°C (–300°F) und eines Ofens bei 204°C (400°F) in dem oben beschriebenen "Schrumpfpassungs"-Prozess. Bei dem Verfahren dieser Erfindung werden weniger Teile benötigt als typischerweise erforderlich sind, was zu geringeren Bestandsproblemen führt. Die Kosten des Zusammenbaus des Rotors sowie die zur Herstellung und zum Zusammenbau des Rotors erforderliche Zeit werden reduziert.

Das obige Verfahren führt auch zu einer verbesserten Rotorwärmeübertragung für eine verbesserte Rotorölkühlung. Als ein Ergebnis der Beseitigung der Rotornabe hat das in dem Rotor enthaltene Öl einen besseren Kontakt mit den Rotorblechschichten, was zu einer besseren Wärmeübertragung führt. Ein kühlerer Motor verbraucht beim Betrieb weniger elektrischen Strom, wodurch der Verbrauch der elektrischen Energie reduziert wird. Das verbesserte Verfahren führt auch zu einem besseren Rundlaufen zwischen den Außen- und Innendurchmessern des Rotors. Der Zwischenraum zwischen dem Außendurchmesser des Rotors und dem Statorinnendurchmesser ist gleichmäßiger und konsistenter, da die Flanschauflager an beiden Enden konzentrischer sind.

Die obigen Merkmale und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der geeig netsten Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht verständlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine fragmentarische schematische perspektivische Ansicht des Rotoraufbaus;
2 ist eine fragmentarische schematische Querschnittsansicht des Rotoraufbaus; und
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Bolzens.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei der nachstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Rotoraufbau bei einem Elektromotor bei einem Hybridgetriebe für ein Fahrzeug verwendet. Das nachstehend beschriebene Verfahren und die nachstehend beschriebene Struktur sind jedoch auch zur Verwendung bei Rotoren für Induktionsmaschinen, Permanentmagnet- und Schaltreluktanzmaschinen sowie für andere geeignete Maschinen geeignet.
Bezugnehmend auf 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Rotoraufbaus 10 gezeigt. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Teils des Rotoraufbaus 10. Der Rotoraufbau umfasst einen ersten Blechschichtstapel 20, einen zweiten Blechschichtstapel 30 und einen dritten Blechschichtstapel 40. Der erste Blechschichtstapel 20 besteht aus einzelnen ersten Rotorblechschichten 22. Der erste Blechschichtstapel 20 weist ein erstes Ende 24 und ein zweites Ende 26 auf. Der Rotor aufbau 10 umfasst auch einen zweiten Blechschichtstapel 30, der an dem zweiten Ende 26 des ersten Blechschichtstapels 20 befestigt ist. Der zweite Blechschichtstapel 30 besteht aus einzelnen zweiten Rotorblechschichten 32. Der zweite Blechschichtstapel 30 weist ein erstes Ende 34 und ein zweites Ende 36 auf. Der Rotoraufbau 10 umfasst auch einen dritten Blechschichtstapel 40, der an dem zweiten Ende 36 des zweiten Blechschichtstapels 30 befestigt ist. Der dritte Blechschichtstapel 40 besteht aus einzelnen dritten Rotorblechschichten 42. Der dritte Blechschichtstapel 40 weist ein erstes Ende 44 und ein zweites Ende 46 auf. Der erste Blechschichtstapel 20 und der dritte Blechschichtstapel 40 weisen eine im Wesentlichen identische Größe auf, wie nachstehend erläutert.
Die ersten, zweiten bzw. dritten Rotorblechschichten 22, 32 bzw. 42 sind im Allgemeinen kreisförmige Scheiben, die aus flachen Silikonstahlblechen bestehen. Die Bleche, die aus anderen geeigneten Materialien bestehen können, werden in ein Stanzwerkzeug (nicht gezeigt) eingesetzt, das Löcher in das Blech stanzt, was zu einer im Allgemeinen ringähnlichen Form führt. Es können auch andere nicht kreisförmige Formen eingesetzt werden, die zur Verwendung bei verschiedenen Elektromaschinen-Rotoraufbauten geeignet sind.
Wie in 1 gezeigt, weisen die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42 eine Öffnung mit einer Mitte 50, einem Innenumfang 52 und einem Außenumfang 54 auf. Der Abstand zwischen zwei Punkten an dem Außenumfang 54, der durch die Mitte 50 der Öffnung führt, stellt den Außendurchmesser OD jeder Rotorblechschicht dar, wie in 1 gezeigt. Der Abstand zwischen zwei Punkten an dem Innenumfang 52, der durch die Mitte 50 der Öffnung führt, stellt den Innendurchmesser ID jeder Rotorblechschicht dar, wie in 1 gezeigt. Jede der ersten, zweiten bzw. dritten Rotorblechschichten 22, 32, 42 weist Kreisring bereiche A₁, A₂ bzw. A₃ zwischen dem jeweiligen Innen- und Außenumfang 52 und 54 auf.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32, 42 in axialer Richtung gestapelt. Der erste Blechschichtstapel 20 weist eine axiale Länge L₁ auf. Der zweite Blechschichtstapel 30 weist eine axiale Länge L₂ auf. Der dritte Blechschichtstapel 40 weist eine axiale Länge L₃ auf. In dem ersten Blechschichtstapel 20 befinden sich ungefähr 25 erste Rotorblechschichten 22. In dem zweiten Blechschichtstapel 30 befinden sich ungefähr 220 zweite Rotorblechschichten 32. In dem dritten Blechschichtstapel 40 befinden sich ungefähr 25 dritte Rotorblechschichten 42. Somit weist der zweite Blechschichtstapel 30 bei der bevorzugten Ausführungsform eine axiale Länge L₂ auf, die größer als die des ersten und die des dritten Blechschichtstapels 20 und 40 ist, das heißt, der zweite Blechschichtstapel 30 enthält eine Anzahl von einzelnen Rotorblechschichten, die größer als die des ersten und die des dritten Blechschichtstapels 20 und 40 oder größer als die der Blechschichten der kombinierten Blechschichten der ersten und dritten Blechschichtstapel 20 und 40 ist. Es können bestehende automatisierte Blechschichtzufuhr- und -stapelmaschinen für diesen Zusammenbauprozess verwendet werden.
Hinsichtlich der Größen der einzelnen Rotorblechschichten weisen die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42 im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser OD auf. Die ersten und dritten Rotorblechschichten 20 und 40 weisen jedoch im Wesentlichen kleinere Innendurchmesser ID auf als die zweiten Rotorblechschichten 30, wie in 1 und 2 gezeigt, um die Unterbringung von Bolzenlöchern 60 zu ermöglichen. Somit ist der Kreisringbereich A₁ und A₃ für die ersten und dritten Rotorblechschichten 20 und 40 größer als der Kreisringbereich A₂ der zweiten Rotorblechschicht 30.
Wie in 1 gezeigt, erstrecken sich Schlitze 62 entlang der Umfangslänge des Außenumfangs 54 der ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42. Die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 werden dadurch miteinander vergossen, dass sie zuerst in einer Druckgussformvorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet werden. Die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 werden durch Aufbringen von Druck geformt, um die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 miteinander zu verbinden.
Geschmolzenes Aluminium oder ein anderes geeignetes geschmolzenes Material wird in die Schlitze 62 eingespritzt. Das geschmolzene Aluminium fließt durch die Schlitze 62 von dem ersten Ende 24 des ersten Blechschichtstapels 20 zu dem zweiten Ende 46 des dritten Blechschichtstapels 40. Ein Druckmittel, wie beispielsweise ein hydraulischer Gegendruck, wird gegen die Schmelze aufgebracht und zwingt die Schmelze in die Schlitze 62, um die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42 in einer gleichmäßigen Ausgestaltung miteinander zu verbinden, wodurch Luftzwischenräume, Porosität und Blasen vermieden werden. Zum Beispiel können die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 miteinander in einer Druckgussmaschine komprimiert werden, um die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42 miteinander zu verbinden. Das geschmolzene Aluminium verfestigt sich, um einen ersten Abschlussring 64 an dem ersten Ende 24 des ersten Blechschichtstapels 20 und einen zweiten Abschlussring 66 an dem zweiten Ende 46 des dritten Blechschichtstapels 40 zu erzeugen, siehe 2. Die ersten und zweiten Endringe 64 und 66 aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Material dienen dazu, die Leitfähigkeit des Rotoraufbaus 10 zu verbessern.
Wie in 1 und 2 gezeigt, erstrecken sich die Bolzenlöcher 60 entlang der Umfangslänge des Innenumfangs 52 der ersten und dritten Rotorblechschichten 22 und 42. Die Bolzenlöcher 60 sind ausgestaltet, um einen entsprechenden Bolzen 68 aufzunehmen.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Bolzens 68. Der Kopf jedes Bolzens 68 weist eine flache Seite 67 auf, die verwendet werden kann, um den Bolzen 68 in den ersten und dritten Blechschichtstapeln 20 und 40 zu verkeilen und zu arretieren. Jeder Bolzen 68 weist Rippen 69 auf, die verhindern, dass sich der Bolzen 68 dreht, und die mit komplementären Schlitzen im Inneren jedes Bolzenlochs 60 zusammenwirken. Die flache Seite 67 des Kopfs des Bolzens 68 und die Rippen 69 verhindern eine Drehung, wenn der erste und der zweite Flansch 74 und 76 (siehe nachstehende Erläuterung) zusammengebaut werden und die Mutter 78 festgezogen wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform gibt es zwölf Bolzenlöcher 60, es kann jedoch jede Anzahl von Bolzenlöchern verwendet werden. Ein repräsentativer erster Bolzen 70 bzw. ein repräsentativer zweiter Bolzen 72 sind in 2 an dem ersten Blechschichtstapel 20 bzw. dem dritten Blechschichtstapel 40 befestigt gezeigt.
Ein erster Flansch 74 ist an dem ersten Ende 24 des ersten Blechschichtstapels 20 unter Verwendung des ersten Bolzens 70 für eine Ausrichtung befestigt. Der erste Bolzen 70 erstreckt sich durch ein Loch in dem ersten Flansch 74. Ein zweiter Flansch 76 ist an dem zweiten Ende 46 des dritten Blechschichtstapels 40 unter Verwendung des zweiten Bolzens 72 für eine Ausrichtung befestigt. Der zweite Bolzen 72 erstreckt sich durch ein Loch in dem zweiten Flansch 76. Wie oben erläutert beschreibt die bevor zugte Ausführungsform einen Rotoraufbau 10, der in einem Elektromotor (nicht gezeigt) in einem Hybridgetriebe verwendet wird. Die ersten und zweiten Flansche 74 und 76 sind mechanische Einrichtungen, die ein Mittel für eine Befestigung für die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 an den Zahnrädern und/oder an anderen Teilen des Elektromotors in dem Getriebe bereitstellen. Die ersten und zweiten Flansche 74 und 76 helfen dabei, Energie zu den mechanischen Komponenten des Elektromotors zu übertragen. Ein Satz von Muttern 78 ist über den Rändern der ersten und zweiten Bolzen 70 und 72 für eine feste Befestigung des Flansch an dem Motoraufbau angeordnet.
Alternativ kann ein einzelner Flansch mit mehreren Löchern verwendet werden, um mit den jeweiligen ersten und zweiten Bolzen 70 und 72 zusammenzuwirken. Es kann auch eine beliebige Anzahl mehrerer Flansche verwendet werden. Der Flansch kann aus Stahl oder anderen geeigneten Materialien hergestellt sein. Die physikalische Struktur oder Ausgestaltung des Flanschs kann in Abhängigkeit von der Anordnung und dem Entwurf der Komponenten, die an den Rotorblechschichten 22, 32 und 42 durch den Flansch befestigt werden sollen, variiert werden.
Verfahren
Es wird ein Verfahren zum Zusammenbauen des oben beschriebenen Rotoraufbaus 10 bereitgestellt. Der erste Schritt umfasst, dass ein erster Blechschichtstapel 20 durch Stapeln einzelner erster Rotorblechschichten 22 ausgebildet wird. Der erste Blechschichtstapel 20 weist ein erstes Ende 24 und ein zweites Ende 26 auf. Der zweite Schritt umfasst, dass einzelne zweite Rotorblechschichten 32 auf das zweite Ende 26 des ersten Blechschichtstapels 20 gestapelt werden, wodurch ein zweiter Blechschichtstapel 30 erzeugt wird. Der zweite Blechschichtstapel 30 weist ein erstes En de 34 und ein zweites Ende 36 auf. Der dritte Schritt umfasst, dass ein Satz von dritten Rotorblechschichten 42 auf das zweite Ende 36 des zweiten Blechschichtstapels 30 gestapelt wird, wodurch ein dritter Blechschichtstapel 40 erzeugt wird. Der dritte Blechschichtstapel 40 weist ein erstes Ende 44 und ein zweites Ende 46 auf.
Die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 können in einer Druckgussformvorrichtung vergossen und geformt werden, um die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42 miteinander zu verbinden. Ein Passstift oder eine Führungsschiene (nicht gezeigt) können verwendet werden, um die korrekte Ausrichtung der ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel 20, 30 und 40 sicherzustellen. Die Führungsschiene kann verwendet werden, um das Stapeln der ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel in der Druckgussformvorrichtung vor dem Formen auszurichten. Der Passstift oder die Führungsschiene können in einen jeweiligen oder mehrere jeweilige Schlitze 62 der Rotorblechschicht 42 eingesetzt werden und sich axial durch den Schlitz zu dem ersten Ende 24 des ersten Blechschichtstapels 20 oder von dem ersten Ende 24 zu dem zweiten Ende 46 erstrecken.
Ein erster Bolzen 70 kann an dem ersten Blechschichtstapel 20 befestigt werden, und ein zweiter Bolzen 72 kann an dem dritten Blechschichtstapel 40 befestigt werden. Ein erster Flansch 74 kann an dem ersten Ende 24 des ersten Blechschichtstapels 20 unter Verwendung des ersten Bolzens 70 für eine Ausrichtung befestigt werden; und ein zweiter Flansch 76 kann an dem zweiten Ende 46 des dritten Blechschichtstapels 40 unter Verwendung des zweiten Bolzens 72 für eine Ausrichtung befestigt werden.
Andere Schritte
Ein weiterer Schritt kann umfassen, dass der Außenumfang 54 der ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten 22, 32 und 42 bearbeitet wird. Ein Bearbeiten umfasst ein Abschleifen des Außenumfangs 54 für eine Glätte und eine Genauigkeit der Abmessungen. Dieser Prozess kann bei dem Motorendaufbau ausgeführt werden, der das Zusammenbauen beider Flansche umfasst.
Ein weiterer Schritt kann eine Feinabstimmung eines Drehzahlsensorrads 80 umfassen. Bestimmte Rotoraufbauten können ein Drehzahlsensorrad 80 umfassen, wie in 2 gezeigt. Das Drehzahlsensorrad 80 kann ein einstückiger Teil der Flanschstruktur sein, oder es kann separat durch Schweißen, unter Verwendung von Bolzen oder anderen Mitteln montiert werden. Wenn das Drehzahlsensorrad 80 an der Struktur montiert ist, muss es fest befestigt sein, damit es nicht vibriert.
Schließlich kann ein nächster Schritt ein letzter Abgleich des Rotoraufbaus 10 sein, was ein Entfernen und Hinzufügen eines extrem geringen Umfangs an Gewicht an einem Ende des Rotoraufbaus 10 umfasst. Dies dient zum Ausgleichen des Gewichts des Rotoraufbaus 10 von einem Ende zu dem anderen, was zu reduzierten Vibrationen und Geräuschen führt.
Die Dicke der Nabe, die typischerweise beim Aufbauen eines Rotors verwendet wird, beschränkt die Breite A₂ der Rotorblechschichten auf den Umfang, der in die Nabe passt. Ein Beseitigen der Nabe ermöglicht ein Erhöhen der Querschnittsfläche der Rotorblechschichten. Dies ermöglicht einen größeren Pfad eines elektromagnetischen Flusses und einen erhöhten Wirkungsgrad des Motors. Ferner werden die Leistung und der Wirkungsgrad des Elektromotors als ein Ergebnis der Beseitigung des durch die Nabe auf die Rotorblechschichten aufgebrachten Kontaktdrucks verbessert.
Während die geeignetsten Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Verfahren für einen Rotoraufbau, das umfasst, dass erste Rotorblechschichten ausreichend gestapelt werden, um einen ersten Blechschichtstapel zu erzeugen, wobei der erste Blechschichtstapel ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; zweite Rotorblechschichten ausreichend auf das zweite Ende des ersten Blechschichtstapels gestapelt werden, wodurch ein zweiter Blechschichtstapel erzeugt wird, wobei der zweite Blechschichtstapel ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; dritte Rotorblechschichten ausreichend auf das zweite Ende des zweiten Blechschichtstapels gestapelt werden, wodurch ein dritter Blechschichtstapel erzeugt wird, wobei der dritte Blechschichtstapel ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel vergossen werden, um die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten miteinander zu verbinden; wobei die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten eine Form mit einem variablen Innendurchmesser und einen im Wesentlichen gemeinsamen Außendurchmesser aufweisen; wobei die ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweisen; und wobei die zweiten Rotorblechschichten einen größeren Innendurchmesser als die ersten und dritten Rotorblechschichten aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Form der ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten eine Ringform mit einem Außen- und einem Innenumfang ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich Schlitze entlang einer Umfangslänge des Außenumfangs der ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Vergießen der ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel umfasst, dass die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel in einer Druckgussformvorrichtung angeordnet werden; die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel durch Aufbringen eines Drucks geformt werden, um die ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel miteinander zu verbinden; Schmelze in die Schlitze eingespritzt wird, die sich entlang der Umfangslänge des Außenumfangs der ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten erstrecken, wobei die Schmelze von dem ersten Ende des ersten Blechschichtstapels zu dem zweiten Ende des dritten Blechschichtstapels eingespritzt wird; und ein hydraulischer Gegendruck gegen die Schmelze aufgebracht wird, um Luftzwischenräume, Blasen oder Porosität in den ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapeln zu vermeiden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich die Schmelze durch die Druckgussformvorrichtung an dem ersten Ende des ersten Blechschichtstapels verfestigt, um einen ersten Metallendring zu erzeugen; und wobei sich die Schmelze durch die Schlitze an dem zweiten Ende des dritten Blechschichtstapels verfestigt, um einen zweiten Metallendring an dem gegenüberliegenden Ende des Rotoraufbaus zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte, dass ein erster Bolzen an dem ersten Blechschichtstapel befestigt wird; ein zweiter Bolzen an dem dritten Blechschichtstapel befestigt wird; ein erster Flansch an dem ersten Ende des ersten Blechschichtstapels befestigt wird, wobei der erste Bolzen zur Ausrichtung verwendet wird; und ein zweiter Flansch an dem zweiten Ende des dritten Blechschichtstapels befestigt wird, wobei der zweite Bolzen zur Ausrichtung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Führungsschiene verwendet wird, um das Stapeln der ersten, zweiten und dritten Blechschichtstapel vor dem Formen in der Druckgussformvorrichtung auszurichten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der ersten und dritten Rotorblechschichten ungefähr 25 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der zweiten Rotorblechschichten ungefähr 220 beträgt.
Rotoraufbau, umfassend: einen ersten Blechschichtstapel, der aus ersten Rotorblechschichten besteht, wobei der erste Blechschichtstapel ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; einen zweiten Blechschichtstapel, der an dem zweiten Ende des ersten Blechschichtstapels befestigt ist, wobei der zweite Blechschichtstapel aus zweiten Rotorblechschichten besteht, wobei der zweite Blechschichtstapel ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; wobei die ersten und zweiten Blechschichtstapel miteinander vergossen sind; wobei die ersten und zweiten Rotorblechschichten eine Ringform mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser aufweisen; wobei die ersten und zweiten Rotorblechschichten im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweisen; und wobei die zweite Rotorblechschicht einen wesentlich größeren Innendurchmesser als die ersten Rotorblechschichten aufweist.
Rotoraufbau nach Anspruch 10, ferner umfassend: einen dritten Blechschichtstapel, der an dem zweiten Ende des zweiten Blechschichtstapels befestigt ist, wobei der dritte Blechschichtstapel aus dritten Rotorblechschichten besteht, wobei der dritte Blechschichtstapel ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; wobei der dritte Blechschichtstapel mit den ersten und zweiten Blechschichtstapeln vergossen ist; wobei die dritten Rotorblechschichten eine Ringform mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser aufweisen; wobei die dritten Rotorblechschichten im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie die ersten und zweiten Rotorblechschichten aufweisen; und wobei die zweite Rotorblechschicht einen wesentlich größeren Innendurchmesser als die ersten und dritten Rotorblechschichten aufweist.
Rotoraufbau nach Anspruch 11, wobei sich entlang der Umfangslänge des Außenumfangs der Ringform der ersten, zweiten und dritten Rotorblechschichten Schlitze erstrecken.
Verfahren für einen Rotoraufbau ohne Nabe, das umfasst, dass mindestens eine Mehrzahl von ringförmigen Blechschichten gestapelt wird, um einen ersten Blechschichtstapel mit einem Innendurchmesser einer im Wesentlichen vorbestimmten Größe auszubilden; und eine andere Mehrzahl von ringförmigen Blechschichten auf dem ersten Blechschichtstapel gestapelt wird, um einen zweiten Blechschichtstapel mit einem Innendurchmesser einer im Wesentlichen anderen vorbestimmten Größe auszubilden, um die Befestigung des Rotoraufbaus ohne Nabe zu erleichtern.
Verfahren nach Anspruch 13, das umfasst, dass eine andere Mehrzahl von ringförmigen Blechschichten auf dem zweiten Blechschichtstapel gestapelt wird, um einen dritten Blechschichtstapel mit einem Innendurchmesser der einen vorbestimmten Größe auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 14, das umfasst, dass die ersten und zweiten und dritten Blechschichtstapel in einer Gießform angeordnet werden; und dass die Blechschichtstapel ausreichend komprimiert werden, um alle Schichten miteinander zu verbinden und einen festen Kernaufbau bereitzustellen.