專利名稱：電機(jī)的轉(zhuǎn)子和具有這種轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，尤其是用于密封封閉的制冷劑壓縮 機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其具有包括導(dǎo)磁材料的主體，該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)軸向 延伸槽，槽填有導(dǎo)電材料。
背景技術(shù)：
例如從DE 692 06 626 T2已知這種轉(zhuǎn)子。
利用這種轉(zhuǎn)子，軛形成在槽徑向內(nèi)側(cè)，所述軛用作》茲通量的路徑。 軛被孔徑向內(nèi)側(cè)地限制，所述孔用于容納轉(zhuǎn)子軸。如果使用小直徑的 轉(zhuǎn)子軸，孔對(duì)應(yīng)地可以做得更小。在此情況下，可以獲得相對(duì)大的軛， 對(duì)于磁性原因，這是不需要的。
理論上，因此獲得的空間然后可以使槽徑向向內(nèi)延伸，因此為電 流提供更大的線橫截面。然而，槽徑向向內(nèi)的延伸會(huì)有以下缺點(diǎn)槽 在徑向內(nèi)端將嚴(yán)重變窄。在此情況下，在槽中完全填充導(dǎo)電材料，至 少通過保護(hù)性努力，實(shí)際上是不可能的。會(huì)產(chǎn)生氣孔和其它沖突，這 對(duì)于電機(jī)的運(yùn)行情況又具有負(fù)面的影響，并降低了性能。
將根據(jù)圖7和8討論問題如果如圖7中所示，轉(zhuǎn)子中的槽徑向 向內(nèi)地延伸，這導(dǎo)致了非常狹窄的槽底部，這不再能夠適當(dāng)?shù)靥畛鋵?dǎo) 電材料。為了提供^f茲通量的充分的流徑，保留在兩個(gè)槽中的轉(zhuǎn)子齒必 須具有一定寬度，因此單個(gè)槽沿圓周方向的限制^皮預(yù)先確定。如果如 圖8所示，沿圓周方向的這些限制將進(jìn)一步向內(nèi)延伸，槽會(huì)產(chǎn)生，其 在幾何形狀上包括兩個(gè)單獨(dú)的主體。邏輯上，這不是恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于以下任務(wù)設(shè)計(jì)一種轉(zhuǎn)子，從而在電機(jī)中實(shí)現(xiàn)良好性利用引言中提到的該種轉(zhuǎn)子，該任務(wù)通過以下實(shí)現(xiàn)帶延伸部分 的第 一組槽比第二組槽更進(jìn)一步徑向向內(nèi)延伸，且至少 一個(gè)第二組槽 必須布置在兩個(gè)第一組槽之間，在相鄰延伸部分之間第一流橫截面形 成在兩個(gè)延伸部分的圓周方向上最短距離處，在相鄰槽之間，第二流 橫截面形成槽之間圓周方向上最短距離處，第 一流橫截面對(duì)應(yīng)于兩個(gè) 第一組槽之間的第二流橫截面的總和。
該實(shí)施例提供了 一種電^f茲情況的優(yōu)選方案。延伸使得能夠設(shè)計(jì)槽 的橫截面，從而其可以容易地填充有導(dǎo)電材料。另一方面，確保僅有 極少干擾的情況下引導(dǎo)磁通量。磁通量實(shí)際上遇到與相鄰延伸部分之 間的流橫截面相同的相鄰槽之間的流橫截面。磁通量的橫截面不必精
確地相同。只要^茲通量不受到嚴(yán)重地干擾，例如±10%的小偏差是允許
的。 一部分槽的延伸允許保持大量槽，因?yàn)槿阅茉谵D(zhuǎn)子徑向內(nèi)側(cè)獲得 充分的流橫截面。如果所有槽進(jìn)一步徑向向內(nèi)延伸，徑向內(nèi)側(cè)可獲得 的橫截面將被嚴(yán)重地減小，從而導(dǎo)電材料不會(huì)再以需要的可靠性填充 槽，且槽的數(shù)量將不得不減少。填充有導(dǎo)電材料的槽的延伸減少了短 路式轉(zhuǎn)子的電阻，其中槽內(nèi)由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)體通過兩前側(cè)處的短 路線圈彼此連接。然而，主體內(nèi)的徑向磁通路不被、或不顯著地被減 小，因此不產(chǎn)生額外的損失。
優(yōu)選地，在徑向方向上，第一組槽比第二組槽長(zhǎng)20-50%。因而， 徑向內(nèi)側(cè)可獲得的空間被利用到最佳。另一方面，對(duì)于電流可獲得的 線橫截面被最優(yōu)化。另一方面，在干擾意義上，對(duì)于磁通量可獲得的 流才黃截面(flow cross-section)未^皮削弱。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，確保相鄰的延伸部分具有相鄰的限制壁， 其平行于彼此延伸超過延伸部分的徑向延伸部的至少50%。另外如果 壁實(shí)際上在整個(gè)延伸部分的徑向延伸上平行于彼此，除了延伸部分徑 向內(nèi)徑和徑向外側(cè)的端部，此處會(huì)是有利的。另外以此方式，其可以 實(shí)現(xiàn)在一定徑向延伸上可以獲得用于磁通量的恒定流橫截面，因此避免磁通量的干擾。另外，如果最短距離位于平行延伸的壁的區(qū)域中， 其也是有利的。》茲流橫截面在該區(qū)域中保持為恒定，從而此處不會(huì)出 現(xiàn)不茲通量的干擾。這進(jìn)一步提供了轉(zhuǎn)子的運(yùn)行性能。
優(yōu)選地，延伸部分具有橫截面，其大小使得直徑為能夠配合至少
2mm的圓圈。如果槽填充有導(dǎo)電材料，該實(shí)施例是尤其有利的。在此
情況下，避免了形成中空的風(fēng)險(xiǎn)，中空會(huì)增加電阻并降低電動(dòng)機(jī)的性
臺(tái)匕 月匕。
優(yōu)選的是，橫截面具有半徑為至少0.4mm的拐角部。如果轉(zhuǎn)子的 核芯由沖孔層壓制成，這是尤其有利的。
優(yōu)選地，第一組槽在圓周方向上徑向向內(nèi)地減小，并在延伸部分 的區(qū)域中沿圓周方向擴(kuò)大。該實(shí)施例使得尤其容易使第 一 流橫截面調(diào) 整為第二流橫截面的和。
優(yōu)選的是，從延伸部分到第一組槽的剩下部分的過渡部分帶弧形 地產(chǎn)生。該實(shí)施例具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，弧形過渡部分提供以下磁 通量的干擾被保持為^^艮小或者甚至完全避免。其次，弧形過渡部分提 供改善的情況，如果槽填充有導(dǎo)電材料、例如鋁或者銅。
優(yōu)選地，第二組槽徑向內(nèi)側(cè)具有弧形終止部分，過渡部分至少部 分地平行于端部延伸。因而，同樣在第二組的槽的徑向內(nèi)端的區(qū)域中， 諧波過程產(chǎn)生用于磁通量，其在此處暴露于大致恒定的流橫截面。如 果弧形端部具有圓形形狀且過渡部分也部分地符合圓形形狀，這尤其 容易實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地，第二組槽布置在每?jī)蓚€(gè)第一組槽之間。因而，第一組槽 和第二組槽交替。這產(chǎn)生最優(yōu)的情況。盡管一些槽的延伸，不發(fā)生橫 截面的徑向內(nèi)側(cè)變窄，變窄會(huì)使得槽的完全填充更困難。因此，可以 保持大量槽。
在選4奪性實(shí)施例中，可以確保兩個(gè)第二組槽布置在每?jī)蓚€(gè)第一 組槽之間。因而，僅隔一個(gè)槽沿徑向方向向內(nèi)延伸。這也給出有利條 件。本發(fā)明也涉及具有這種轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。
優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)子中槽的數(shù)量與定子槽口的數(shù)量之間的關(guān)系等于
28: 24。例如，14個(gè)第一組槽和14個(gè)第二組槽可以與24個(gè)定子槽口 一起使用。這導(dǎo)致非常小的諧波損失。其它選擇是20: 24、 32: 24 或者14: 12的關(guān)系。
選擇性地，它可以確保轉(zhuǎn)子中的槽的數(shù)量和定子槽口的數(shù)量之 間的關(guān)系等于27: 24。這給出最優(yōu)的情況?？梢允褂貌鄣臄?shù)量和定子 槽口的數(shù)量之間的其它關(guān)系而沒有關(guān)于槽沿徑向方向長(zhǎng)度不同的問 題。


以下，結(jié)合附圖，才艮據(jù)優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明
圖1顯示了轉(zhuǎn)子的橫截面；
圖2顯示了根據(jù)圖1的細(xì)節(jié)II的放大；
圖3顯示了根據(jù)圖1的細(xì)節(jié)III的放大；
圖4顯示了轉(zhuǎn)子的立體圖、尤其以截面；
圖5顯示了第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的橫截面視圖6是根據(jù)圖5的細(xì)節(jié)VI的放大；
圖7是解釋該問題的示意圖；和
圖8是另一相似視圖。
具體實(shí)施例方式
電機(jī)的轉(zhuǎn)子2制成短路式轉(zhuǎn)子。例如，其由多個(gè)沖孔金屬層壓板 2制成，其中一個(gè)在圖4中顯示，具有非常大厚度。然而，其也可以 通過不同方式制成。轉(zhuǎn)子具有中心孔3，其將最后容納轉(zhuǎn)子軸。
金屬層壓板2形成主體4，其是導(dǎo)磁的。主體4具有多個(gè)槽5、 6， 其沿圓周方向分布。每一槽5、 6填有導(dǎo)電材料。該材料例如可以是 鋁，其以流體形式填入槽5、 6，并然后在那里固化。因而，槽5、 6完全地填有導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料然后形成電導(dǎo)體。所有槽5、 6中的 電導(dǎo)體通過短路線圈在轉(zhuǎn)子的兩前側(cè)彼此連接，這未詳細(xì)顯示。
與傳統(tǒng)的孔相比，孔3具有一定程度減小的直徑。密封封閉的制 冷劑壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的這種轉(zhuǎn)子通常具有直徑為18mm的中央開 口。在此情況下，該直徑減小到15mm。
可以看出，槽5、 6具有不同的徑向延伸。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，槽5、 6分為兩組。槽5形成第一組。槽6形成第二組。第一組的槽5比第 二組的槽6徑向地更向內(nèi)延伸。
該延伸由延伸部分7形成。
所有槽5、 6徑向向內(nèi)地沿圓周方向逐漸變細(xì)。徑向內(nèi)側(cè)地，第 二組的槽6結(jié)束于終止部分(stop)8,其橫截面具有圓形形狀。然而， 第一組的槽5延伸入延伸部分7中，過渡部分9具有弧形形狀。
第一組的相鄰槽5的延伸部分7具有相鄰的壁10、 11，其平行于 彼此延伸。在這些平行延伸的壁10、 11的區(qū)域中，兩個(gè)延伸部分7 具有沿圓周方向的最短距離a，所述距離形成^f茲通量的第一流^f黃截面。
進(jìn)一步，相鄰的槽5、 6也具有相鄰的壁12、 13，其又平行于彼 此延伸。這些壁12、 13的徑向延伸合計(jì)為第二組的槽6的徑向延伸 的至少50%。
沿圓周方向，壁12、 13具有距離b，其對(duì)應(yīng)于相鄰槽5、 6之間
的最小距離。距離b限定磁通量的第二流橫截面。
延伸部分7現(xiàn)在通過以下方法確定大小和布置
a = 2 x b
在此情況下，不需要極其精確的相等。 一定百分比的偏差、尤其 最大10%、優(yōu)選地最大5%是允許的，而沒有問題。
終止部分8和相鄰的過渡部分9還大致平行地延伸，因此磁通量 與第一組的兩個(gè)槽5之間的實(shí)際上恒定的流橫截面相遇。以此方式， 石茲通量實(shí)際上不祐j無(wú)亂。
每個(gè)延伸部分7被制成為直徑為至少2mm的圓圈14配合入。該尺寸確保導(dǎo)電材料可以在槽5中鑄型(mould)而無(wú)中空或空腔。 沿徑向方向，第一組的槽5比第二組的槽6長(zhǎng)20-50%。 如從圖2可見，延伸部分7的所有角15、 16制成至少0.4mm半
徑。優(yōu)選地，0.6mm。
如果如所示，該轉(zhuǎn)子1設(shè)置有14個(gè)第一組槽5和14個(gè)第二組槽
6,并與具有24個(gè)定子槽口的定子一起使用，這導(dǎo)致非常小的諧波損
耗。對(duì)于轉(zhuǎn)子中槽相對(duì)于定子槽口為20: 24、 32: 24或者14: 12,
相似的情況產(chǎn)生。
圖5和6顯示了修改的實(shí)施例，其中相同的元件具有相同的附圖
標(biāo)記?；静煌谟?，此處，第一組每?jī)蓚€(gè)槽5之間存在兩個(gè)第二組
槽6，因此僅每隔一個(gè)槽5屬于第一組。進(jìn)一步，27個(gè)槽5、 6被設(shè)
置，即，9個(gè)第一組槽5和18個(gè)第二組槽6。
如本身已知的，對(duì)于所有槽5、 6通常的是，徑向外側(cè)地，它們
以尖部結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，尤其是用于密封封閉的制冷劑壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述具有包括導(dǎo)磁材料的主體，所述轉(zhuǎn)子具有多個(gè)軸向延伸的槽，所述槽填有導(dǎo)電材料，其特征在于，帶延伸部分(7)的第一組槽(5)比第二組槽(6)更徑向向內(nèi)地延伸，并且至少一個(gè)所述第二組槽(6)布置在兩個(gè)所述第一組槽(5)之間，在相鄰的延伸部分(7)之間，第一流橫截面形成在這兩個(gè)延伸部分(7)的圓周方向上最短距離(a)處，在相鄰的槽(5，6)之間，第二流橫截面形成所述槽(5，6)之間的圓周方向上最短距離(b)處，所述第一流橫截面對(duì)應(yīng)于兩個(gè)第一組槽(5)之間的第二流橫截面的總和。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，沿徑向方向，所 述第一組槽(5)比所述第二組槽(6)長(zhǎng)20 - 50%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，相鄰的所述 延伸部分(7)具有相鄰的限制壁(10,11)，所述限制壁(10,11)平行于彼此 延伸超過延伸部分(7)的徑向延伸部的至少50%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述 延伸部分(7)具有橫截面，其大小為能夠配合至少2mm直徑的圓圏 (14)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述橫截面具有 半徑為至少0.4mm的拐角部(15,16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 5中的一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述 第 一組槽(5)沿圓周方向徑向向內(nèi)變細(xì)，并在延伸部分(7)的區(qū)域內(nèi)圓 周方向上擴(kuò)大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，從延伸部分(7)到 第 一組槽(5)的剩余部分的過渡部分(9)實(shí)現(xiàn)為弧形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第二組槽(6) 在徑向內(nèi)側(cè)具有弧形端(8),所述過渡部分(9)至少部分地平^f亍于所述端(8)而延伸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 8中一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于， 一個(gè)第 二組槽(6)布置在每?jī)蓚€(gè)第一組槽(5)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，兩個(gè) 第二組槽(6)布置在每?jī)蓚€(gè)第一組槽(5)之間。
11. 一種電動(dòng)機(jī)，其具有根據(jù)權(quán)利要求1 - 10中一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子(l)中的 槽(5,6)的數(shù)量和定子槽口的數(shù)量之間的關(guān)系等于28: 24， 20: 24, 32: 24或者14: 12。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子(l)中的 槽(5,6)的數(shù)量和定子槽口的數(shù)量之間的關(guān)系等于27: 24。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，尤其是用于密封封閉的制冷劑壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其具有包括導(dǎo)磁材料的主體(4)，該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)軸向延伸的槽(5，6)，其填充有導(dǎo)電材料。本發(fā)明試圖實(shí)現(xiàn)良好性能。為此目的，確保第一組槽(5)的延伸部分(7)比第二組槽(6)進(jìn)一步徑向向內(nèi)延伸，并且至少一個(gè)第二組槽(6)必須布置在兩個(gè)第一組槽(5)之間，第一流橫截面形成在相鄰延伸部分(7)之間兩個(gè)延伸部分(7)之間圓周方向上最短距離(a)處，第二流橫截面形成在相鄰槽(5，6)之間槽(5，6)之間圓周方向上最短距離(b)處，第一流橫截面對(duì)應(yīng)于兩個(gè)第一組槽(5)之間的第二流橫截面的總和。
文檔編號(hào)H02K1/26GK101540531SQ20091012908
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者N·C·韋勞克 申請(qǐng)人:丹福斯壓縮器有限公司