SE501609C2 - Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet - Google Patents

Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet

Info

Publication number
SE501609C2
SE501609C2 SE9302629A SE9302629A SE501609C2 SE 501609 C2 SE501609 C2 SE 501609C2 SE 9302629 A SE9302629 A SE 9302629A SE 9302629 A SE9302629 A SE 9302629A SE 501609 C2 SE501609 C2 SE 501609C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
tube
rotor
abutment
canister
rotor body
Prior art date
Application number
SE9302629A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9302629L (sv
SE9302629D0 (sv
Inventor
Peter Chudi
Aake Joensson
Leif Aanger
Original Assignee
Asea Brown Boveri
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
Application filed by Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Priority to SE9302629A priority Critical patent/SE501609C2/sv
Publication of SE9302629D0 publication Critical patent/SE9302629D0/sv
Priority to EP94923853A priority patent/EP0795228B1/en
Priority to PCT/SE1994/000671 priority patent/WO1995005701A1/en
Priority to DE69413262T priority patent/DE69413262T2/de
Priority to US08/274,810 priority patent/US5568681A/en
Publication of SE9302629L publication Critical patent/SE9302629L/sv
Publication of SE501609C2 publication Critical patent/SE501609C2/sv
Priority to US08/638,324 priority patent/US6032354A/en

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
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • 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
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H02K15/028Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots for fastening to casing or support, respectively to shaft or hub
    • 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
    • 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
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49865Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]
    • 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
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53143Motor or generator
    • 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
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53143Motor or generator
    • Y10T29/53161Motor or generator including deforming means
    • 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
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53261Means to align and advance work part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

501 609 av dem. Av hållfasthetstekniska skäl omslutes magnetkroppen av ett kapselrör, likaledes företrädesvis av ett omagnetiskt material. Moment- överföringen mellan magnetkropp och axeltapp sker via kapselröret, som medelst ett krympgrepp är fixerat vid åtminstone delar av magnetkroppen och av det gavelstycke vid vilket axeltappen är anordnad. Krympgreppet är så dimensionerat att det under normala driftförhållanden vad avser temperatur och varvtal förmår överföra förekommande mekaniska moment samt begränsa mekaniska påkänningar på magnetkroppen.
Rotorer av detta slag är kända från det amerikanska patentet US-4, 741, 094 och den tyska utläggningsskriften DE 32 24 904 A1.
I det amerikanska patentet US-4, 741, 094 beskrives en rotorkropp som innefattar en solid cylindrisk díametralt magnetiserad magnetkropp anordnad mellan två gavelstycken av omagnetiskt material. Rotorkroppen omslutes av ett cylindriskt kapselrör, likaså av omagnetiskt material, anordnat med presspassning mot den magnetiska kroppen och delar av gavelstyckena. Rotorkroppen färdigbearbetas först till en cylindrisk kropp varefter kapselröret uppvärmes och rotorkroppen avkyles. Härigenom åstadkommes en diameterskillnad mellan de båda delarna, tillräckligt stor för att de skall kunna sammanföras, varpå kapselröret anbringas runt rotorkroppen. Vid återgång till omgivningstemperatur utbildas en hård presspassning mellan kapselröret och rotorkroppen. Det uppvärmda kapselröret kan emellertid skadligt påverka rotorkroppens magnetiska egenskaper och för vissa magnetmaterial är det nödvändigt att tillgripa andra monteringsmetoder. Skriften anvisar en anordning vilken medelst hydrauliskt tryck åstadkommer den för montaget nödvändiga radiella utvidgningen av kapselröret varefter rotorkroppen medelst en hydraulisk tryckstång föres in i kapselröret. Då trycket avlastas återgår kapselrörets elastiska utvidgning varvid den önskade presspassningen åstadkommes.
I den tyska utläggníngsskriften DE 32 24 904 A1 beskrivs en rotor vilken innefattar en rotorkropp med cirkulärt tvärsnitt bestående av ett magnetiskt ledande mittstycke, permanentmagneter belägna från axeln sett på var sin sida om mittstycket samt omagnetiskt utfyllnadsmaterial mellan mittstycke och permanentmagneter för erhållande av det cirkulära tvärsnittet. Rotorn innefattar därutöver ett rotorkroppen omgivande kapselrör vilket genom att vara kraftigt förspänt pressar de i kroppen ingående delarna fast mot 3 501 609 varandra. Maskinens axel utbildas med en ändskiva som svetsas fast vid kapselröret och tjänsfgör som gavelstycke för rotorn. Rotorkroppen ges formen av en stympad kon med en konicitet på ca 1° och kapselrörets inre mantelyta är formad till att utgöra begränsningsyta för en stympad kon med samma konicitet. Vid korta rotorer, varmed i den citerade skriften avses rotorer med ett längd/ diameterförhållande < 3, pressas kapselröret på rotorkroppen och den avsedda förspänningen kontrolleras med hjälp av diameterutvidgningen. Vid långa rotorer kan den erforderliga påpress- ningskraften på grund av friktionen bli så stor att påpressningen endast kan ske med svårighet. Vidare kan kapselrörets elastiska deformation i axiell riktning leda till att det uppstår otillåtet stora skillnader i förspänningen över rotorns längd. I detta fall föreslås att kapselröret uppvärmes för att möjliggöra att delarna sammanföres.
Vid det moment av tillverkningen då kapselröret skall sammanföras med rotorkroppen och anbringas omkring magnetkropp och gavelstycke måste följande aspekter beaktas.
Vanligt förekommande magnetmaterial är anisotropa, vilket medför att deras av temperaturförändringar orsakade dimensionsförändringar leder till deformationer av magnetkroppens form. En nedkylning av magnet- kroppen är därför olämplig för att åstadkomma den tillfälliga dimensions- skillnad mellan magnetkropp och kapselrör som är nödvändig för deras sammanfogning till en enhet som begränsar mekaniska påkänningar på magnetkroppen och förmår överföra det av maskinen utvecklade mekaniska momentet. Å andra sidan är magnetmaterialens magnetiska egenskaper känsliga för förhöjda temperaturer varför den temperatur till vilken kapselröret kan uppvärmas och den tid under vilken detta kan tillåtas svalna sedan det anbringats omkring magnetkroppen är begränsade.
Vidare förlorar de höghållfasta stål, som med fördel används för framställ- ning av kapselröret, i allmänhet åtminstone delvis sina egenskaper vid uppvärmning över vissa av materialet givna temperaturgränser. Det har i många praktiska tillämpningar visat sig att temperaturrestriktionerna för magnetmaterialet och för kapselrörets material, det vill säga den övre gräns till vilken kapselröret kan uppvärmas, och som står i förhållande till dess radiella utvidgning, leder till för montaget opraktiskt små diameterskill- nader mellan det uppvärmda kapselröret och rotorkroppen om samtidigt det önskade krympförbandet skall kunna tillförsäkras under normala 501 609 driftförhållanden. Problemen förknippade med förhöjd temperatur kringgås om hydrauliskt tryck utnyttjas för att åstadkomma den önskade dimensionsskillnaden, men kräver å andra sidan en förhållandevis komplicerad anordning för genomförande av montaget.
En utväg är att tillverka rotorkroppen i form av en stympad kon och ge åtminstone kapselrörets invändiga mantelyta en motsvarande konisk form. Åtminstone vid korta rotorer öppnas då praktiska möjligheter att åstad- komma ett tillfredställande sätt för montering av rotorn även utan upp- värmning av kapselröret och särskilt i kombination med en uppvärmning uppnås en stor flexibilitet i det att, på grund av rotordelarnas koniska form, temperaturhöjningen av kapselröret kan begränsas till för rotorns egenskaper oskadliga värden. Som antyds i den ovan nämnda tyska utläggningsskriften DE 32 24 904 A1 bör magnetkroppen och kapselröret därvid föras mot varandra med en i axiell riktning kontrollerad kraft för att den resulterande krympassningen skall bli den åsyftade. Sannolikt i syfte att begränsa den erforderliga axiella kraften och så långt möjligt kunna undvika förvärmning av kapselröret föreslås i den citerade skriften en konicitet på ca 1° för rotorkroppen. Enkla geometriska och elektromag- netiska betraktelser visar emellertid att man, om man vill undvika den komplikation som det innebär att utforma maskinens stator med en motsvarande konisk inre mantelyta, med ökande konicitet erhåller ett ökande luftgap vid rotorns lillände med motsvarande minskande magnetiska utnyttjning av maskinen. Detta förhållande förstärks av att rotorer av detta slag, vilka med tanke på sitt höga varvtal lämpligen utformas med förhållandevis liten diameter och stor axiell längd liksom av det faktum att kapselröret av hållfasthetstekniska skäl måste ha sin största väggtjocklek vid rotorns storânde. Den citerade skriften DE 32 24 904 A1 antyder endast att en kraft anbringas på endera kapselröret eller rotorkrop- pen för att sammanföra dessa delar, men för att åstadkomma en tillräcklig och kontrollerbar kraft får man föreställa sig någon form av anordning för åstadkommande av en kontrollerad kraft. Närliggande lösningar, som exempelvis en tryckluftcylinder påverkande rotorkroppen, är dock mindre ändamålsenliga i det att initialaccelerationen på den relativt spröda magnetkroppen blir hög och okontrollerad, med risk för skador på magnetkroppen vid montaget, om cylindern ej förses med styr- och kontrollanordningar för sin rörelse. Vid en anordning av detta slag, där montaget sker med rotorkroppens axel i horisontalplanet tillkommer 51.11 609 dessutom att rotorkroppen under inverkan av tyngdkraften, glider på en generatris i kapselröret då delarna förs mot varandra.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat förfarande för tillverkningav rotorer av inledningsvis angivet slag samt en anordning för genomförande av förfarandet. ' Enligt uppfinningen åstadkommes förbättringen genom att rotorkroppens och kapselrörets axlar vid sammanförandet oríenteras vertikalt och den för deras sammanförande nödvändiga kraften åstadkommes av tyngdkrafts- accelerationen.
I en fördelaktig utföringsform förvärms kapselröret för att, sedan delarna sammanförts åter avkylas genom forcerad kylning.
Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning och patentkrav.
Genom uppfinningen uppnås på ett enkelt sätt, utan särskilda anordningar för kraftalstring, ett för sammanförandet gynnsamt accelerationsförlopp samtidigt som styrningen av rotorkroppens och kapselrörets relativa rörelse enkelt kan åstadkommas utan att de nämnda komponenternabehöver beröra varandra förrän de uppnår det önskade ingreppet. Även retardationsförloppet får ett fördelaktigt förlopp eftersom detta påverkas av tyngdkraftsaccelerationen och friktionskrafter mellan rotorkropp och kapselrör.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur 1 visar visar en utförandeform av en rotor av avsett slag, 501 609 figur 2A visar en längdsektion av en utföringsform av en anordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen, figur 2B visar en tvärsektion av anordningen i figur 2A, figur 2C visar en ändvy av anordningen i figur 2A och figurerna 3A-3E visar ett uppmätningsförfarande för inställning av en stoppanordning i anordningen enligt figur 2A.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Den följande beskrivningen avser såväl förfarandet som anordningen för genomförande av förfarandet.
Den i figurerna visade rotorn och anordningen för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen har för tydlighets skull ritats med icke skalenliga proportioner och det skall förstås att figurerna endast visar det principiella utseende som .illustrerar uppfinningen.
Utgångsläget för förfarandet är en rotorkropp samt ett kapselrör för denna.
Rotorkroppen innefattar en magnetkropp med cirkulärt tvärsnitt och åtminstone ett gavelstycke, företrädesvis av ett omagnetiskt stål, fäst vid magnetkroppen vid dennas ena ände exempelvis genom limning.
Kapselröret utgörs av ett rör med cirkulärt tvärsnitt, företrädesvis av ett omagnetiskt stål. Ytterligare ett gavelstycke kan vara fäst endera vid magnetkroppens andra ände eller vid kapselröret. Åtminstone ett av gavelstyckena uppvisar en axeltapp. Rotorkroppen har, exempelvis genom slipning, bibringats formen av en stympad kon. Koniciteten kan företrädes- vis vara av storleksordningen 0.05°. Kapselrörets inre mantelyta har, exempelvis likaledes genom slipning, bibringats en konisk form som väsentligen motsvarar rotorkroppens. Uppgiften är att anbringa kapselröret på rotorkroppen och med ett krympgrepp fixera kapselröret vid denna så att kapselröret, med rotorn monterad i en för denna avsedd stator, under normala driftförhållanden förmår begränsa de mekaniska påkänningarna på magnetkroppen och överföra de mekaniska moment som påverkar magnetkroppen till ett gavelstycke som uppvisar en axeltapp. 501 609 Figur 1 visar en rotor av avsett slag, där koniciteten för tydlighets skull ritats starkt överdriven. En magnetkropp 1 med cirkulärt tvärsnitt och diametralt magnetiserad har vid sin storände 11 ett genom limning fästat första gavel- stycke 2 med en första axeltapp 21 och vid sin lillände 12, likaledes ett genom limning fästat andra gavelstycke 3 med en andra axeltapp 31. Ett kapselrör 4 är anbringat omkring rotorkroppen så att det ligger an mot magnetkroppen och båda gavelstyckena med ett krympgrepp. Såväl magnetkropp som gavelstycken uppvisar vid sina mot varandra liggande ytor avfasningar som i figuren markerats med respektive 111, 211, 121, 311.
Den mot rotorkroppens storände svarande delen av kapselröret, som alltså har den största inre diametern, betecknas i figuren med hänvisningssiffran 41 och dess andra ände med 42. Kapselröret är längre än rotorkropp inklusive gavelstycken och kapselrör och rotorkropp är i axiell rikrning så belägna i förhållande till varandra att kapselröret skjuter ut något över vart och ett av gavelstyckena.
Figur 2A visar i längdsektion en anordning för genomförandet av förfarandet i form av en monteringsrigg. En plan horisontell skiva 5, vilken exempelvis kan vara en del av ett bord, uppbär ett mothåll 6. En låsring 51 ligger an mot en första fläns 61 utbildad i mothållet, vilket är fäst vid skivan medelst bultar 52 genom låsringen. Mothâllet är utformat som ett rör med cirkulärt tvärsnitt och en stoppanordning i form av en mothållsbult 63 av insextyp kan underifrån skruvas genom ett gängat hål 64 i mothållet.
Mothållsbulten kan låsas i sitt läge med en mutter 67. En dämpanordning 65, som består av en plan bricka av bly, är anordnad vid mothållsbultens i figuren övre ände. Kapselröret 4, med inre mantelyta bearbetad till att svara mot formen av en stympad kon, placeras i en urfasning 66 vid mothållets övre ända. Mothâllet är vid sin i figuren övre, mot kapselröret vettande, del utbildat med tre urskärningar 68, av vilka endast en är synlig i figur 2A, så att den del av mothållet som ligger an mot kapselröret kommer att uppvisa tre fingrar 69, vilka griper om kapselröret. Genom en lämplig dimensio- nering av fingrarna uppnås dels att mothållet, genom att fingrarna fjädrar i radiell riktning, tillåter kapselröret att vid uppvärmning utvidga sig i radiell riktning, dels att de värmemängder som genom ledning kan strömma mellan kapselrör och mothåll vid det förras uppvärmning och avsvalning, minineras. Kapselröret orienteras så att den ände som vid bearbetningen till konisk form getts den största diametern placeras uppåt. 501 609 Därefter placeras på kapselröret ett styrrör 7, med cirkulärt tvärsnitt, som vid sin nedre ände uppvisar en andra fläns 71. Styrröret uppvisar vid sin övre ände en trattformad avfasning 74 och är vid sin nedre del utbildat med tre urskärningar 75, av vilka endast en är synlig i figur 2A, så att den del av styrröret som ligger an mot kapselröret kommer att uppvisa tre fingrar 76, vilka griper om kapselröret. Fingrarna 76 ligger an mot en bearbetad yta 411 på kapselröret. Genom en lämplig dimensionering av fingrarna uppnås dels att styrröret, genom att fingrarna fjädrar i radiell riktning, tillåter kapsel- röret att vid uppvärmning utvidga sig i radiell riktning, dels att de värme- mängder som genom ledning kan strömma mellan kapselrör och styrrör vid det förras uppvärmning och avsvalning, rninineras.
Styrröret och kapselröret spännes därefter fast mot mothållet medelst en fiäderring 8, som ligger an mot en i styrröret utbildad tredje fläns 72.
Fjäderringen spännes in med fjädrande element 73, i figuren schematisk visade såsom skruvfjädrar, vilka vid sin nedre ände spännes fast vid skivan 5 på ett i figuren endast antytt sätt vid ett fästorgan 77 och därefter hakas fast vid fjäderringen, exempelvis medelst krokar 78 i för ändamålet -anordnade hål 81 i fjäderringen. Kapselröret kommer därigenom att i vertikal riktning fixeras i förhållande till mothållet och med en fjädrande kraft vara inspänt mellan mothållet och styrröret. Det är väsentligt att inspänníngen av kapselröret utföres att innefatta någon form av fjädring i axiell riktning så att kapselrörets axiella dimensionsförändringar vid uppvärmning och avsvalning kan absorberas av monteringsriggen.
Figur 2B visar styrröret sett från snittet II i figur 2A. Figur 2C visar schematiserat mothållet sett uppifrån med skivan 5 visad som en cirkulär skiva.
Mothållsbulten 63 skruvas in i mothållet till en nivå bestämd enligt ett mätförande som nedan skall beskrivas och låses med muttern 67 varefter kapselröret 4 uppvärmes till en förutbestämd temperatur, företrädesvis genom induktiv uppvärmning medelst en i och för sig känd uppvärm- ningsanordning, som i figur 2A markerats med en spole 91 som omsluter kapselröret och som matas av en styrbar växelströmskälla 92. Då kapselröret bedöms ha uppnått en förut beräknad temparatur, vilket kan avgöras med hjälp av kännedom om tillförd energi till spolen 91 eller genom på något i och för sig känt sätt för temperaturmätning, avbryts uppvärmningen.
S fl 1 6 0 9 Rotorkroppen, som då placerats över styrröret med sin lillände riktad huvudsakligen vertikalt nedåt och fasthållen på något i och för sig känt sätt, släppes nu och faller först genom styrrörets trattformade avfasning 74 och sedan vidare ned genom styrröret in i kapselröret. I kapselröret kan rörelsen helt eller delvis bromsas upp genom friktion mellan kapselrörets i axiell riktning invändigt minskande diameter och rotorkroppens ökande diameter. Rotorkroppens rörelse begränsas av stoppanordningen och för det fall rörelsen inte tidigare upphört genom friktionskrafternas inverkan avstannar den genom att axeltappen 31 lägger an mot dämpanordningen 65 på mothållsbulten. En liten konicitet ger under detta inbromsningsförlopp en förhållandevis låg och därmed ur hållfasthetssynpunkt gynnsam retardation. Det skall också observeras att vid en föreskriven tolerans i det slutliga krympgreppet innebär en minskande konicititet en ökande tolerans vad gäller rotorkroppens och kapselrörets relativa läge då rörelsen upphört.
Det är således inte ett nödvändigt villkor att rörelsen begränsas av stopp- anordningen för att den färdiga rotorn skall uppvisa ett acceptabelt krymp- grepp utan även för det fall att rotorkroppen bringats till stillestånd inom ett visst avstånd ovanför stoppanordningen kan rotorn godkännas. Den* luft som före rörelses början befinner sig i mothållets inre tränges av rotor- kroppen ut genom urskärningarna 68, genom vilka det också är möjligt att inspektera axeltappens läge relativt stoppanordningen.
Så snart rotorkroppens rörelse bromsats upp och avstannat kan med fördel -ett kylsystem för kapselröret aktiveras så att den värmemängd som avledes från kapselröret till magnetl kan utföras genom direkt besprutning med ett kylmedium, exempelvis vatten, från vid kapselröret anordnade munstycken 94, i figur 2A schematiskt markerade och anslutna till ett i figuren ej visat matande system. Då kapselröret svalnat avbrytes den forcerade kylningen varefter fjäderelementen kan lossas och den färdiga rotorn tas loss från monterings- riggen.
Ehuru det som ovan nämnts kan accepteras att rotorkroppens rörelse avstannar inom ett visst toleransområde för det relativa läget mellan rotorkropp och kapselrör för att ett vid drifttemperatur önskat grepp mellan kapselrör och rotorkropp skall erhållas är det fördelaktigt att begränsa rörelsen vid ett kontrollerat inbördes läge mellan de båda nämnda komponenterna. Detta sker genom inställning av mothållsbulten enligt ett 1 O 5 Û 1 6 Û 9 förfarande som skall beskrivas i anslutning till figurerna 3A - SE.
Förfarandet syftar till att kapselröret, då rörelsen upphört på grund av anliggning mellan axeltapp och dämpanordning, i axiell riktning skall vara beläget symmetriskt över den del av rotorkroppen som utgörs av magnetkroppen och gavelstyckena, varvid ett önskat grepp mellan rotorkropp och kapselrör skall åstadkommas under normala driftförhål- landen. Som ett första steg uppmätes kapselröret sedan det invändigt bearbetats till den önskade koniska formen. Denna uppmätning sker genom att kapselröret placeras över en cylindrisk dorn 101 (figurerna 3A-3B), placerad på ett mätbord 102, lämpligen ett med god planhet utformat mätbord av diabas. Dels mätes enligt figur 1A kapselrörets innerdiameter ø2 vid den ände 41 av kapselröret som uppvisar den större innerdiametern varefter kapselröret vändes och åter placeras över dornen och, enligt figur IB, dess innerdiameter G3 uppmätes vid den ände 42 av kapselrört som uppvisar den mindre innerdiametern. Mätningen kan lämpligen utföras medelst en ß-punktsmikrometer vars mätklackar, som har kända dimen- sioner, lägges an mot dornens övre basyta. Detta medför att innerdiamet- rarna G2 och ø3 uppmätes på kända avstånd från motstående ände av kapselröret, i det att det med L2 markerade måttet på dornens axiella utsträckning också är känt. Att innerdiametrarna 92 och ø3 mätes på en nivå något över nivån för dornens övre basyta har i figuren antytts genom placeringen av måttpilarna för respektiv (52 och QS. Måttet L1 på kapsel- rörets axiella längd är känt från tillverkningen av kapselröret. Måttet L5 på längden av magnetkroppen 1 inklusive gavelstyckena 2 och 3, måttet L6 på längden av axeltappen 31 vid rotorkroppens lillände samt gavelstyckenas diametrar ø4 repektive QS, enligt figur SC, är kända från tillverkningen av rotorkroppen. Därefter beräknas en diameter øó såsom diametern vid kapselrörets mittpunkt plus det grepp Dø som under normala driftförhål- landen önskas mellan rotorkropp och kapselrör. Diametern øó beräknas ur ekvationen 96 = (ø2 - ø3)/ 2 + 93 + Dø. Diametern G6 är på rotorkroppen belägen på ett avstånd L7 från dess lillände (figur BC). Måttet L7 kan beräknas ur ekvationen L7 = L5 - (øó - ø5)/(ø4 - ø5).
Vidare beräknas måttet L3 enligt figur 3D som avståndet mellan kapselröret och axeltappens 31 fria ände vid lilländen, vilket indirekt utgör ett mått på hur mycket kapselröret skall skjuta ut över gavelstycket 3 vid lilländen.
Med måtten L1 och L6 kända, kan måttet L3 också bestämmas ur ekvationen L3 = L7 + L6 - L1/2. Som inses av figur 3E och av beskrivningen i anslutning 1 1 5 Û 1 6 fl 9 till figur 2A skall måttet L3, vid de givna förutsättningarna “också motsvara måttet L4 i figur 3E, det vill säga avståndet mellan urfasningen 66 i vid mothållets övre ända och dämpanordningens 65 övre del. Mothållsbulten skall alltså skruvas till ett läge där det nämnda avståndet 1.4 blir lika med der beräknade avståndet L3.
I ett typiskt utförandefall är kapselrörets längd Ll = 200 mm, dess ytter- diameter 42.4 mm, dess innerdiameter vid storänden ø2'= 35.17 mm och vid lilländen ø3 = 34.88 mm, rotorkroppens längd inklusive gavelstycken L5 = 168 mm. Gavelstyckenas diametrar vid storänden G4 = 35. 30 mm och vid lilländen 95 = 35. 06 mm och axeltappens längd vid lilländen L6 = 133.5 mm. Med ett önskat grepp Dø = 0.2 mm erhålles då enligt ovan øó = 35.225 mm och L7 = 115.5 mm. samt L3 = L4 = 149 mm. Styrröret kani detta fall ha en längd på 415 mm och mothållets längd ovanför skivan 5 kan vara 140 mm.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifikationer är tänkbara inom uppfinningstankens ram.
Rotorkroppen kan enkelt för hand föras ner i styrröret och släppas från ett specifikt läge, exempelvis då gavelstyckets 2 övre basyta befinner sig i jämnhöjd med styrrörets övre kant, men det är också möjligt att exempelvis medelst en robot plocka rotorkroppar från ett pallager, varvid roboten lämpligen griper rotorkroppen i dess vid storändan anordnade axeltapp 21 och på motsvarande sätt för in dem i styrrörets, varvid den vertikala rörelsen inítieras genom att roboten får impuls att släppa greppet om axeltappen.
Det är också möjligt att fixera rotorkroppen med sin lillände vänd uppåt i vertikal riktning relativt ett mothåll i form av en skiva, eventuellt med en öppning för axeltappen, och låta kapselröret under tyngdkraftsaccelera- tionens inverkan falla ned över rotorkroppen. Stoppanordningen kan då exempelvis utformas som ett ringformigt element beläget omkring rotor- kroppen, i vertikal riktning nedanför gavelstyckets 2 från magnetkroppen vända mantelyta. Avståndet i vertikal riktning inställs så att det motsvarar det avstånd kapselröret vid färdigmonterad rotor skall skjuta utanför gavelstyckets 2 från magnetkroppen vända mantelyta. Kapselröret kan därvid innan det släpps orienteras med sin axel att väsentligen samman- 1 2_ 5 0 1 6 Û 9 falla med rotorkroppens medelst exempelvis en av rullar anordnad styrkanal.
Ehuru i många fall det är att föredra att kapselröret före sammanfogningen uppvärmes kan uppfinningen också med fördel, såsom ovan förklarats i anslutning till beskrivningen av monteringsriggen, användas för de fall en tillfredställande dimensionering kan erhållas utan uppvärmning.
Förfarandet kan tillämpas allmänt på rotorer vars rotorkropp givits formen av en stympad kon, således även exempelvis då rotorkroppen innefattar på något i och för sig känt sätt sammanfogade permanentrnagneter i form av rätblock eller av någon annan form.
Under vissa omständigheter kan det vara fördelaktigt att utforma rotorkroppen att innefatta magnetkropp och endast det ena av de båda gavelstyckena, i det visade utföringsexemplet gavelstycket 2, medan det andra gavelstycket fixeras till kapselröret innan rotorkropp och kapselrör sammanföres enligt uppfinningen.
Magnetkroppen med vid denna fäst gavelstycke eller fästa gavelstycken kan, om så befinnes lämpligt, utformas med ett centralt beläget i axiell riktning genomgående hål.
Uppvärmningen av kapselröret kan även utföras medelst en runt detta anbringad kropp av ett material med god värmeledningsförmåga, exempelvis koppar, vilken kropp då företrädesvis förses med kanaler för tillförande av kylmedium för snabb nedkylning.
De fjädrande elementen 73 samt deras infästning vid fjäderringen och skivan 5 kan naturligtvis utformas på olika sätt, liksom dämpanordningen 65. Skivan 5 och mothållet 6 kan också utformas såsom en enhet och/ eller fjäderringen 8 och styrröret 7 utformas såsom en enhet så att de fjädrande elementen utövar sin fjäderkraft direkt mellan fjäderring och mothåll eller direkt mellan styrrör och mothåll. De fjädrande elementen 73 kan givetvis också utformas på annat sätt än som skruvfjädrar.

Claims (13)

13 501 609 PATENTKRAV
1. Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin, exempelvis en permanentmagnetiserad rotor för en högvarvig växelströmsmaskin, vilken rotor innefattar en första del, som utgör en rotorkropp, och som innefattar en magnetkropp (1) och åtminstone ett vid magnetkroppen fäst gavelstycke (2, 3), samt en andra del, innefattande ett kapselrör (4) av metalliskt material, vilken rotorkropp åtminstone till en del är formad som en stympad kon med cirkulärt tvärsnitt och vilket kapselrörs inre mantelyta åtminstone till en del är formad till att utgöra begränsningsyta för en stympad kon med väsentligen samma konicitet som rotorkroppens, varvid kapselröret vid färdigtillverkad rotor omsluter åtminstone delar av rotorkroppen och under normala driftförhållanden är fixerat vid denna med ett krympgrepp, k ä n n e t e c k n a t a v att den ena av den första och den andra delen, med väsentligen vertikalt orienterad axel, fixeras i vertikal riktning i förhållande till ett mothåll (6), varefter de båda delarna sammanföres genom att den andra av de båda delarna, med sin axel väsentligen sammanfallande med axeln för den fixerade delen, tillåtes falla mot denna under inverkan av tyngdkraften.
2. Förfarande enligt patentkraven 1, k ä n n e te c k n a t a v att kapselröret uppvärmes innan de båda delarna sammanförs.
3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att kapselröret, sedan de båda delarna sammanförts, kyles genom forcerad kylning.
4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a t a v att den fallande delens rörelse begränsas av en vid mothållet anordnad stoppanordning (63, 65).
5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t a v att stoppanordningens vertikala läge ställes in medelst en justerskruv (63) och att fallrörelsen begränsas genom anslag mot en dämpanordning (65) anbringad vid stoppanordningen. 1 4 5 0 1 6 0 9
6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a t a v att kapselröret fixeras i förhållande till mothållet (6) och att rotorkroppen under sitt fall föres mot kapselröret genom ett vid detta anordnat styrrör (7).
7. Förfarande enligt patentkrav 6, k ä n n e te c k n a t a v att kapselröret fixeras mot mothållet genom att fjädrande element (73) anbringas mellan mothåll och styrrör. '
8. Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett mothåll (6) för fixering i vertikal riktning av den ena av den första och den andra delen av rotorn samt en styrkanal (7) genom vilken den andra av de båda delarna under sitt fall föres mot den fixerade delen.
9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar en uppvärmningsanordning (91, 92) för uppvärmning av kapselröret.
10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar en anordning (94) för forcerad kylning av kapselröret.
11. Anordning enligt något av patentkraven 8-10, varvid kapselröret fixeras i förhållande till mothållet (6), k ä n n e t e c k n a d a v att styrkanalen utgörs av ett styrrör (7) genom vilket rotorkroppen under sitt fall föres mot kapselröret samt att den innefattar en stoppanordning (63, 65) för att begränsa rotorkroppens fallrörelse.
12. Anordning enligt patentkrav 11, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar fjädrande element (73), anbringade mellan mothåll och styrrör för att fixera kapselröret mot mothållet.
13. Anordning enligt något av patentkraven 11-12, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar en justerskruv (63) för inställning av stoppanord- ningens vertikala läge samt en dämpningsanordning (65) mot vilken fallrörelsen begränsas.
SE9302629A 1993-08-13 1993-08-13 Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet SE501609C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9302629A SE501609C2 (sv) 1993-08-13 1993-08-13 Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet
EP94923853A EP0795228B1 (en) 1993-08-13 1994-07-07 A method for manufacturing a rotor for an electric machine and a device for carrying out the method
PCT/SE1994/000671 WO1995005701A1 (en) 1993-08-13 1994-07-07 A method for manufacturing a rotor for an electric machine and a device for carrying out the method
DE69413262T DE69413262T2 (de) 1993-08-13 1994-07-07 Verfahren zur herstellung eines läufers für eine elektrische maschine, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
US08/274,810 US5568681A (en) 1993-08-13 1994-07-14 Method for manufacturing a rotor for an electric machine
US08/638,324 US6032354A (en) 1993-08-13 1996-04-26 Apparatus for manufacturing a rotor for an electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9302629A SE501609C2 (sv) 1993-08-13 1993-08-13 Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9302629D0 SE9302629D0 (sv) 1993-08-13
SE9302629L SE9302629L (sv) 1995-02-14
SE501609C2 true SE501609C2 (sv) 1995-03-27

Family

ID=20390782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9302629A SE501609C2 (sv) 1993-08-13 1993-08-13 Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5568681A (sv)
EP (1) EP0795228B1 (sv)
DE (1) DE69413262T2 (sv)
SE (1) SE501609C2 (sv)
WO (1) WO1995005701A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60102349T2 (de) * 2001-01-15 2005-05-04 Atlas Copco Airpower N.V. Verfahren zur Herstellung von einem dauermagneterregten Rotor für einen elektrischen Hochgeschwindigkeitsmotor
US7075204B2 (en) * 2003-08-06 2006-07-11 Honeywell International, Inc. Threaded inner sleeve for generator magnet
US20080088195A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-17 Dooley Kevin A Outside rotor electric machine
EP2068425A1 (de) * 2007-12-05 2009-06-10 E+a Forschungsinstitut Elektromaschinen GmbH Rotor für eine elektrische Synchronmaschine
JP5874747B2 (ja) * 2013-09-17 2016-03-02 トヨタ自動車株式会社 ロータコア加熱装置及びロータコア焼き嵌め方法
US10291090B2 (en) * 2014-06-05 2019-05-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor assembly and method for providing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048717A (en) * 1976-04-29 1977-09-20 Unipas, Inc. Apparatus for assembling an encapsulated wet motor circulator
US4339874A (en) * 1978-12-26 1982-07-20 The Garrett Corporation Method of making a wedge-shaped permanent magnet rotor assembly
US4617726A (en) * 1984-12-06 1986-10-21 The Garrett Corporation Maximum stiffness permanent magnet rotor and construction method
US4667123A (en) * 1985-11-20 1987-05-19 The Garrett Corporation Two pole permanent magnet rotor construction for toothless stator electrical machine
US5144735A (en) * 1988-06-08 1992-09-08 General Electric Company Apparatus for assembling a permanent magnet rotor
DE4142461C2 (de) * 1991-12-20 1997-06-05 Piller Gmbh Co Kg Anton Rotor für permanentmagneterregte elektrische Maschinen hoher Drehzahl sowie mit diesem Rotor konfektionierte elektrische Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
EP0795228B1 (en) 1998-09-09
DE69413262D1 (de) 1998-10-15
SE9302629L (sv) 1995-02-14
DE69413262T2 (de) 1999-05-12
WO1995005701A1 (en) 1995-02-23
EP0795228A1 (en) 1997-09-17
US5568681A (en) 1996-10-29
SE9302629D0 (sv) 1993-08-13
US6032354A (en) 2000-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL198010B1 (pl) Sposób wytwarzania wirnika wzbudzanego magnesem trwałym do szybkoobrotowych silników elektrycznych
CN107282950A (zh) 一种高速永磁同步钻攻中心电主轴
SE501609C2 (sv) Förfarande för tillverkning av en rotor för en elektrisk maskin samt en anordning för genomförande av förfarandet
JPH0690345B2 (ja) 光ガイドフアイバのコアを光ガイド端部において心出しする為の方法及び装置
EP1100186A2 (en) Polymer composite squirrel cage rotor with high magnetic permeability filler for induction motor and method of making it
CN201760770U (zh) 一种动车薄壁铝合金端盖加工的防变形装置
EP1401666B1 (en) Vehicle axle housing and method and apparatus for manufacturing the same
US3877629A (en) High speed rotor for friction welding systems
CN102882329B (zh) 一种永磁环件的安装组件及装配方法
CN202737685U (zh) 一种永磁环件的安装组件
CN215355789U (zh) 一种用于修复航空翻边铆螺母的缩口顶杆
CN106602805B (zh) 一种用于水轮机磁轭同心度调节的方法
EP3626940B1 (de) Verdichter und elektrische antriebsmaschine für diesen verdichter
CZ199291A3 (en) Spinning rotor for open-end spinning and process for producing thereof
AT516304B1 (de) Schwungradspeicher
CN103212884A (zh) 集成薄壁管材气动夹持机构的旋转轴装置
FI107436B (sv) Fästanordning för ett verktyg
CN213382841U (zh) 注塑机调模***稳定结构
CN207542909U (zh) 一种轴套混合式固定电机支撑装置
GB2231163A (en) Compression indicating device
JPS5543914A (en) Magnet fixing structure of permanent magnet system rotary electric machine and its magnet fixing method
Schattmann et al. Generation and shape control of linelinked preforms by laser melting
RU2177386C1 (ru) Гибочно-штамповочный автомат
SU1724442A1 (ru) Устройство дл креплени инструмента в шпинделе станка
Smarsly et al. Influence of Combined Die Forging(CDF) of Prealloyed Ti--6 Al--4 V Powder on Microstructure and Mechanical Properties

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed