帶有一個設置有阻尼杆的轉子的電機的製作方法

2023-05-29 21:16:36 2

專利名稱：帶有一個設置有阻尼杆的轉子的電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及電機領域。它涉及一電機，具體地涉及一個發電機，該發電機包括一個帶有各個電極區的轉子，其中布置有各設計為楔形的電極阻尼杆，該些阻尼杆在轉子的外側上被推入為該目的而設置的並在縱向方向延伸的各個槽中，並且由支承裝置固定在各個槽中，從而可抵抗在轉子迅速旋轉期間產生的離心力，並且該些阻尼杆由一阻尼環或各阻尼片以導電方式連接於轉子的各端部處，該阻尼環或阻尼片按圓環形或部分環形的方式封住該轉子。
例如，公開的美國專利US-A-4363986就已經公開了一種這樣的電機。
各阻尼杆(阻尼繞組)因不同原因用在電機的轉子中。這種阻尼杆的結構和功能例如在美國專利US-A-4453101、US-A-5122698或US-A-5605211中作了解析。在這種情況下，各阻尼杆可如US-A-5122698中所示布置於該繞組杆和鎖緊楔形之間的繞組槽中。然而，它們也可以設計為如US-A-5606211中所示的各繞組槽的鎖緊楔形。各阻尼杆的端部由在轉子上方滑動的阻尼環或阻尼片彼此電連接。
各阻尼杆的具體應用與轉子的電極區相關。在各其中不存在繞組的各電極區中，設置有深度較小的各特定槽以便裝納插入或推入所述槽(US-A-4363986)中的阻尼杆。所以，為了使各阻尼杆藉助於在該轉子工作時在高速旋轉期間產生的離心力被牢固地固定於各槽中，必須採取特殊的措施。這一點可藉助於將各鎖緊楔形推入各阻尼杆(US-A-5122698)上方的各槽中而實現，也可藉助於將固定環熱套在該轉子(US-A-4363986)上而實現。然而，最後也可以將該阻尼杆本身設計得類似於各鎖緊楔形那樣(US-A-5606211)。
在所有這些情況中，都必須考慮將各阻尼杆推過一相對長的轉子距離而進入各槽中並在那裡固定。為了在該阻尼杆的裝配期間不增加一些不必要的難以推動的困難，在各阻尼杆或鎖緊楔形和各槽之間設有足夠的間隙。這樣的結果一方面是在低速或該電機停止時，各阻尼杆只是鬆散地抵靠在所設置的槽中並且容易搖晃；在另一方面，特別是這一方面的結果是在低速或電機停止時，各阻尼杆的各端部和上述阻尼環或阻尼片之間的電接觸，或者各阻尼杆和轉子芯之間的電接觸，根本不存在，或者因缺少接觸壓力而接觸不良，所以當各阻尼杆攜帶電流時會產生灼傷。然而，在正常工作期間以高速旋轉時，各阻尼杆和鎖緊楔形可由產生的離心力作用朝外壓並與各槽的相應的楔形部分固定，所以消除了它們之間的間隙，同時形成了並保證了各阻尼杆或阻尼片與該轉子芯之間的足夠接觸。
當電機停止或以低速旋轉時，為了避免該機械間隙的反面作用，美國專利US-A-5122698已經建議將在橫向方向彎曲的彈簧帶插入各阻尼杆下方的槽中，各彈簧帶迫使該阻尼杆(及其上方的鎖緊楔形)在該槽的各側壁中抵靠住各斜面(或傘齒輪)，同時壓使各阻尼杆的各凸伸端抵靠住該阻尼環。然而，即使是在相互配合期間，在推入該鎖緊楔形時，該插入的彈簧帶也會產生非常高的摩擦力，所以在這種技術方案中，為了推入(US-A-5122698的圖6中)必須採用一種特殊的槓桿機構，並且手工裝配的容易性不可能再存在了。
因此，本發明的目的之一是以這樣的方式對本文開頭所述類型的電機進行改進，即在轉子中設置有阻尼杆的情況下，可保證容易裝配，並可對各阻尼杆施加足夠的壓力，即使在該電機停止或以低速旋轉時也是這樣。
這個目的是由本文開頭所述的電機實現的，其中可預緊的彈簧件以一定的分布形式設置於各阻尼杆的下側面上，處於預緊狀態的各彈簧件使各阻尼杆毫無遲疑地推入各槽中，並且在消除預緊之後，迫使各阻尼杆抵靠住該支承裝置並且在該轉子的端部處抵靠住該阻尼環或阻尼片。本發明的本質是將各阻尼杆固定於各槽中，並藉助於彈簧件和藉助於使各阻尼杆作用有足夠的壓力而將它們電連接到該阻尼環上，即使在該電機停止也是如此。在這種情況下，各彈簧件設計得被預緊。為了裝配(推入)各阻尼杆，各彈簧件以這樣的方式被預緊(或壓縮)，以致於當各阻尼杆被推入時，它們不會產生附加的摩擦力。如果該阻尼杆已經被裝配好(推入)了後，則取消該預緊，並且各彈簧件在該阻尼杆的下側面和該槽的底部之間膨脹，並朝外沿徑向迫使該阻尼杆進入該槽的楔形座中或抵靠住該阻尼環。
原則上講，將各彈簧件設置於各阻尼杆中的一下沉位置應該是合理的。這將會帶來這樣的優點，即用於裝納各阻尼杆的各槽的橫截面形狀將保持不變。然而，這樣一種下沉布置將導致各阻尼杆的截面局部減小，從而導致電阻產生不希望的增加。為了避免這一點，在本發明的第一優化實施例中，各阻尼杆的下側面設計為平的，從而裝納各彈簧件，在任何情況下，在各阻尼杆下方在各槽中都設置有一間隙形的中間空間。
本發明的第二優化實施例所述電機的區別特徵在於各單個的彈簧件被固定到各自的阻尼杆上。因此，各彈簧件與該阻尼杆一起可毫無問題地被推入該槽中，並且在後續操作期間被固定抵靠住傾斜部分。
這一實施例的進一步優化發展的區別特徵在於每個阻尼杆具有一組通孔，各彈簧件每一個都固定在一個通孔中並且可通過該通孔進行預壓緊，每一個彈簧件都具有帶內螺紋的夾緊套，該夾緊套伸入該阻尼杆中的相關通孔中並且將該彈簧件固定於該阻尼杆上，並且藉助於該夾緊套，該彈簧件可被壓緊用彈簧力抵靠住該阻尼杆的下側面，從而可預緊，並且在任何情況下都設置一夾緊螺栓，以便使該彈簧件進行預壓緊，該夾緊螺栓通過各自的通孔由一螺母擰入欲被預壓緊的彈簧件的夾緊套中。該夾緊螺栓以一種簡簡單的方式對該彈簧件進行預壓緊，並在該阻尼杆被推入時，將它們固定抵靠住傾斜部分。如果該阻尼杆已經被推入，則夾緊螺栓被直接鬆開或擰松。因此各彈簧件起作用並迫使該阻尼杆進入該槽中，同時它們仍由各夾緊套保持固定。
在這種情況下，各彈簧件最好設計為葉片形或盤形的。
本發明的更全面的理解及更多的優點可藉助於參考下列詳細說明同時參考相關的附圖而變得更好理解。其中

圖1是本發明的一優化實施例中一電機的具體結構的縱剖視圖(沿圖3中平面B-B剖開)；圖2表示圖1的右手邊部分的放大視圖；圖3是沿圖1中A-A平面剖開的剖視圖，其中彈簧件仍由一夾緊螺栓預壓緊。
圖1是是本發明的一優化實施例中一電機的具體結構的縱剖視圖。在該電機10中，具體地它可能是一臺發電機，只可以看到定子11的內周邊界和轉子12的局部，該轉子是如此地安裝以致於可在該定子11的內部旋轉，並具有一間隙13，並且(在一電極區內)包含一個示範性的阻尼杆15。旋轉軸(沒有示出)在圖1中沿水平延伸。該阻尼杆15從帶間隙的側面推入一個在該轉子12中形成的並與該旋轉軸平行的槽14中。如從圖3所示的截面圖中可認識到的那樣，該阻尼杆設計為如同一鎖緊楔形一樣，當具有徑向向外的力(離心力和/或彈性力)時，該鎖緊楔形在該槽14中以對中並固定就位的方式在相應的斜面28上設置有各個向內的傾斜側邊。
該阻尼杆15具有一平的下側面。在該阻尼杆15下方，一間隙形中間空間21(截面為矩形的)設置於該槽14中，用於裝納一組沿該阻尼杆的長度分布的彈簧件22、23和24。各彈簧件22、23和24在圖1中只示出為矩形。它們的示範性結構可從圖2和3中的放大圖中看出。各彈簧件22、23和24支承於該槽14的底部上或該中間空間21中，並且利用彈簧力從該下側面裝載該阻尼杆15，該彈性力迫使該阻尼杆15在其大部分長度範圍內抵靠住該槽14的斜面28。因此該阻尼杆15固定在該槽中，不存在自由間隙，並在其整個長度範圍內與該裝載12的芯保持電接觸，即使沒有離心力或只有很小的離心力作用，即當該電機10停止或以低速旋轉時，也是如此。
在該阻尼杆15的端部(圖1中的右手邊)產生一種特殊情況。在該區域，一轉子蓋16封閉住該轉子12的端部，該槽14敞開並且該阻尼杆15的一平坦的端部延伸到該轉子蓋16的正下方。在該轉子蓋16的下方，從內側壓迫該阻尼杆15抵靠住一阻尼環18或抵靠住一部分環形設計的阻尼片17，該阻尼片的各端部以導電方式相互連接到一組相鄰的阻尼杆上。該阻尼片17和阻尼環18藉助於一個在該轉子蓋16中的槽相對該轉子蓋16固定。在重疊的轉子蓋16的區域，彈簧件24布置於該阻尼杆15下方。每當處於該阻尼杆15中心區域中的彈簧件22、23將該阻尼杆15壓入該槽中時，該彈簧件24的具體作用是將該阻尼杆15的平坦端部壓靠在其上方的阻尼片17上，因此確保在所有工作條件下在阻尼杆15和阻尼片17之間都形成良好的電接觸。
彈簧件22、23、24本身在圖2和3中更清楚，其最好設計為壓緊連接的(矩形)葉片或(圓)盤形彈簧。它們每一個都具有一中心孔，一夾緊套通過該中心孔插入，用於預緊。為了將該彈簧件22-24固定到該阻尼杆15上並使各彈簧件預緊，在該阻尼杆15中在欲實施固定的地方製造有各個垂直的通孔26。各彈簧件22-24的夾緊套25的部分長度處於該通孔26中，因此使該彈簧件22-24固定抵靠在傾斜部分上。在此時，按圖3，設置有一螺母的夾緊螺栓27可從上插入該通孔26並擰入該夾緊套25中，該夾緊套設有一配合的內螺紋。支承在該阻尼杆15的頂側上的夾緊螺栓27在擰緊時將該夾緊套25拉入該通孔26中，該夾緊套25藉助於一圈凸緣卡緊在該彈簧件後面並將該彈簧件預壓緊。
在預壓緊狀態(圖3)，該彈簧件23緊緊地壓靠在該阻尼杆15的下側面上，所以相對槽14的底部或該中間空間21保留有足夠的間隙。該阻尼杆15與各預壓緊(壓縮)的彈簧件22-24一起可由人工不需要費力地推入該槽14中。然後，如果該阻尼杆15坐落於該槽14中其最終位置上，則夾緊螺栓27被鬆開或完全擰松。然後各彈簧件22-24被釋放入該中間空間21中，並且在被支承在該槽14的底部上的同時，利用彈性力或彈簧張緊力(圖2)從下方裝納阻尼杆15，即使在電機停止或低速旋轉時，其也可固定該阻尼杆，使之不晃動，並保證該阻尼杆15和轉子芯或阻尼片18之間具有良好的電接觸。
從整體上講，本發明導致形成一種電機，其中插入該轉子的阻尼杆被牢固地固定並保持電連接，即使在該電機停止和以低速旋轉時也是如此，並且在裝配期間各阻尼杆可用一種簡單的方式且不需要輔助裝置就可推入為該目的設置的槽中。
零部件清單10，電機(發電機)；11，定子；12，轉子；13，空氣間隙(定子與轉子之間的)；14，槽；15，阻尼杆；16，轉子蓋；17，阻尼片；18，阻尼環；19，槽；20，下側面(阻尼杆)；21，中間空間；22、23、24，彈簧件；25，夾緊套；26，通孔；27，夾緊螺栓；28斜面
權利要求
1，一種電機(10)，特別是一發電機，其包括一個帶有各個電極區的轉子(12)，其中布置有各個設計為楔形的電極阻尼杆(15)，該些阻尼杆(15)在轉子的外側上被推入為該目的而設置的並在縱向方向延伸的各個槽(14)中，並且由支承裝置(28)固定在各個槽(14)中，從而可抵抗在轉子迅速旋轉期間產生的離心力，並且該些阻尼杆(15)由一阻尼環(18)或各阻尼片(17)以導電方式連接於轉子(12)的各端部處，該阻尼環(18)或阻尼片(17)按圓環形或部分環形的方式封住該轉子，其中可預緊的彈簧件(22、23、24)以一定的分布形式設置於各阻尼杆(15)的下側面上，處於預緊狀態的各彈簧件(22、23、24)使各阻尼杆(15)毫無遲疑地推入各槽(14)中，並且在消除預緊之後，迫使各阻尼杆(15)抵靠住該支承裝置(28)並且在該轉子(12)的端部處抵靠住該阻尼環(18)或阻尼片(17)。
2，如權利要求1所述電機，其特徵在於該阻尼杆(15)的下側面是平坦設計的，從而裝納各彈簧件(22、23、24)，在每一種情況下，都設置一間隙形中間空間(21)並使之處於該阻尼杆(15)下方各槽(14)中。
3，如權利要求1或2所述電機，其特徵在於各單個的彈簧件(22、23、24)被固定到各自的阻尼杆(15)上。
4，如權利要求3所述電機，其特徵在於各阻尼杆(15)每一個都具有一組通孔(26)，並且各彈簧件(22、23、24)每一個都固定在所述通孔(26)的一個中並可通過該通孔(26)預壓緊。
5，如權利要求4所述電機，其特徵在於每一個彈簧件(22、23、24)都具有一個帶內螺紋的夾緊套(25)，該夾緊套(25)伸入該阻尼杆(15)中的相關通孔(26)中並且將該彈簧件(22、23、24)固定於該阻尼杆(15)上，並且藉助於該夾緊套(25)，該彈簧件(22、23、24)可被壓緊並用彈簧力抵靠住該阻尼杆(15)的下側面，從而可預緊。
6，如權利要求5所述電機，其特徵在於在任何情況下都設置一夾緊螺栓(27)，以便使該彈簧件(22、23、24)進行預壓緊，該夾緊螺栓(27)通過各自的通孔(26)由一螺母擰入欲被預壓緊的彈簧件(22、23、24)的夾緊套(25)中。
7，如權利要求1-6之一所述電機，其特徵在於該彈簧件(22、23、24)設計為葉片形或盤形彈簧。
全文摘要
一種電機(10),特別是一發電機,其包括:一個帶有各個電極區的轉子(12),其中布置有各個設計為楔形的電極阻尼杆(15),該些阻尼杆(15)在轉子的外側上被推入為該目的而設置的並在縱向方向延伸的各個槽(14)中,並且由支承裝置(28)固定在各個槽(14)中,從而可抵抗在轉子迅速旋轉期間產生的離心力,並且該些阻尼杆(15)由一阻尼環(18)或各阻尼片(17)以導電方式連接於轉子(12)的各端部處,該阻尼環(18)或阻尼片(17)按圓環形或部分環形的方式封住該轉子。在這種電機中,在該電機停止和以低速旋轉時,也可使該阻尼杆可靠地固定並電連接於該槽中,同時容易裝配,以致於可預緊的彈簧件(22、23、24)以一定的分布形式設置於各阻尼杆(15)的下側面上,處於預緊狀態的各彈簧件(22、23、24)使各阻尼杆(15)毫無遲疑地推入各槽(14)中,並且在消除預緊之後,迫使各阻尼杆(15)抵靠住該支承裝置(28)並且在該轉子(12)的端部處抵靠住該阻尼環(18)或阻尼片(17)。
文檔編號H02K3/487GK1233875SQ99107389
公開日1999年11月3日 申請日期1999年4月23日 優先權日1998年4月23日
發明者E·布雷姆, J·託梅 申請人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司