電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)—極板疊、具有多個(gè)極板疊的同步發(fā)電機(jī)—轉(zhuǎn)子和用于制造電機(jī)的同步 ...的制作方法
【專利摘要】提出一種同步發(fā)電機(jī)—轉(zhuǎn)子—極板疊，具有多個(gè)彼此錯(cuò)開的極板疊部段（101至106），所述極板疊部段分別具有多個(gè)相同的極板疊板。每個(gè)極板疊板具有擁有第一中心線（118）極軸（110）和擁有第二中心線（128）的極端頭（120）。在相鄰的極板疊部段（101至106）中，第一和第二中心線能夠是彼此不同的。
【專利說明】電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)一極板疊、具有多個(gè)極板疊的同步發(fā)電
機(jī)一轉(zhuǎn)子和用于制造電機(jī)的同步發(fā)電機(jī)一極板疊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，特別是一種同步發(fā)電機(jī)一極板疊，一種具有多個(gè)極板疊的同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子以及一種用于制造同步發(fā)電機(jī)一極板疊的方法。
【背景技術(shù)】 [0002]電機(jī)，例如電發(fā)電機(jī)，特別是同步發(fā)電機(jī)，具有帶有多個(gè)極板疊的發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子。這個(gè)極板疊通常由多個(gè)被沖壓的極板疊板構(gòu)成。因此，極板疊板彼此堆疊并且例如能夠彼此焊接在一起。
[0003]GB2389241示出具有多個(gè)極端頭的電馬達(dá)的定子。極端頭具有多個(gè)極板疊板。
[0004]此外作為一般的技術(shù)背景，參考DE112007000201T5、US4, 616, 151、DE4114989A1、DE112008002686T5 和 JP2007-060800。
[0005]EP1275192B1示出一種極板疊以及一種用于制造極板疊的方法。所述極板疊由極板疊板的多個(gè)被沖壓的并且分別相對(duì)于彼此移動(dòng)的極端頭構(gòu)成。每個(gè)極板疊板具有基體(基本上是矩形的)和極端頭，其中所述極端頭具有曲率并且其中所述極端頭在側(cè)面上突出于基體。
[0006]沖壓裝置具有固定的工具，所述工具用于沖壓極端頭的自由端。第二工具在直線上能夠相對(duì)于第一工具橫向于板的輸送方向運(yùn)動(dòng)，并且用于沖制極板疊板的所有其余的輪廓包括極端頭的半徑和基體的側(cè)面。
[0007]極板疊板在三步的方法中被制造。首先將板推到?jīng)_壓裝置的固定的第一工具中，在該處沖壓極板疊板的第一段。緊接著，通過第二工具沖制相對(duì)于第一段移動(dòng)的第二段。此后，將工具橫向于板的輸送方向移動(dòng)并且能夠沖壓下一個(gè)極板疊板，其中將基體相對(duì)于極板疊板移動(dòng)。
[0008]緊接著，被沖壓的極板疊板隨后能夠被堆疊并且例如通過焊縫彼此連接。因此，焊縫設(shè)置在基體的區(qū)域中，以至于極板疊板的基體彼此固定。這由于基體的逐步移動(dòng)的沖制導(dǎo)致被組裝的極板疊板在俯視圖中箭頭形地構(gòu)成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提出一種同步發(fā)電機(jī)一極板疊和一種用于制造同步發(fā)電機(jī)一極板疊，特別是用于同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子或者環(huán)形發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子的同步發(fā)電機(jī)一極板疊的方法，所述方法實(shí)現(xiàn)了更低成本且更簡(jiǎn)單地制造極板疊。
[0010]這個(gè)目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的極板疊、根據(jù)權(quán)利要求4的具有多個(gè)極板疊的同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子以及根據(jù)權(quán)利要求5的用于制造同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0011]因此，同步發(fā)電機(jī)一極板疊設(shè)置有多個(gè)彼此錯(cuò)開的極板疊部段，所述極板疊部段分別具有多個(gè)相同的極板疊板。每個(gè)極板疊板具有擁有第一中心線的極軸和擁有第二中心線的極端頭。第一和第二中心線或者第一和第二中心線之間的間距能夠是在相鄰的電極部段中彼此不同的。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，不同的極板疊板的數(shù)量小于或者等于彼此錯(cuò)開的極板疊部段的數(shù)量。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，相鄰的極板疊部段中的極板疊板分別具有第一和第二中心線之間的不同的角度或者間距。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，極板疊部段的設(shè)置方式在俯視圖中設(shè)計(jì)為箭頭形的且鏡像對(duì)稱的。
[0015]本發(fā)明同樣涉及一種用于制造極板疊的方法，所述極板疊分別具有多個(gè)極板疊板。極板疊板分別具有極軸和極端頭。通過借助于固定的第一工具對(duì)極板疊板的第一段(極端頭)沖壓，將多個(gè)第一極板疊板沖制。借助于第二工具在第一樞轉(zhuǎn)角中將極板疊板的第二段(極軸)沖制。第二工具設(shè)計(jì)為能以一個(gè)角度相對(duì)于第一工具樞轉(zhuǎn)。緊接著，第二工具相對(duì)于第一工具樞轉(zhuǎn)并且第二數(shù)量的極板疊板被沖制，其中第二工具處于第二樞轉(zhuǎn)角。至少第一和第二極板疊板分別組裝為至少一個(gè)第一和第二極板疊部段。至少第一和第二極板疊部段以相對(duì)彼此錯(cuò)開的方式被固定(對(duì)齊于極軸)。
[0016]本發(fā)明涉及如下基本思想:呈階梯型或者彼此錯(cuò)開地設(shè)置多個(gè)極板疊部段，而代替僅將多個(gè)逐步移動(dòng)的單一的極板疊板組裝為極板疊。在此，極板疊部段由多個(gè)相同的極板疊板構(gòu)成。因此，單獨(dú)的極板疊板不彼此錯(cuò)開地設(shè)置，而是極板疊部段彼此錯(cuò)開地設(shè)置。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即能夠顯著地減少待制造的極板疊板類型的數(shù)量，因?yàn)閮H須以極靴部段的最大數(shù)量來制造不同的極板疊板類型。
[0017]可選地，極板疊板設(shè)計(jì)為，使得所述極板疊板能夠通過在所述極板疊部段中的另一個(gè)中通過旋轉(zhuǎn)180°而(再次)被使用。因此，能夠進(jìn)一步降低待沖壓的極板疊板類型的實(shí)際的數(shù)量。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，僅需要三個(gè)不同的被沖制的極板疊板類型，以便構(gòu)成整個(gè)極板疊。三種極板疊板類型能夠用于前三個(gè)部段并且分別以180°旋轉(zhuǎn)的三個(gè)極板疊板類型因此能夠用于第四、第五和第六部段。因此，所述六個(gè)極板疊部段能夠用于極板疊的一個(gè)分支，并且極板疊的另一個(gè)分支能夠基于第一臂的極板疊部段的相應(yīng)地鏡像的順序。
[0019]為了將極板疊板沖制，特別是為了將頭輪廓沖制，沖壓裝置以多個(gè)階段或以多個(gè)角度樞轉(zhuǎn)。
[0020]極端頭的頭輪廓可選地具有第一半徑并且極板疊的相對(duì)置的端部可選地具有第二半徑，其中所述第二半徑小于所述第一半徑。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，固定的工具沖制極端頭的輪廓并且能相對(duì)于其運(yùn)動(dòng)的(也就是說能樞轉(zhuǎn)的)第二工具沖制極軸的其它的側(cè)面。能運(yùn)動(dòng)的第二工具相對(duì)于第一工具以預(yù)設(shè)的角度樞轉(zhuǎn)或者樞轉(zhuǎn)。極軸的中心線不必與極端頭的中心線一致。相反，在這兩個(gè)中心線之間存在一個(gè)角度，所述角度通過第二工具相對(duì)于第一工具的樞轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。
[0022]與在EP1275192B1中所描述的方法相反，因此橫向于板的供給方向不進(jìn)行移動(dòng)，而是關(guān)于板的供給方向進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，極板疊使用在同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子中或者在環(huán)形發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子中。不僅同步發(fā)電機(jī)而且環(huán)形發(fā)電機(jī)都是緩慢旋轉(zhuǎn)的同步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子或者環(huán)形發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子的直徑典型地具有數(shù)米。同步發(fā)電機(jī)或環(huán)形發(fā)電機(jī)具有至少IOOkW的功率，優(yōu)選至少IMW的功率并且也能夠極有可能為3MW或者直至10MW。
[0024]本發(fā)明的其它的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]接著參考附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例。
[0026]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的極板疊的示意性剖視圖，
[0027]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的極板疊的俯視圖，
[0028]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的極板疊的側(cè)視圖，
[0029]圖4示出根據(jù)第二實(shí)施例的用于極板疊的極板疊板的橫截面圖，以及
[0030]圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的用于極板疊的另一個(gè)極板疊板的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 在下文中描述的極板疊用于同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子或者環(huán)形發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子。
[0032]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子一極板疊的示意性剖視圖。根據(jù)第一實(shí)施例的極板疊100具有多個(gè)極部段101至106。每個(gè)極部段101至106具有多個(gè)相同的極板疊板。每個(gè)極板疊板具有極端頭120和極軸110。極板疊板優(yōu)選分別一件式地制造并且尤其能夠被沖制。極軸110基本上矩形地構(gòu)成并且能夠可選地在下部的區(qū)域中具有兩個(gè)突起116。此外，能夠可選地設(shè)置多個(gè)焊接部位111、112、113和114。極軸110的第一端117能夠具有半徑Rl。
[0033]極端頭120在每個(gè)側(cè)面上具有一個(gè)段123，所述段突出于極軸110。極端頭120的上側(cè)121具有半徑R2。
[0034]極板疊部段101至106中的每個(gè)具有多個(gè)相同的極板疊板。在不同的極板疊部段中的各個(gè)極板疊板之間的唯一的不同之處在于極軸110相對(duì)于兩個(gè)突出的極端頭段123的位置。極板疊部段內(nèi)部的極板疊板不錯(cuò)開，而是相繼地并且彼此在極軸上對(duì)齊地設(shè)置。僅極板疊部段101至106的極端頭彼此錯(cuò)開地設(shè)置。
[0035]極端頭中的每個(gè)優(yōu)選是相同寬的并且極軸中的每個(gè)同樣優(yōu)選是相同寬的。但是也可能的是，極端頭和/或極軸具有不同的寬度。
[0036]不同的極板疊板類型僅通過極軸的關(guān)于極端頭的靠外的段的相對(duì)位置來彼此區(qū)分。
[0037]圖2示出在根據(jù)第一實(shí)施例的極板疊上的示意性俯視圖。在這里極板疊特別是具有多個(gè)極板疊部段101至106。可選地，在上臂中的極板疊部段101至106關(guān)于在下壁中的極板疊101至106鏡像對(duì)稱地設(shè)置。
[0038]極板疊部段101至106中的每個(gè)由多個(gè)相同的極板疊板構(gòu)成，所述極板疊板彼此焊接或者彼此連接。此外，極板疊例如僅通過六種不同的極板疊板類型來構(gòu)造(相應(yīng)于極板疊部段101中106)。
[0039]圖3示出在根據(jù)第一實(shí)施例的極板疊上的另一側(cè)視圖。也在圖3中示出極板疊部段101至106。極板疊部段例如能夠借助于孔130被固定。
[0040]圖4示出沿著剖面B-B貫穿圖2的極板疊的剖視圖。極端頭120的中心線128與極軸的中心線118偏離角度W2或者間距WZ0[0041]圖5示出圖2的極板疊的沿著剖面C-C的橫截面圖。在這里示出極板疊部段103的極板疊板。在這里極端頭的中心線128的位置與極軸的中心線118的位置偏離角度W3。在這里角度W3不同于角度W2。
[0042]在圖2中所示出的不同的極板疊部段分別具有相同的極板疊板。根據(jù)圖2的極板疊能夠通過2X6個(gè)極板疊部段構(gòu)造。因此，最大需要六種不同的極板疊板類型。但是，根據(jù)圖2的極板疊也能夠通過少于六種的不同的極板疊板類型來構(gòu)造?？蛇x地，圖2的極板疊能夠通過三種不同的極板疊板類型來構(gòu)造，其中所述極板疊板類型中的每種具有極端頭和極軸，其中所述極板疊板類型的區(qū)別僅在于極板疊桿關(guān)于極板疊頭的相對(duì)位置。例如極板疊106設(shè)計(jì)為相對(duì)于極板疊部段101錯(cuò)開180°。極板疊部段105相對(duì)于極板疊部段102錯(cuò)開180°地設(shè)置。極板疊部段104相對(duì)于極板疊部段103錯(cuò)開180°地設(shè)置。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，根據(jù)第二實(shí)施例的極板疊能夠僅通過三個(gè)不同的極板疊板來制造，所述極板疊能夠基于第一實(shí)施例。為了制造不同的極板疊板，可運(yùn)動(dòng)的沖壓工具以一個(gè)樞轉(zhuǎn)角樞轉(zhuǎn)，例如在極板疊板能夠被沖制之前。為了制造在圖2中示出的六個(gè)極板疊部段，僅需要三種極板疊板類型。這些極板疊板通過第二沖壓工具的三個(gè)不同的樞轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)，其中各個(gè)角能夠具有正值，以至于總共能夠制造六個(gè)不同的極板疊板。
[0044]本發(fā)明同樣涉及一種具有固定的第一工具的沖壓裝置，所述固定的第一工具在輸送方向上被供給有板。第一工具沖制第一段，例如段123。此外，沖壓裝置具有能相對(duì)于第一工具移動(dòng)或者樞轉(zhuǎn)的第二工具，所述第二工具用于沖制極靴段的極軸和/或極端頭段。
[0045]在第一步驟中實(shí)現(xiàn)沖制極端頭也就是說段121、122和123。緊接著，第二工具相對(duì)于第一工具樞轉(zhuǎn)并且在下一個(gè)沖壓步驟中沖制極軸。
[0046]根據(jù)第一或第二實(shí)施例的極板疊能夠通過三種不同的沖壓方法來制造。在第一種沖壓方法中，首先至少部分地沖制極端頭。緊接著，將第二沖壓工具相對(duì)于第一沖壓工具移動(dòng)并且沖制極軸110。對(duì)于將第二沖壓工具相對(duì)于第一沖壓工具錯(cuò)開替選的是，也能夠進(jìn)行第二工具相對(duì)于第一工具的樞轉(zhuǎn)。根據(jù)一個(gè)替選的沖壓方法，各種極板疊板類型能夠獨(dú)立地，也就是說在一個(gè)特有的沖壓機(jī)器中被沖制。在這種沖壓機(jī)器中，第二沖壓工具的移動(dòng)或者樞轉(zhuǎn)不是必要的，而是極板疊板能夠在唯一的沖壓步驟中被沖制。
[0047]根據(jù)本發(fā)明，極端頭121至123在唯一的步驟中被沖制，以至于段121至123能夠連續(xù)地并且在一個(gè)步驟中被沖制。因此可能的是，制造在段121和122之間的過渡區(qū)域中不具有邊棱的極端頭。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的極板疊分別設(shè)置有繞組并且所述繞組被引入電激勵(lì)，以至于極板疊和相應(yīng)的繞組能夠與激勵(lì)電流一起產(chǎn)生磁激勵(lì)，所述磁激勵(lì)能夠產(chǎn)生磁極。因此，電機(jī)的一個(gè)極由極板疊、繞組和激勵(lì)電流構(gòu)成。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的極板疊能夠在同步發(fā)電機(jī)中使用。用于永久激勵(lì)的同步發(fā)電機(jī)的極板疊部段在橫截面中例如能夠設(shè)計(jì)為矩形，也就是說，極板疊部段僅能夠具有根據(jù)第一和第二個(gè)實(shí)施例的極軸的形狀。為了獲得用于永久激勵(lì)的同步發(fā)電機(jī)的極板疊，多個(gè)極板疊部段彼此錯(cuò)開地設(shè)置。在這里每個(gè)極板疊部段能夠由永久激勵(lì)的磁鐵構(gòu)成。因此，極板疊能夠由彼此錯(cuò)開地設(shè)置的永久磁鐵構(gòu)成。
[0050]根據(jù)本發(fā)明，極板疊板能夠借助于切割來制造。所述切割在此能夠包含沖制、發(fā)射激光、水束切割、切除或者鑄造。[0051]根據(jù)本發(fā)明的極板疊能夠設(shè)置在同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上。在這里特別能夠是他勵(lì)式同步發(fā)電機(jī)。這特別是通過圍繞極板疊設(shè)置電繞組的方式來實(shí)現(xiàn)磁極，所述電繞組被供應(yīng)有激勵(lì)電流。
【權(quán)利要求】
1.一種同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子一極板疊，具有: 多個(gè)彼此錯(cuò)開的極板疊部段(101至106)，所述極板疊部段分別具有多個(gè)相同的極板置板， 其中每個(gè)極板疊板具有擁有第一中心線(118)的極軸(110 )和擁有第二中心線(128 )的極端頭(120)，其中在所述第一中心線和所述第二中心線之間的間距至少在相鄰的極板疊部段(101至106)中是不同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極板疊，其中不同的所述極板疊板的數(shù)量小于或者等于彼此錯(cuò)開的所述極板疊部段的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中的任一項(xiàng)所述的極板疊，其中所述極板疊板在相鄰的極板疊部段中分別具有在所述第一中心線和所述第二中心線之間的不同的間距或者不同的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極板疊，其中所述極板疊部段的設(shè)置方式在俯視圖中設(shè)計(jì)為箭頭形的且鏡像對(duì)稱的。
5.一種具有多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的極板疊的同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子。
6.一種用于制造同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子一極板疊、特別是用于同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子的同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子一極板疊的方法，所述同步發(fā)電機(jī)一轉(zhuǎn)子一極板疊分別具有多個(gè)極板疊板，其中所述極板疊板分別具有極軸(110)和極端頭(120)，所述方法具有如下步驟: 通過借助于固定的第一工具將所述極板疊板的第一段沖制以及通過借助于成第一樞轉(zhuǎn)角的第二工具將所述極板疊板的第二段沖制，將多個(gè)第一極板疊板沖制，其中所述第二工具設(shè)計(jì)為能以一個(gè)角度相對(duì)于所述第一工具樞轉(zhuǎn)， 使所述第二工具相對(duì)于所述第一工具樞轉(zhuǎn)， 通過借助于固定的第一工具將所述極板疊板的第一段沖制以及通過借助于第二工具將所述極板疊板的第二段沖制，將多個(gè)第二極板疊板沖制，其中所述第二沖壓工具處于第二樞轉(zhuǎn)角度， 將至少所述第一極板疊板和所述第二極板疊板分別組裝為至少一個(gè)第一極板疊部段和第二極板疊部段，以及 以相對(duì)彼此錯(cuò)開的方式來固定至少所述第一極板疊部段和所述第二極板疊部段。
【文檔編號(hào)】H02K1/24GK103620914SQ201280028242
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月8日
【發(fā)明者】托爾斯滕·杰普森, 馬蒂亞斯·迪奇 申請(qǐng)人:烏本產(chǎn)權(quán)有限公司