NL1026424C2 - Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor. - Google Patents

Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor. Download PDF

Info

Publication number
NL1026424C2
NL1026424C2 NL1026424A NL1026424A NL1026424C2 NL 1026424 C2 NL1026424 C2 NL 1026424C2 NL 1026424 A NL1026424 A NL 1026424A NL 1026424 A NL1026424 A NL 1026424A NL 1026424 C2 NL1026424 C2 NL 1026424C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
rotor
electric motor
cylindrical core
core
longitudinal grooves
Prior art date
Application number
NL1026424A
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Heinrich Bode
Wolfram Graf
Original Assignee
Siemens Ind Turbomachinery B V
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34970445&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NL1026424(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens Ind Turbomachinery B V filed Critical Siemens Ind Turbomachinery B V
Priority to NL1026424A priority Critical patent/NL1026424C2/nl
Priority to EP11007971A priority patent/EP2403116A1/en
Priority to US11/629,570 priority patent/US7646128B2/en
Priority to PCT/NL2005/000428 priority patent/WO2005124973A1/en
Priority to JP2007516407A priority patent/JP4906719B2/ja
Priority to ES05752876T priority patent/ES2385491T3/es
Priority to AT05752876T priority patent/ATE557463T1/de
Priority to BRPI0512196A priority patent/BRPI0512196B1/pt
Priority to EP05752876A priority patent/EP1766755B1/en
Publication of NL1026424C2 publication Critical patent/NL1026424C2/nl
Application granted granted Critical
Priority to NO20070169A priority patent/NO341566B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0012Manufacturing cage rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/165Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors characterised by the squirrel-cage or other short-circuited windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/20Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having deep-bar rotors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine
    • Y10T29/49012Rotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

Korte aanduiding: Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor 5 voor een elektromotor
De uitvinding heeft betrekking op een rotor voor een elektromotor, een compressoreenheid voorzien van een dergelijke 10 rotor, en een werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor, volgens de aanhef van conclusie 1.
Een dergelijke rotor is bekend uit JP H 3-261354. Dit document openbaart een stalen cilinder, die in zijn oppervlak voorzien is van meerdere langsgroeven. De langsgroeven zijn aan het oppervlak van de 15 cilinder relatief smal en lopen onder het oppervlak uit tot in hoofdzaak ronde dwarsdoorsneden. Koperstaven zijn in de langsgroeven voorzien en worden aan hun axiale uiteinden onderling geleidend verbonden door koperen kortsluitringen. Blijkens de tekst van het document worden de koperstaven met de cilinder verbonden door middel 20 van heet, of koud isostatisch drukken.
Nadelig bij de bekende rotor is, dat in de werkelijkheid geen verbinding tussen de staven en de cilinder wordt verkregen die bestand is tegen de centripetale krachten die optreden bij hoge rotatiesnelheden. Voor zover er wel een verbinding is, is deze te 25 danken aan de vormsluiting tussen de staven en de langsgroeven en niet aan een onderlinge hechting van de betreffende materialen.
Het doel van de onderhavige uitvinding is een rotor voor een elektromotor te verschaffen, waarbij deze nadelen ten minste gedeeltelijk worden ondervangen, of om een bruikbaar alternatief te 30 verschaffen.
in het bijzonder heeft de uitvinding als doel, ervoor zorg te dragen dat de geleidingsstaven zeker met de kern van de rotor zijn verbonden.
Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt door een rotor 35 voor een elektromotor, volgens conclusie 1. De rotor voor een elektromotor omvat een in hoofdzaak cilindrische kern, geleidingsstaven, en twee kortsluitringen. De cilindrische kern is gevormd uit een kernmateriaal en voorzien van meerdere langsgroeven die zich in hoofdzaak in de richting van de cilinderas uitstrekken.
1026424- - 2 -
De geleidingsstaven zijn gevormd uit een elektriciteit geleidend materiaal en zijn in de langsgroeven van de cilindrische kern voorzien. De twee kortsluitringen verbinden de axiale uiteinden van de geleidingsstaven geleidend met elkaar. Tussen de geleidingsstaven s .5 en de cilindrische kern strekt zich een diffusielaag uit. De i i i diffusielaag omvat een diffusie-materiaal.
i ί ! Dankzij de diffusie van het diffusiemateriaal in de materialen ' i t van de geleidingsstaven en/of de cilindrische kern, bestaat een diffusielaag die voor een goede hechting zorgt tussen het 10 kernmateriaal en het elektriciteit geleidende materiaal.
In het bijzonder is de diffusielaag uit ten minste twee zones opgebouwd, waarbij de eerste zone in hoofdzaak aan de cilindrische kern grenst en zowel het kernmateriaal, als het diffusiemateriaal omvat. De tweede zone grenst in hoofdzaak aan de geleidingsstaven en 15 omvat zowel het 'elektriciteit geleidende materiaal, als het diffusiemateriaal. Doordat het diffusiemateriaal zowel in de cilindrische kern, als in de geleidingsstaven, is gediffundeerd, bestaat een zeer goede hechting.
In een uitvoeringsvorm omvat het diffusiemateriaal nikkel. Uit 20 de praktijk is gebleken dat nikkel tot een goede diffusieverbinding leidt tussen staal en koper, materialen die in de praktijk veelal voor de cilinderas, respectievelijk de geleidingsstaven, gebruikt worden.
In een voordelige uitvoeringsvorm omvat de cilindrische kern 25 en de geleidingsstaven ter plaatse van ten minste één axiaal uiteinde van de geleidingsstaven, een conisch verlopend deel, en omvat de overeenkomstige kortsluitring aan zijn axiale binnenzijde een complementair gevormd verlopend deel. Een aldus verbonden kortsluitring geeft in gebruik een gunstige verdeling van de 30 elektrische stroom over de doorsnede. Bovendien wordt een groot verbindend oppervlak geschapen tussen de kortsluitring enerzijds en de cilindrische kern en de geleidingsstaven anderzijds.
Doelmatig is de rotor verder voorzien van twee eindringen die zich rond de cilindrische kern uitstrekken en de geleidingsstaven en 35 de kortsluitringen in de axiale richting opsluiten. Dergelijke ringen vergroten de sterkte van de rotor en schermen de axiale uiteinden van de kortsluitringen af.
1026424- - 3 -
In het bijzonder zijn de eindringen aan hun buitenzijde voorzien van balanceeropeningen. Dergelijke balanceeropeningen worden aangebracht om ter plaatse materiaal weg te nemen, of juist een mogelijkheid te verschaffen om materiaal in toe te voegen, om de ; 5 rotor in balans te brengen. Hierdoor verbetert het draaigedrag van de 1 1 ! rotor bij hoge draaisnelheden en nemen de belasting op een lagering i , I ' ; : van de rotor af.
In een uitvoeringsvorm omvatten de geleidingsstaven twee parallelle wanden. Met voordeel omvatten ook de langsgroeven in de 10 cilindrische kern in hoofdzaak parallelle wanden, waardoor zowel de langsgroeven als de geleidingsstaven eenvoudig te fabriceren zijn en de geleidingsstaven eenvoudig in de langsgroeven aangebracht kunnen worden.
In een bijzondere uitvoeringsvorm is de rotor voorzien van een 15 beschermingslaag. Een dergelijke beschermingslaag beschermt de rotor van een elektromotor die in rechtstreeks contact staat met een agressief medium. Dit aspect van de uitvinding is met voordeel los van de overige aspecten van de uitvinding toe te passen.
In het bijzonder omvat de beschermingslaag een metaal, 20 bijvoorbeeld Inconel.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een elektromotor, volgens conclusie 10, omvattende een rotor en een stator.
De uitvinding heeft verder betrekking op een compressor-eenheid, volgens conclusie 11, omvattende een centrifugaalcompressor 25 voor het comprimeren van een gas en een elektromotor.
In het bijzonder liggen de rotor voor de elektromotor en een rotor van de centrifugaalcompressor in één lijn en zijn vast met elkaar verbonden. Een dergelijke directe verbinding resulteert in een compacte bouwwijze voor de compressor eenheid en een sterke koppeling 30 die bestand is tegen grote belastingen.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor, volgens conclusie 13. De werkwijze volgens de uitvinding omvat de volgende stappen: 35 het voorzien van een in hoofdzaak cilindrische kern van langsgroeven, het aanbrengen in de langsgroeven en/of op geleidingsstaven van een diffusiemateriaal, 1026424- - 4 - het in de langsgroeven aanbrengen van de geleidingsstaven, en het met de kern verbinden van de geleidingsstaven, door het toevoeren van warmte en het aanbrengen van druk op ten minste de geleidingsstaven.
5 Door een diffusiemateriaal aan te brengen voordat er warmte toegevoerd wordt en druk wordt aangebracht, ontstaat een duurzame diffusieverbinding.
In het bijzonder wordt het diffusiemateriaal op galvanische wijze aangebracht. Dit is een eenvoudige en goedkope wijze van 10 aanbrengen, waarbij bovendien een hoge zuiverheid van het aangebrachte diffusiemateriaal bereikt kan worden.
In een uitvoeringsvorm bevinden tijdens de stap van het toevoeren van warmte en druk, de geleidingsstaven en de eventuele eindringen zich in een vacuüm. Dankzij het vacuüm bevindt zich geen 15 lucht tussen de te verbinden onderdelen, waardoor tijdens het tot stand brengen van de verbinding geen oxidatie plaatsvindt en geen lucht wordt ingesloten, hetgeen tot een locale zwakke plek zou kunnen leiden.
Tot slot heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor 20 het vervaardigen van een doorlopende gemeenschappelijke rotor voor een centrifugaalcompressor, volgens conclusie 22, omvattende de stappen: het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor, het verbinden van de rotor voor een elektromotor aan een rotor 25 voor een centrifugaalcompressor.
Dankzij deze werkwijze kan de rotor voor de elektromotor afzonderlijk geproduceerd worden volgens de hierboven beschreven werkwijze. Daarbij hoeft alleen dit deel van de gemeenschappelijke rotor de beschreven behandelingsstappen te ondergaan, hetgeen 30 gunstige praktische consequenties heeft voor het toevoeren van warmte, het aanbrengen van druk en het vacuüm maken. Door vervolgens de aldus vervaardigde rotor voor een elektromotor te verbinden met een rotor voor een centrifugaalcompressor, ontstaat een gemeenschappelijke rotor die voordelig in een centrifugaalcompressor 35 kan worden toegepast.
Verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding worden beschreven in de onderconclusies.
1026424- - 5 -
De uitvinding zal nader worden toegelicht in de hiernavolgende beschrijving van een uitvoeringsvorm van een compressoreenheid volgens de uitvinding aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 schematisch een uitvoeringsvorm van de compressor-5 eenheid weergeeft, fig. 2 een gedeeltelijke langsdoorsnede door een rotor toont, langs lijn II-II in fig. 3, fig. 3 een dwarsdoorsnede door de rotor van fig. 2 toont, fig. 4 een detail IV uit fig. 3 toont, en 10 fig. 5 een detail V uit fig. 4 toont.
De in fig. 1 weergegeven compressoreenheid omvat een centrifugaalcompressor 1 voor het comprimeren van een gas, bijvoorbeeld procesgas, met een rotor 2 met een of meerdere, in dit geval drie, compressorwaaiers 3 en een elektromotor 4 met een stator 15 5 en een rotor 6 voor het aandrijven van de rotor 2 van de compressor. De compressor 1 en de elektromotor 4 zijn ondergebracht in een gemeenschappelijke gasdichte behuizing 7 die voorzien is van een gasinlaat 8 en een gasuitlaat 9.
De rotor 2 van de compressor 1 en de rotor 6 van de 20 elektromotor 4 zijn onderdeel van een gemeenschappelijke, uit één geheel bestaande rotoras 10. De rotoras 10 is gelagerd in twee magnetische radiale lagers 11 en 12 die elk nabij een uiteinde 13 respectievelijk 14 van de rotoras 10 zijn aangebracht, en een nabij het radiale lager 11 aangebracht magnetisch axiaal lager 15.
25 De compressoreenheid is voorzien van een koelsysteem voor het koelen van de magnetische lagers 11, 12, 15 en de rotor 6 van de elektromotor 4. Dit koelsysteem omvat een vanaf de compressor lopende leiding 16 die zich vertakt in naar de magnetische lagers 11, 12, 15 lopende leidingen 18 en 19. In de vanaf de compressor lopende leiding 30 16 is een filter 20 opgenomen. Voor het koelen van de rotor 6 van de elektromotor 4 en de magnetische lagers 11, 12, 15 wordt in een tussentrap van de compressor 1 gecomprimeerd gas afgetapt en door de leiding 16 en het filter 20 geleid en via de leidingen 18 en 19 gedoseerd toegevoerd aan de magnetische lagers 11 en 15, 35 respectievelijk 12. Het koelgas wordt binnenin de compressoreenheid weer verzameld en naar de inlaatsectie van de compressor geleid.
De stator 5 van de elektromotor 4 is opgenomen in een van de rest van het inwendige van de compressoreenheid gescheiden 1026424- - 6 - statorruimte 21 die begrensd wordt door het de stator 5 omgevende wandgedeelte van de behuizing 7 van de compressoreenheid, en een scheidingswand 22. De statorruimte 21 is voorzien van een toevoer 23 en een afvoer 24 voor een afzonderlijk koelmedium dat door een pomp ( ,5 25 wordt rondgepompt in een koelcircuit 26. In het koelcircuit 26 is ' Γ lij een warmtewisselaar 27 opgenomen, ί : De rotor 6 van de elektromotor 4 omvat een in hoofdzaak ' i ) cilindrische stalen kern 30, koperen geleidingsstaven 31, koperen kortsluitringen 32 en stalen eindringen 33 (figs. 2-4). De koperen 10 staven 31 hebben telkens twee in hoofdzaak parallelle wanden en zijn langs twee ander zijden, in dwarsdoorsnede gezien, afgerond. De eerste afronding resulteert in een vloeiende overgang van de eerste naar de tweede zijrand. De tweede afronding maakt een vrijwel haakse hoek met de rechte zijwanden en heeft een kromming die overeenkomt 15 met de kromte straal van de doorsnede van de cilindrische kern 30. De koperstaven 31 zijn voorzien in complementair gevormde langsgroeven 34 in de cilindrische kern 30. De eindringen 33 zijn aan hun buitenzijde voorzien van (niet in de figs. zichtbare) balanceeropeningen. In deze openingen, die van inwendig schroefdraad 20 kunnen zijn voorzien, kunnen gewichten aangebracht worden om de rotor 6 in balans te brengen. Alternatief kan, door het wegnemen van materiaal van een van de eindringen 33, de rotor 6 in balans gebracht worden.
Het radiale buitenoppervlak van de rotor 6, met name het 25 oppervlak van de koperstaven 31 en het radiale buitenoppervlak van de kortsluitringen 32, wordt beschermd tegen de inwerking van bijvoorbeeld procesgas uit de centrifugaalcompressor 1, door een beschermlaag 35, gevormd uit Inconel. De axiale uiteinden van de kortsluitringen 32 worden beschermd door de stalen eindringen 33.
30 Fig. 5 toont in detail de verbinding tussen een koperstaaf 31 en de overeenkomstige wand van een langsgroef 34 van de cilindrische kern 30. Tussen het staal van de cilindrische kern 30 en het koper van de geleidingsstaven 31 bevindt zich een diffusielaag, die is opgebouwd uit drie zones, 40, 41 en 42. De eerste zone 40 omvat zowel 35 staal uit de cilindrische kern 30, als nikkel uit de tussengelegen zone 42. De tweede zone 41 omvat zowel koper uit de geleidingsstaven 31, als nikkel uit de tussenzone 42. De tussenzone 42 omvat vrijwel 1028424- - 7 - uitsluitend nikkel, en vult eventuele verschillen in de oppervlakken van de eerste en tweede zone 40, 41 op.
Een rotor volgens de uitvinding kan als volgt worden vervaardigd. Als eerste stap wordt een massieve stalen kern op maat ( ,5 gedraaid. In een in axiale richting gezien middengelegen deel van ' ‘ ! deze stalen kern worden langsgroeven gefreesd. Bij voorkeur neemt de t breedte van deze langsgroeven, gezien in de richting naar de hartlijn van de kern, alleen af, of blijft constant. Verder worden koperstaven gevormd, bijvoorbeeld door middel van frezen, waarvan de vorm en 10 afmetingen overeenkomen met de langsgroeven in de stalen kern. Nabij de uiteinden van de langsgroeven wordt de stalen kern afgedraaid naar een deel met een kleine diameter, die overeenkomst met de diepste ligging van de uitgefreesde langsgroeven, en een conisch gevormd deel dat het middengelegen deel met de grootste diameter verbindt met de 15 delen met de kleine diameter. De uiteinden van de koperstaven worden in een vorm gefreesd, die correspondeert met het conische deel van de kern.
Twee koperen ringen worden op maat gedraaid. De buitendiameter komt in hoofdzaak overeen met de buitendiameter van het middengelegen 20 deel van de cilindrische kern. De binnendiameter van de koperen ringen komen overeen met de buitendiameter van het deel van de cilindrische kern met de kleine diameter. Een deel van de radiale binnenzijde van de koperen ringen worden afgedraaid in een vorm die overeenkomt met het conische verloop van de cilindrische kern.
25 Tot slot worden twee stalen ringen afgedraaid met een binnendiameter die overeenkomt met de buitendiameter van het deel van de cilindrische kern met de kleine diameter. De buitendiaraeter van de stalen ringen komt in hoofdzaak overeen met de buitendiameter van het middengelegen deel van de cilindrische kern.
30 De verbindingsvlakken van de cilindrische stalen kern, de koperen staven, de koperen kortsluitringen, en de stalen eindringen worden galvanisch voorzien van nikkel, bij voorkeur puur nikkel. Vervolgens worden de koperen staven in de langsgroeven aangebracht, worden de koperen kortsluitringen op de conische uiteinden 35 aangebracht en worden tot slot de stalen eindringen in de axiale richting tegen de koperen kortsluitringen aangebracht. Dankzij de voorkeursvorm van de langsgroeven, kunnen de koperstaven daarbij 10264243 - 8 - vanaf het oppervlak van de kern, in radiale richting, in de langsgroeven worden gebracht.
Vervolgens wordt om dat deel van de rotor waar zich de koperen staven, koperen kortsluitringen, en stalen eindringen bevinden een 5 roestvrijstalen, cilindrische huls aangebracht. Aan de beide uiteinden van de huls worden stalen ringen gelast die de roestvrijstalen huls verbinden met de stalen kern en eindringen.
Aldus is een capsule om de cilindrische kern vervaardigd.
Door een opening in de capsule wordt lucht weggezogen, 10 waardoor binnen de capsule een hoog vacuüm ontstaat. Vervolgens wordt de opening luchtdicht afgesloten. Voor, of tijdens, het vacuüm zuigen, kan de lucht eventueel vervangen worden door stikstof.
Hierdoor wordt de kans op het insluiten van zuurstof, waardoor in de volgende stap oxidatie zou ontstaan, verder verkleind en kan 15 eventueel het vereiste vacuümniveau verlaagd worden.
Vervolgens wordt de rotor inclusief alle onderdelen en de capsule verhit tot ongeveer 1030° C. Tevens wordt buiten de capsule een grote gasdruk opgebouwd, bijvoorbeeld met behulp van argon. De combinatie van temperatuur en druk zorgt voor diffusie van het nikkel 20 in zowel het staal van de cilindrische kern, als het koper van de c geleidingsstaven en de kortsluitringen. Dankzij de voorkeursvorm van de langsgroeven wordt de druk die van buitenaf via de roestvrijstalen capsule op de koperen staven wordt aangebracht, via het - door de temperatuur vloeibare - koper uniform verdeeld over de contactvlakken 25 met de langsgroeven.
De resulterende diffusieverbinding is bestand tegen zeer hoge belastingen, in het bijzonder tegen krachten die optreden bij rotatiesnelheden van ongeveer 250 meter per seconde.
Vervolgens wordt de druk weggenomen en wordt de rotor 30 afgekoeld. Hierna kan een warmtebehandeling plaatsvinden voor het verbeteren van de materiaaleigenschappen. Vervolgens wordt de stalen capsule afgedraaid.
Tot slot wordt het oppervlak van de rotor voorzien van een beschermingslaag. Hiertoe wordt eerst Inconel aangebracht met behulp 35 van een explosie-bekleedproces (detonation cladding). Vervolgens worden de poriën in het Inconel gedicht met een polymeerhars, bijvoorbeeld een epoxyhars.
1026424- _ _______l - 9 -
De aldus verkregen rotor voor een elektromotor kan als zodanig op zichzelf gebruikt worden, maar kan ook, bijvoorbeeld door middel van lassen, direct verbonden worden met een rotor voor een centrifugaalcompressor. De beide rotoren kunnen van hetzelfde i 5 staaltype, of van een onderling afwijkend staaltype zijn.
1 ' ; Naast de getoonde en beschreven uitvoeringsvormen zijn vele • » _ ; : varianten mogelijk. Zo kunnen andere materialen toegepast worden, waarbij voor de cilindrische kern van belang is dat dit een magnetiseerbaar materiaal is, terwijl de geleidingsstaven goede 10 elektrische geleidende eigenschappen dienen te hebben. Afgezien van zuiver koper, voldoen ook diverse koperlegeringen, aluminium, en andere metalen aan deze vereiste. Als diffusiemateriaal, kunnen eveneens andere materialen worden toegepast, zoals zink. Het diffusiemateriaal kan gediffundeerd zijn in het kernmateriaal en/of 15 in het elektriciteit geleidende materiaal.
Voor elektromotoren die niet frequentiegestuurd zijn, kan het voordeel hebben indien de wanden van de geleidingsstaven niet parallel, maar radiaal ten opzichte van de as van de rotor zijn georiënteerd. Als beschermingslaag kunnen ook andere materialen 20 woorden toegepast. Metalen en andere materialen die warmte goed kunnen geleiden hebben hierbij de voorkeur.
Aldus verschaft de uitvinding een rotor voor een elektromotor, waarvan de koperstaven zo goed met de kern zijn verbonden, dat de. rotor bestand is tegen zeer hoge rotatiesnelheden. Dankzij de 25 beschermingslaag kan een dergelijke rotor bovendien in agressieve omstandigheden toegepast worden. Met voordeel wordt een dergelijke rotor toegepast in een compressoreenheid, waarbij de centrifugaalcompressor en de elektromotor in een gemeenschappelijke behuizing zijn voorzien.
30 1028424-

Claims (22)

1. Rotor (6) voor een elektromotor (4), omvattende een in hoofdzaak cilindrische kern (30), uit een kernmateriaal, 5 voorzien van meerdere langsgroeven (34) die zich in hoofdzaak evenwijdig aan de cilinderas uitstrekken, geleidingsstaven (31), uit een elektriciteit geleidend materiaal, die in de langsgroeven (34) zijn voorzien, en twee kortsluitringen (32), die de axiale uiteinden van de 10 geleidingsstaven (31) geleidend met elkaar verbinden, met het kenmerk, dat zich tussen de geleidingsstaven (31) en de cilindrische kern (30) een diffusielaag (40, 41, 42) uitstrekt, waarbij de diffusielaag (40, 41, 42) een diffusiemateriaal omvat. 15
2. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens conclusie 1, waarbij elke diffusielaag (40, 41, 42) uit ten minste twee zones (40, 41) is opgebouwd, waarbij de eerste zone (40) in hoofdzaak aan de cilindrische kern (30) 20 grenst en zowel het kernmateriaal, als het diffusiemateriaal omvat, en de tweede zone (41) in hoofdzaak aan de geleidingsstaven (31) grenst en zowel het elektriciteit geleidende materiaal, als het diffusiemateriaal omvat. 25
3. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het diffusiemateriaal nikkel omvat.
4. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens één der voorgaande 30 conclusies, waarbij de cilindrische kern (30) en de geleidingsstaven (31) ter plaatse van ten minste één axiaal uiteinde van de geleidingsstaven (31) een conisch verlopend deel omvat en de overeenkomstige kortsluitring (32) aan zijn radiale binnenzijde een complementair gevormd verlopend deel omvat. 35
5. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens één der voorgaande conclusies, verder voorzien van twee eindringen (33) die zich rond de 1026424- - 11 - cilindrische kern (30) uitstrekken en de geleidingsstaven (31) en de kortsluitringen (32) in de axiale richting opsluiten.
6. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens conclusie 5, waarbij 5 de eindringen (33) aan hun buitenzijde zijn voorzien van balanceeropeningen.
7. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de geleidingsstaven (31) twee parallelle wanden 10 omvatten.
8. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens één der voorgaande conclusies, voorzien van een beschermingslaag.
9. Rotor (6) voor een elektromotor (4) volgens conclusie 8, waarbij de beschermingslaag een metaal, in het bijzonder Inconel, omvat.
10. Elektromotor (4) omvattende een rotor (6) volgens één der voorgaande conclusies, en een stator (5). 20
11. Compressoreenheid omvattende een centrifugaalcompressor (1) voor het comprimeren van een gas, en een elektromotor (4), volgens conclusie 10.
12. Compressoreenheid volgens conclusie 11, waarbij de rotor (6) voor de elektromotor (4) en een rotor (6) van de centrifugaalcompressor (1) in één lijn liggen en vast met elkaar zijn verbonden.
13. Werkwijze voor het vervaardigen van een rotor (6) voor een elektromotor (4), omvattende de stappen: het voorzien van een in hoofdzaak cilindrische kern (30) van langsgroeven (34), het aanbrengen in de langsgroeven (34) en/of op de 35 geleidingsstaven (31) van een diffusiemateriaal, het in de langsgroeven (34) aanbrengen van de geleidingsstaven (31), en 1028424'^ - 12 - het met de kern (30) verbinden van de geleidingsstaven (31), door het toevoeren van warmte en het aanbrengen van druk op ten minste de geleidingsstaven (31). ( 5
14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de werkwijze verder de i . i volgende stappen omvat: i ! het vormen van de cilindrische kern (30) ter plaatse van ten i I minste één axiaal uiteinde van de langsgroeven (34) tot een conisch verloop, 10 het vormen van ten minste één axiaal uiteinde van de geleidingsstaven (31) tot in hoofdzaak schuine uiteinden die overeen komen met het conische verloop van de cilindrische kern (30), en het op het conisch verlopende deel van de cilindrische kern (30) aanbrengen van een kortsluitring (32). 15
15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de kortsluitring (32) aan zijn radiale binnenzijde van een diffusiemateriaal wordt voorzien en met de geleidingsstaven (31) en de kern (30) wordt verbonden, door het toevoeren van warmte en het aanbrengen van druk. 20
16. Werkwijze volgens conclusie 13, 14, of 15, waarbij het aanbrengen van het diffusiemateriaal op galvanische wijze geschiedt.
17. Werkwijze volgens één der conclusies 13-16, waarbij tijdens de 25 stap van het toevoeren van warmte en druk, de geleidingsstaven (31) en de eventuele eindringen (33) zich in een vacuüm bevinden.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, verder omvattende de volgende stappen: 30 het aanbrengen van een gasdichte cilindrische capsule rond de geleidingsstaven (31) en de eventuele eindringen (33), het gasdicht verbinden van de axiale uiteinden van de cilindrische capsule met de cilindrische kern (30), het creëren van een vacuüm binnen de gasdichte cilindrische 35 capsule. 1026424a - 13 -
19. Werkwijze volgens één der conclusies 13-18, verder omvattende een stap van het thermisch aanbrengen van een beschermlaag op de rotor (6).
20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij het thermisch aanbrengen een explosie-bekledingsproces omvat.
21. Werkwijze volgens conclusie 19, of 20, waarbij de beschermlaag voorzien wordt van een afdichtingmateriaal. 10
22. Werkwijze voor het vervaardigen van een doorlopende gemeenschappelijke rotor (10) voor een centrifugaalcompressor (1), omvattende de stappen: het vervaardigen van een rotor (6) voor een elektromotor (4) 15 volgens één der conclusies 13-21, het verbinden van de rotor (6) voor een elektromotor (4) aan een rotor (2) voor een centrifugaalcompressor (1). IO2Q424-
NL1026424A 2004-06-15 2004-06-15 Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor. NL1026424C2 (nl)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026424A NL1026424C2 (nl) 2004-06-15 2004-06-15 Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor.
JP2007516407A JP4906719B2 (ja) 2004-06-15 2005-06-10 電動機用の回転子とその製造方法
US11/629,570 US7646128B2 (en) 2004-06-15 2005-06-10 Rotor for electric motor, compressor unit provided with rotor, method for producing a rotor for an electric motor
PCT/NL2005/000428 WO2005124973A1 (en) 2004-06-15 2005-06-10 Rotor for electric motor, compressor unit provided with rotor, method for producing a rotor for an electric motor
EP11007971A EP2403116A1 (en) 2004-06-15 2005-06-10 Rotor for electric motor, compressor unit provided with rotor, method for producing a rotor for an electric motor
ES05752876T ES2385491T3 (es) 2004-06-15 2005-06-10 Rotor para un motor eléctrico, unidad de compresor provista del rotor, método para producir un rotor para un motor eléctrico
AT05752876T ATE557463T1 (de) 2004-06-15 2005-06-10 Rotor für einen elektromotor, mit rotor ausgestattete kompressoreinheit, verfahren zur herstellung eines rotors für einen elektromotor
BRPI0512196A BRPI0512196B1 (pt) 2004-06-15 2005-06-10 rotor para um motor elétrico, unidade de compressor, método para a produção de um rotor para um motor elétrico e método para a produção de um rotor comum contínuo para um compressor centrífugo
EP05752876A EP1766755B1 (en) 2004-06-15 2005-06-10 Rotor for electric motor, compressor unit provided with rotor, method for producing a rotor for an electric motor
NO20070169A NO341566B1 (no) 2004-06-15 2007-01-10 Rotor for elektrisk motor, kompressorenhet med rotor, fremgangsmåte for fremstilling av en elektrisk motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026424A NL1026424C2 (nl) 2004-06-15 2004-06-15 Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor.
NL1026424 2004-06-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1026424C2 true NL1026424C2 (nl) 2005-12-19

Family

ID=34970445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1026424A NL1026424C2 (nl) 2004-06-15 2004-06-15 Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7646128B2 (nl)
EP (2) EP1766755B1 (nl)
JP (1) JP4906719B2 (nl)
AT (1) ATE557463T1 (nl)
BR (1) BRPI0512196B1 (nl)
ES (1) ES2385491T3 (nl)
NL (1) NL1026424C2 (nl)
NO (1) NO341566B1 (nl)
WO (1) WO2005124973A1 (nl)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20060294A1 (it) 2006-02-17 2007-08-18 Nuovo Pignone Spa Motocompressore
DE102009040123A1 (de) * 2008-11-06 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Kurzschlussläufer, Asynchronmotor und Strömungsmaschine
DE102009008440B3 (de) * 2009-02-11 2010-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Käfigläufer
WO2010100214A2 (de) 2009-03-06 2010-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Läufer für einen elektromotor und verfahren zur herstellung eines solchen läufers
US20110138933A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Honeywell International Inc. Sensor having emi shielding for measuring rotating shaft parameters
DE102010021470A1 (de) * 2010-05-25 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Käfigläufer für eine Asynchronmaschine und Verfahren zur Herstellung des Käfigläufers
JP5155420B2 (ja) * 2011-03-11 2013-03-06 ファナック株式会社 エンドリングとバーをろう付けする誘導電動機のかご形ロータ及びその製造方法
MX2013011851A (es) 2011-04-13 2014-03-13 Boulder Wind Power Inc Arreglo que enfoca el flujo para imanes permantes, metodos de abricacion de tales arreglos y maquinas que incluyen tales arreglos.
US9048701B2 (en) * 2011-08-30 2015-06-02 Siemens Industry, Inc. Passive magnetic bearings for rotating equipment including induction machines
FR2985870B1 (fr) * 2012-01-16 2014-01-03 Converteam Technology Ltd Rotor, procede de fabrication et machine electrique correspondants
PL2933493T3 (pl) * 2012-12-12 2022-02-14 Hanyu Group Joint-Stock Co., Ltd. Pompa odprowadzająca z magnesem trwałym silnika prądu przemiennego
CN105122598B (zh) * 2013-04-17 2017-09-01 西门子公司 具有轴向和切向通量集中的电机
EP2800254A1 (de) 2013-04-29 2014-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Rotor einer elektrischen Maschine mit einem ausgehend von Granulat hergestellten Kurzschlusskäfig
EP2800255A1 (de) 2013-04-29 2014-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Herstellung eines Rotors einer elektrischen Asynchronmaschine
US9506832B2 (en) 2013-11-08 2016-11-29 Laurel Valley Power Company, Llc Portable high speed balance machine
US9899886B2 (en) 2014-04-29 2018-02-20 Boulder Wind Power, Inc. Devices and methods for magnetic flux return optimization in electromagnetic machines
CN104167890B (zh) * 2014-07-28 2018-04-27 大唐湘潭发电有限责任公司 一种用于双鼠笼电动机或深槽式电动机的转子端环结构
WO2017151798A1 (en) * 2016-03-01 2017-09-08 Nidec Motor Corporation Squirrel cage rotor with copper filled plastic bars and rings
US20170264179A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Baker Hughes Incorporated Hybrid Electric Motor for Electric Submersible Pump
WO2019116438A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 かご形誘導回転電機、塊状回転子、およびかご形誘導回転電機の設計方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2192841A (en) * 1938-04-05 1940-03-05 Rendell Edward Frank Rotor construction for squirrel cage induction motors
GB1260361A (en) * 1968-03-14 1972-01-19 Asea Ab A corrosion resistant rotor for a wet pump motor
GB2089583A (en) * 1980-12-11 1982-06-23 Northern Eng Ind Induction Motors
JPS5959052A (ja) * 1982-09-28 1984-04-04 Toshiba Corp かご形回転子の製造方法
JPH03261354A (ja) * 1990-03-07 1991-11-21 Yaskawa Electric Corp 誘導電動機のソリッドロータの製造方法
JPH0852590A (ja) * 1994-06-09 1996-02-27 Honda Motor Co Ltd 金属部材用接合材

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3497737A (en) * 1968-06-19 1970-02-24 Westinghouse Electric Corp Connecting means for dynamoelectric machine cooling system
US4644210A (en) * 1985-12-12 1987-02-17 Rockwell International Corporation High speed induction motor with squirrel cage rotor
US4692644A (en) * 1985-12-23 1987-09-08 General Electric Company Fluid cooled acyclic generator rotor having a copper conductor diffusion bonded to a magnetic steel core
US4679314A (en) * 1985-12-23 1987-07-14 General Electric Company Method for making a fluid cooled acyclic generator rotor
JPH02119543A (ja) * 1988-10-28 1990-05-07 Isuzu Motors Ltd ターボチャージャ用回転電機
JP2927840B2 (ja) * 1989-11-17 1999-07-28 株式会社佐竹製作所 2固定子誘導電動機の回転子
JPH04308446A (ja) * 1991-04-05 1992-10-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 回転電機の回転子導体
JP3323311B2 (ja) * 1993-12-28 2002-09-09 旭化成株式会社 爆発圧着クラッド材およびその製法
JPH08168219A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Toshiba Corp 誘導電動機のかご形回転子
JPH08256457A (ja) * 1995-01-19 1996-10-01 Toshiba Mach Co Ltd リラクタンス同期電動機の回転子とその製造方法
JPH08214515A (ja) * 1995-01-31 1996-08-20 Hitachi Koki Co Ltd 誘導電動機用かご形回転子の製造方法
JPH08223878A (ja) * 1995-02-09 1996-08-30 Hitachi Ltd 誘導電動機
JP3718541B2 (ja) 1995-07-13 2005-11-24 ファナック株式会社 籠形回転子
JP3701413B2 (ja) * 1996-10-14 2005-09-28 株式会社荏原製作所 籠型誘導電動機用ソリッドロータ及びその製造方法
JP3701412B2 (ja) * 1996-10-14 2005-09-28 株式会社荏原製作所 籠型誘導電動機用ロータ
US6579431B1 (en) 1998-01-14 2003-06-17 Tosoh Smd, Inc. Diffusion bonding of high purity metals and metal alloys to aluminum backing plates using nickel or nickel alloy interlayers
DE10043329A1 (de) * 2000-08-23 2002-03-07 Siemens Ag Käfigläufer für einen asynchronen Induktionsmotor
JP3730531B2 (ja) * 2001-03-28 2006-01-05 株式会社日立製作所 回転電機
TW571487B (en) * 2001-10-16 2004-01-11 Hitachi Air Conditioning Sys Self-starting synchronous motor and compressor using the same
NL1021656C2 (nl) * 2002-10-15 2004-04-16 Siemens Demag Delaval Turbomac Compressoreenheid met gemeenschappelijke behuizing voor elektromotor en compressor, werkwijze voor het vervaardigen van een scheidingswand voor een compressoreenheid en gebruik van een compressoreenheid.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2192841A (en) * 1938-04-05 1940-03-05 Rendell Edward Frank Rotor construction for squirrel cage induction motors
GB1260361A (en) * 1968-03-14 1972-01-19 Asea Ab A corrosion resistant rotor for a wet pump motor
GB2089583A (en) * 1980-12-11 1982-06-23 Northern Eng Ind Induction Motors
JPS5959052A (ja) * 1982-09-28 1984-04-04 Toshiba Corp かご形回転子の製造方法
JPH03261354A (ja) * 1990-03-07 1991-11-21 Yaskawa Electric Corp 誘導電動機のソリッドロータの製造方法
JPH0852590A (ja) * 1994-06-09 1996-02-27 Honda Motor Co Ltd 金属部材用接合材

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 161 (E - 257) 26 July 1984 (1984-07-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 067 (E - 1168) 19 February 1992 (1992-02-19) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 06 28 June 1996 (1996-06-28) *

Also Published As

Publication number Publication date
JP4906719B2 (ja) 2012-03-28
WO2005124973A1 (en) 2005-12-29
US7646128B2 (en) 2010-01-12
JP2008503197A (ja) 2008-01-31
BRPI0512196B1 (pt) 2017-05-09
EP1766755B1 (en) 2012-05-09
NO20070169L (no) 2007-03-09
ATE557463T1 (de) 2012-05-15
ES2385491T3 (es) 2012-07-25
EP2403116A1 (en) 2012-01-04
BRPI0512196A (pt) 2008-02-19
EP1766755A1 (en) 2007-03-28
NO341566B1 (no) 2017-12-04
US20070290569A1 (en) 2007-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1026424C2 (nl) Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor.
CN102801259B (zh) 感应转子组件及其制造方法
EP1942280A2 (en) Compressor unit comprising a centrifugical compressor and an electric motor
US6633097B2 (en) Mechanical joining for water-cooled motor frame
US20230208228A1 (en) Electric drive module having motor with heat sink insert in rotor shaft
CN102163882A (zh) 采用电机通过管路输送流体的方法和装置
US20180269761A1 (en) Cage Rotor and Method for the Production Thereof
CA2380910A1 (en) Electric asynchronous motor
CN105052016B (zh) 线圈、具有该线圈的旋转电机及其制造方法
US20040012284A1 (en) Segmented machine casing and method of making the same
EP3726709B1 (en) Squirrel-cage induction rotating electric machine, solid rotor, and squirrel-cage induction rotating electric machine design method
CN103671204B (zh) 利用雷射熔化风扇绝缘架与轴筒的结合结构及其方法
US9879696B2 (en) Electric fluid pump having a cooled wet section
WO2017032429A1 (en) Compressor
EP0918936B1 (en) Drive apparatus, such as a liquid ring machine and a method for driving a drive apparatus, such as transferring fluid
US10637313B2 (en) Rotor, method for producing a rotor, asynchronous machine, and vehicle
CN106481557B (zh) 轻型结构的真空泵
CN211456830U (zh) 船用自启动永磁电机及船用离心泵
CN101651393B (zh) 异步电动机、特别是制冷剂压缩机的驱动电动机
CN111817465A (zh) 用于电动机器的转子
RU2284426C1 (ru) Аксиальный центробежный двигатель-насос
RU2343318C1 (ru) Аксиальный центробежный двигатель-насос
CN213574776U (zh) 用于空气压缩机的旋转轴及空气压缩机
JP2009011067A (ja) 回転電機
NL1009754C2 (nl) Werkwijze voor het vervaardigen van een schoep of schot van plaatmetaal.

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

Effective date: 20071031

PD Change of ownership

Owner name: SIEMENS ENERGY B.V.; NL

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

Effective date: 20201013

PD Change of ownership

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG; DE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: SIEMENS ENERGY B.V.

Effective date: 20211105

PD Change of ownership

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; DE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

Effective date: 20220706

PD Change of ownership

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; DE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

Effective date: 20231124

MK Patent expired because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20240614