用于電機的端蓋、電機和用于組裝電機的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電機（1）的端蓋（30），具有：一軸承接收部（40），在該軸承接收部中能接收一設(shè)置用于能轉(zhuǎn)動地支承所述電機（1）的轉(zhuǎn)子（20）的磁軸承；以及一徑向的外部的圓周輪廓（50），在該圓周輪廓上設(shè)置一定數(shù)量的至少三個支撐元件（60、70），所述支撐元件分別以一確定的突出尺寸（M）相對于所述圓周輪廓（50）徑向向外地突出，從而所述支撐元件限定出所述端蓋（30）的一非連續(xù)的外圓周輪廓；其中，所述支撐元件（60、70）的相應的突出尺寸（M）如此地定尺寸，使得所述端蓋（30）在實現(xiàn)所述磁軸承（80）的中心與所述電機（1）的幾何縱軸線（A2）和/或所述電機（1）的磁性縱軸（A4）重合的情況下是能裝配進去的。
【專利說明】用于電機的端蓋、電機和用于組裝電機的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電機的端蓋、一種裝配有這種端蓋的電機以及一種用于組裝電機的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]從DE 10 2009 001 948 Al中公開了一種用于電機的端蓋，該端蓋具有一內(nèi)圈作為軸承接收部，在該軸承接收部中可接收一為了可轉(zhuǎn)動地支承電機的轉(zhuǎn)子所設(shè)置的軸承，所述端蓋還具有一外圈作為一徑向地向外指向的外圓周輪廓，該外圓周輪廓為了徑向地支撐端蓋可在預應力下裝配到電機的定子殼體的內(nèi)圓周中。
[0003]從DE 10 2009 019 593 Al中可見一電機，具有一具有定子殼體的定子，一布置在定子殼體的內(nèi)圓周中的轉(zhuǎn)子和一端蓋，在該端蓋中接收一用于將轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動地支承在一軸承接收部中的軸承。在端蓋上設(shè)置一主動的磁軸承，經(jīng)由該主動的磁軸承在通電的磁軸承的情況下可轉(zhuǎn)動地徑向地支承轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸。該主動的磁軸承的抓住軸承具有一內(nèi)圈，該內(nèi)圈包圍轉(zhuǎn)子軸并且該內(nèi)圈具有一內(nèi)直徑，該內(nèi)直徑以一預先確定的程度大于轉(zhuǎn)子軸的外直徑，從而在通電的磁軸承的情況下在轉(zhuǎn)子軸和內(nèi)圈之間形成一環(huán)形間隙并且在未通電的磁軸承的情況下轉(zhuǎn)子軸從內(nèi)部貼合在內(nèi)圈上。
[0004]電機、如電動馬達的繞組自然產(chǎn)生力，所述力在理想情況下基本上完全被轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩可在電機的從動端(例如一聯(lián)接器)上利用。但在實際情況下也有干擾力作用到轉(zhuǎn)子上，這些干擾力會對轉(zhuǎn)子的最佳的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生不利的影響。當單個的相繞組具有略微不同的電特性、疊片具有局部的變化和/或轉(zhuǎn)子不準確對中地在定子中旋轉(zhuǎn)時，可能會引起所述干擾力。后者會體現(xiàn)在，具有多倍電頻率的周期性的力激勵對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生影響。在專業(yè)文獻中該現(xiàn)象就是公知的“不平衡磁拉力”(UPM)。
[0005]對于該現(xiàn)象的研宄例如在韓國大田2008年8月6日至10日ICSV15，第15屆聲音和震動國際大會上Zhemin Cai和Ningsheng Feng發(fā)表的“EFFECTS OF CONSTANTUNBALANCED MAGNETIC PULL TO THE VIBRAT1N BEHAV1URS OF TURBOMACHINERY”，以及在P.Pennacchi 和 L.Frosini 發(fā)表的 “Simulat1n of the effects of the unbalancedmagnetic pull in four-poles slim generators，，中公開。
[0006]上述現(xiàn)象引起了轉(zhuǎn)子軸中的不希望的震動(轉(zhuǎn)子動態(tài))且因此可能會引起在整個電機中的震動。這會在具有電機中的小的氣隙的高頻馬達中表現(xiàn)為嚴重的問題。
[0007]本發(fā)明的任務在于，提出一種用于電機的端蓋、一種電機以及一種用于組裝電機的方法，從而能夠避免轉(zhuǎn)子的不希望的偏心且因此能夠避免震動。
[0008]按照本發(fā)明的第一方面，所述任務利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的端蓋、根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機以及根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法來實現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明的一種認知在于，為了避免轉(zhuǎn)子的基于UPM的震動，應該力求將轉(zhuǎn)子盡可能關(guān)于定子居中地布置。在此情況下，關(guān)于電機的磁性的中心軸線或者說縱軸線和/或電機的幾何的中心軸線或者說縱軸線的對中性是決定性的。磁性縱軸線和幾何縱軸線可以落到一起，但它們不是必須落到一起。
[0010]由于原則上考慮制造公差和裝配公差，因此實際上無法防止，將轉(zhuǎn)子支承地接收在端蓋中的磁軸承的中心不準確地與定子的定子繞組的磁性縱軸線落到一起。由于定子繞組的磁性縱軸線近似基本上與電機的定子殼體的內(nèi)圓周或者說內(nèi)直徑的縱向中軸線且因此與電機的幾何縱軸線一致或者說重合，因此有利的是，磁軸承的中心近似在定子殼體的內(nèi)圓周或者說電機的幾何縱軸線上對準。但在理想情況下該對準是關(guān)于電機的磁性縱軸線進行的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此根據(jù)本發(fā)明，用于電機、尤其電動馬達或發(fā)電機的端蓋至少具有下列元件:一軸承接收部，在其中可接收一設(shè)置用于可轉(zhuǎn)動地支承電機的轉(zhuǎn)子的磁軸承，該磁軸承優(yōu)選構(gòu)造成具有配屬的抓住軸承的主動的磁軸承；一徑向地向外指向的圓周輪廓，在該圓周輪廓上設(shè)置至少三個支撐元件，也叫做填隙墊，它們分別以一確定的突出尺寸徑向地突出于所述圓周輪廓之外，從而它們限定出端蓋的一非連續(xù)的外圓周輪廓。其中，所述支撐元件的相應的突出尺寸如此地尺寸設(shè)計，使得端蓋在實現(xiàn)磁軸承的中心與電機的幾何縱軸線和/或所述電機的磁性縱軸重合的情況下是能裝配進去的。
[0012]通過相應的突出尺寸的有針對性的影響或適配，可以補償制造公差和安裝公差。通過如下方式，即在裝配所述外圓周輪廓之后，使磁軸承的中心與電機的定子的幾何縱軸線和/或磁性縱軸線重合，因而使得轉(zhuǎn)子最佳地關(guān)于定子殼體對中地布置，由此能夠大大減小或避免周期性的力激勵以及轉(zhuǎn)子的由此而來的不希望的震動。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的端蓋的一種優(yōu)選的實施方式，所述支撐元件分別徑向可調(diào)整地安裝到所述圓周輪廓上，從而所述支撐元件的相應的突出尺寸是可改變的，也就是說是可反復地有針對性地影響或者說匹配的。這種徑向調(diào)整可以例如利用經(jīng)螺紋控制的自鎖的和/或單獨可確定的滑動引導或利用可更換的墊片(Beilagen)或墊片(Unterlagen)來實現(xiàn)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施方式，每個支撐元件具有一個徑向在外的用于接觸定子殼體的內(nèi)圓周的接觸體和多個由所述接觸體徑向向內(nèi)地墊上的墊片，優(yōu)選以薄板的形式，其中，每個墊片具有一確定的徑向厚度尺寸?？梢韵蛩鼋佑|體墊上相同的或不同的徑向厚度尺寸的一個墊片或多個墊片。本發(fā)明的該設(shè)計方案是特別堅固的且可以簡單且成本低廉地實現(xiàn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的端蓋的另一種優(yōu)選的實施方式，所述支撐元件布置在相應的凹部中，所述凹部分別從所述圓周輪廓出發(fā)徑向向內(nèi)地以及在端蓋的圓周上延伸。在所述凹部中可以有利地放置固定器件，例如螺栓的螺栓體，從而其徑向上不要求額外的位置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的端蓋的另一種實施方式，所述支撐元件以兩組支撐元件的方式圍繞所述圓周輪廓分布地布置，其中，兩組中的第一組支撐元件與定子殼體的內(nèi)圓周嵌接，用以使端蓋朝定子殼體裝配進去，并且其中，兩組中的第二組支撐元件與一聯(lián)接殼體的內(nèi)圓周嵌接，用以使該聯(lián)接殼體與端蓋無關(guān)地朝定子殼體裝配進去。為此優(yōu)選地，所述支撐元件分別具有一徑向在外的支撐面，該支撐面軸向地朝端蓋分級地構(gòu)造，其中，具有至少三個支撐元件的第一組支撐元件的分級沿著第一軸向徑向地升高到相應的突出尺寸上并且具有至少三個支撐元件的第二組支撐元件的分級沿著第二軸向徑向地升高到相應的突出尺寸上，并且其中，在兩個組中的每個組以內(nèi)，所述支撐元件相互以定義的角度間距圍繞所述圓周輪廓分布地布置。該設(shè)計方案對于如下的電機是有利的，在這些電機中在定子殼體上法蘭連接一聯(lián)接殼體。
[0017]通過兩個組的相反的分級，優(yōu)選在安裝端蓋時首先使兩個組中的一個組的支撐面與定子殼體的內(nèi)圓周發(fā)生接觸，從而可以執(zhí)行該組的突出尺寸的在某些情況下所需的匹配。兩組中的另一組的支撐面可以通過相反的分級在進一步裝配所述聯(lián)接殼體時才與所述聯(lián)接殼體的內(nèi)圓周發(fā)生接觸。由于第一組的突出尺寸是匹配過的，因此其提供了端蓋的所希望的對中，從而第二組的突出尺寸可以用于所述聯(lián)接殼體的獨立于端蓋的對中的對中。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，還提出一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機，尤其一實施成電動馬達或?qū)嵤┏砂l(fā)電機的電機，其具有一具有定子殼體的定子，一布置在定子殼體的內(nèi)圓周中的轉(zhuǎn)子和一根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)本發(fā)明的第一方面的端蓋。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的端蓋的細節(jié)在上面描述過。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的電機的一種實施方式，轉(zhuǎn)子的徑向支承經(jīng)由布置在電機的兩側(cè)的磁軸承來進行，所述磁軸承分別經(jīng)由一根據(jù)本發(fā)明的端蓋接入到電機中。
[0020]磁軸承可以涉及被動的磁軸承，也可以涉及主動的磁軸承。
[0021]針對具有主動的磁軸承的磁軸承系統(tǒng)脫落的情況設(shè)置抓住軸承，該抓住軸承抓住轉(zhuǎn)子。
[0022]磁軸承和這種主動的磁軸承的抓住軸承通?？勺鳛轭A安裝單元來提供。
[0023]作為抓住軸承可以優(yōu)選使用滾動軸承。但也可以使用滑動軸承作為抓住軸承。
[0024]如果所述抓住軸承實施成滾動軸承時，其應該在正常運行中不一起轉(zhuǎn)動。因此在內(nèi)圈和快速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子之間存在十分之幾毫米的氣隙。該氣隙涉及整個轉(zhuǎn)子軸的最窄的間隙，因為在轉(zhuǎn)子崩潰的情況下應該防止轉(zhuǎn)子掉落到不同于抓住軸承的其它結(jié)構(gòu)中。因此磁軸承在正常運行中將轉(zhuǎn)子保持在該抓住軸承的中心。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的電機的一種優(yōu)選的實施方式，在端蓋上設(shè)置一主動的磁軸承，經(jīng)由其在磁軸承通電的情況下可轉(zhuǎn)動地徑向地支承轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸，其中，主動的磁軸承的抓住軸承具有一內(nèi)圈，其包圍轉(zhuǎn)子軸并且其具有一內(nèi)直徑，該內(nèi)直徑以一預先確定的尺寸大于轉(zhuǎn)子軸的外直徑，從而在通電的磁軸承的情況下在轉(zhuǎn)子軸和抓住軸承的內(nèi)圈之間形成一環(huán)形間隙并且在未通電的磁軸承的情況下轉(zhuǎn)子軸從內(nèi)部貼合在所述抓住軸承的內(nèi)圈上。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的電機的另一種優(yōu)選的實施方式，該電機還具有一用于電操控所述主動的磁軸承的控制裝置，從而在通電的磁軸承的情況下使轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)軸線與磁軸承的中心重合。
[0027]由于如上所述原則上考慮制造公差和安裝公差，因此在實際中無法防止磁軸承的中心且在具有一由磁軸承和抓住軸承組成的一預安裝單元的主動的磁軸承的情況下所述抓住軸承不準確地與定子繞組的磁性中心軸線或縱軸線落到一起。但如上所述，偏差(軸不一致(Deachsierung))導致通過UPM所引起的對于轉(zhuǎn)子的周期性的力影響的不希望的現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的徑向可調(diào)節(jié)或者說可調(diào)整的端蓋提供了補救，其中，所述調(diào)節(jié)或者說調(diào)整優(yōu)選在安裝過程中通過準確的測量(Ausmessen)來實現(xiàn)。所述磁軸承的中心并且在主動的磁軸承的情況下所述抓住軸承在此與所述定子繞組的中心校準，這近似經(jīng)由在定子殼體的內(nèi)圓周或內(nèi)直徑或定子的幾何縱軸線上、優(yōu)選在定子的磁性縱軸線上的對準來執(zhí)行。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，還提出一種用于組裝根據(jù)本發(fā)明的電機的方法，其中，該方法具有如下步驟:將轉(zhuǎn)子插入到定子殼體中；將端蓋的外圓周輪廓裝配到定子殼體的內(nèi)圓周中，從而磁軸承和徑向軸承的內(nèi)圈分別包圍轉(zhuǎn)子軸；運行電機，從而其轉(zhuǎn)子在通電的磁軸承的情況下旋轉(zhuǎn)；確定轉(zhuǎn)子的振動行為；從振動行為中確定一校正偏差；基于該校正補償改變支撐元件的相應的突出尺寸。在此相應的突出尺寸的改變以如下方式進行，使得電機的振動行為最優(yōu)化。這通過在電機的轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)軸線和電機的定子的幾何縱軸線和/或磁性縱軸線之間的重合來進行。
[0029]通過根據(jù)本發(fā)明的方法尤其利用如下可能性，即基于所實現(xiàn)的運行行為或振動行為來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子關(guān)于定子繞組的磁性中心軸線或縱軸線的精調(diào)，由此能夠校正電的非對稱性。轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)軸線相對于定子的定子繞組的中心軸線的校正偏差的確定，以及支撐元件的相應的突出尺寸的改變要么通過實驗或多個安裝和測量迭代要么基于所實現(xiàn)的運行行為計算地進行。
[0030]本發(fā)明也明確地延伸到如下實施方式上，它們不通過由權(quán)利要求的明確的引用關(guān)系的特征組合來給定，因此本發(fā)明的公開特征可以任意地相互組合，只要其在技術(shù)上是合理的。
[0031]按照本發(fā)明的第二方面的根據(jù)本發(fā)明的電機在權(quán)利要求12中限定。按此，所述支撐元件或者說填隙墊不接收在端蓋中，而是接收在定子殼體和/或聯(lián)接殼體中并且貼靠在端蓋上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]下面借助于一種優(yōu)選的實施方式并且參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明。
[0033]圖1示出了按照本發(fā)明的第一方面的根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的電機的定子的立體視圖；
圖2示出了圖1的電機的立體分解視圖；
圖3示出了圖1的電機的端蓋的立體視圖；
圖4示出了沿圖3的端蓋的軸向的視圖；
圖5在上半部分示出了圖3的端蓋的隸屬于一個組的支撐元件的立體視圖以及在下半部分示出了沿著圖4中的線A-A所見的端蓋的一個部分的剖視圖；
圖6在上半部分示出了圖3的端蓋的隸屬于另一個組的支撐元件的立體視圖以及在下半部分示出了沿著圖4中的線B-B所見的端蓋的一個部分的剖視圖；
圖7示出了圖4的區(qū)域C的放大視圖；
圖8示出了圖5和6的支撐元件的替選方案；
圖9示出了按照本發(fā)明的第二方面的電機的示意性的、局部的橫截面。

【具體實施方式】
[0034]圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的電機I。該電機I優(yōu)選構(gòu)造成電動馬達或發(fā)電機。
[0035]該電機I設(shè)有一具有定子殼體11和定子疊片組14的定子10，一布置在定子殼體11的內(nèi)圓周12中的具有轉(zhuǎn)子軸21的轉(zhuǎn)子20，并且在沿著電機I的軸向AR的兩個端部中的每個端部上分別設(shè)有一端蓋30，其中，在圖2中僅可見一個端蓋30。
[0036]如還可從圖3至7中可見，每個端蓋30具有一軸承接收部40以及一徑向地向外指向的圓周輪廓50。
[0037]在端蓋30的軸承接收部40中接收一設(shè)置用于可轉(zhuǎn)動地支承所述轉(zhuǎn)子20的以磁軸承80為形式的軸承。磁軸承80可以涉及一被動的磁軸承，也可以涉及一主動的磁軸承。優(yōu)選應用一主動的磁軸承80。
[0038]圖10示出了在一主動的磁軸承80的區(qū)域中穿過電機I的示意性橫截面。該主動的磁軸承80除了磁軸承80的主動的、定子側(cè)的部分81之外，還具有一定子側(cè)的抓住軸承(Fanglager)82,用以針對磁軸承脫落的情況抓住轉(zhuǎn)子20，其中，所述主動的、定子側(cè)的部分與磁軸承80的轉(zhuǎn)子側(cè)的疊片組84配合作用。所述抓住軸承82可以構(gòu)造成滾動軸承或滑動軸承。
[0039]利用附圖標記83表示在該抓住軸承82的區(qū)域中的間隙，該間隙確定磁軸承80的最小的徑向間隙。
[0040]主動的磁軸承80通過一優(yōu)選電子的控制裝置90電操控。
[0041]在圓周輪廓50上設(shè)置一定數(shù)量的至少三個支撐元件，在所示的實施方式中為兩組各四個支撐元件60、70，它們分別以一確定的突出尺寸M (參見圖7)徑向地突出于所述圓周輪廓50之外，從而它們限定出所述端蓋30的一非連續(xù)的外圓周輪廓。如從圖4可見，所述支撐元件60、70在所示的實施方式中相互以相應的45度的角度間距對稱地圍繞所述圓周輪廓50分布地布置。
[0042]所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M如此尺寸設(shè)計，使得在實現(xiàn)所述磁軸承80的中心與所述電機I的定子10的幾何縱軸線A2和/或所述電機I的定子10的磁性縱軸A4重合的情況下，由所述支撐元件形成的用于徑向支撐所述端蓋30的外圓周輪廓可裝配進去(einpassbar)或者說已裝配進去(eingepasst)。
[0043]所述磁軸承80的抓住軸承具有一內(nèi)圈，該內(nèi)圈包圍轉(zhuǎn)子軸21并且該內(nèi)圈具有一內(nèi)直徑，該內(nèi)直徑以一預先確定的尺度大于轉(zhuǎn)子軸21的外直徑，從而在通電的磁軸承80的情況下在轉(zhuǎn)子軸21和內(nèi)圈之間形成一環(huán)形間隙83并且在未通電的磁軸承80的情況下轉(zhuǎn)子軸21從內(nèi)部貼合在所述內(nèi)圈上。
[0044]所述控制裝置90如此地操控一主動的磁軸承80，使得在通電的磁軸承80的情況下，所述轉(zhuǎn)子軸21的旋轉(zhuǎn)軸線A3與所述磁軸承的旋轉(zhuǎn)軸線并且間接地與所述抓住軸承的旋轉(zhuǎn)軸線重合。
[0045]所述支撐元件60、70分別徑向可調(diào)整地安裝到所述圓周輪廓50上，從而所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M為了實現(xiàn)所述磁軸承80的中心與所述電機I的定子10的幾何縱軸線A2和/或磁性縱軸線A4的重合是可改變的。
[0046]如從圖5和圖6中可見，為了實現(xiàn)可調(diào)整性，每個支撐元件60、70具有一個徑向在外的用于接觸所述定子殼體11的內(nèi)圓周12的接觸體(AnlagekSrper) 61、71和多個從所述接觸體61、71徑向向內(nèi)地墊上的板形的墊片62、72，其中，所述接觸體61、71和所述墊片62,72借助于螺栓63、73可松開地固定在所述端蓋30上。
[0047]所述支撐元件60、70布置在所述端蓋30中的相應的凹部51中，所述凹部分別從所述圓周輪廓50出發(fā)徑向向內(nèi)以及在所述端蓋30的圓周上延伸，從而所述螺栓63、73的螺栓體不徑向地突出于所述圓周輪廓50之外。
[0048]每個墊片62、72具有一沿著徑向RR的確定的厚度尺寸。在所示的本發(fā)明的實施方式中，作為標準裝備，例如四個具有0.15mm的徑向厚度尺寸的墊片62、72和七個具有0.20mm的徑向厚度尺寸的墊片62、72相互堆疊成一具有2mm的徑向總厚度尺寸的堆疊部。
[0049]相應地，根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在調(diào)整過程的開始還相同的突出尺寸M分別為例如4mm。
[0050]為了改變所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M (例如類似于上述示例性的從2mm至6mm的范圍中的尺寸)，從而使在安裝好的端蓋30的情況下所述磁軸承80的中心與所述電機I的定子10的幾何縱軸線A2和/或磁性縱軸線A4重合，在一個或多個調(diào)整步驟中簡單地僅根據(jù)所接收的測量值去除或加上一個或多個墊片62、72。在此，幾何地使一包圍所述支撐元件60、70的包絡圓相對于接收在所述端蓋30中的磁軸承80的旋轉(zhuǎn)軸線或中心移動，從而在插入到所述定子殼體11中的端蓋30的情況下，所述磁軸承80的旋轉(zhuǎn)軸線且因此所述磁軸承80的中心為了實現(xiàn)相對于所述電機I的定子10的幾何縱軸線A2和/或磁性縱軸線A4的重合而被移動。
[0051]所述支撐元件60、70以兩組支撐元件的方式圍繞所述圓周輪廓50分布地布置。兩組中的第一組支撐元件與所述定子殼體11的內(nèi)圓周12嵌接，用以使所述端蓋30朝所述定子殼體11裝配進去。兩組中的第二組支撐元件與一聯(lián)接殼體100的內(nèi)圓周101嵌接，用以使所述聯(lián)接殼體100與所述端蓋30無關(guān)地朝所述定子殼體11裝配進去。
[0052]所述聯(lián)接殼體100可以涉及所述電機I的關(guān)閉殼體或涉及一其它的機器的定子殼體。
[0053]相應地，所述聯(lián)接殼體100的縱軸線可以關(guān)于所述電機I的定子10的縱軸線對準，而不必改變所述磁軸承80的中心與所述電機I的定子10的幾何縱軸線A2和/或所述電機I的定子10的磁性縱軸線A4的重合。
[0054]假設(shè)在圖5和圖6中所述電機I的定子殼體11定位在所述定子殼體11和所述聯(lián)接殼體101之間的分隔面102的右邊并且所述聯(lián)接殼體101定位在左邊，則所述支撐元件70用作所述端蓋30相對于所述定子殼體11的對準，并且所述支撐元件60用作所述聯(lián)接殼體101的內(nèi)圓周相對于定子殼體11的獨立的對準。
[0055]所述支撐元件60、70分別具有一徑向在外的支撐面61a、71a，所述支撐面軸向地朝所述端蓋30分級地構(gòu)造，其中，具有至少三個支撐元件60的第一組支撐元件的分級沿著第一軸向ARl徑向地升高到相應的突出尺寸M上并且具有至少三個支撐元件70的第二組支撐元件的分級沿著第二軸向AR2徑向地升高到相應的突出尺寸M上，并且其中，在兩個組中的每個組以內(nèi)，所述支撐元件60、70相互以定義的角度間距圍繞所述圓周輪廓50分布地布置。
[0056]在兩個組中的每個組中，所述支撐元件60、70優(yōu)選對稱地圍繞所述端蓋30的圓周輪廓50分布地布置。
[0057]在所示的實施例中，所述兩個組中的每個組分別包括四個支撐元件60、70，其中，在兩組四個支撐元件中的每個組以內(nèi)，所述支撐元件60、70以相應的90度的角度間距相互對稱地圍繞所述圓周輪廓50分布地布置。
[0058]下面描述根據(jù)本發(fā)明的用于組裝所述電機I的方法步驟。
[0059]首先在第一種根據(jù)本發(fā)明的方法中，將每個磁軸承的中心或旋轉(zhuǎn)軸線Al且因此每個磁軸承80的中心經(jīng)由在所述定子殼體11的內(nèi)圓周或者說內(nèi)直徑12上的對準與所述定子10的定子繞組13的磁性中心軸線A4近似校準或者說使它們重合。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，這借助于下面先后執(zhí)行的方法步驟來實現(xiàn):
通過(例如借助于3D坐標測量機器)測量所述定子殼體11的內(nèi)圓周12，確定所述定子殼體11的內(nèi)圓周12的幾何縱軸線A2的位置。將所述端蓋30的外圓周輪廓以粗調(diào)的方式裝配到所述定子殼體11的內(nèi)圓周12中。為此:通過測量所述端蓋30的軸承接收部40，確定所述磁軸承80的中心相對于所述定子殼體11的內(nèi)圓周12的幾何縱軸線A2的位置的位置。接下來從在測量時所獲得的測量數(shù)據(jù)中確定所述磁軸承80的中心相對于所述定子殼體11的內(nèi)圓周12的幾何縱軸線A2的偏差值。將所述端蓋30從所述定子殼體11上拆卸下來并且以所述偏移值改變所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M0
[0061]可選地將所述端蓋30的外圓周輪廓以精調(diào)的方式進一步裝配到所述定子殼體11的內(nèi)圓周12中。為此:通過測量所述端蓋30的軸承接收部40，確定所述磁軸承80的中心相對于所述定子殼體11的內(nèi)圓周12的幾何縱軸線A2的位置的位置。這在主動的磁軸承80的情況下優(yōu)選經(jīng)由所述抓住軸承82的內(nèi)直徑的中心的確定來進行。接下來從在測量時所獲得的測量數(shù)據(jù)中確定所述磁軸承80的中心相對于所述定子殼體11的內(nèi)圓周12的幾何縱軸線A2的實際的偏差值。如果實際的偏差值大于可忍受的偏差值，則隨著所述端蓋30的拆卸開始來重復所述方法步驟。
[0062]之后可以在使用主動的磁軸承的情況下聯(lián)接另一根據(jù)本發(fā)明的方法，利用該方法還利用如下可能性，基于實現(xiàn)的運行行為或者說振動行為，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子20相對于定子10的定子繞組13的磁性中心軸線A4的調(diào)整，由此能夠校正電的非對稱性。這根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式例如借助于下面的方法步驟實現(xiàn):
將轉(zhuǎn)子20插入到定子殼體11中；將端蓋30的外圓周輪廓裝配到定子殼體11的內(nèi)圓周12中，其中，磁軸承80和所述抓住軸承82的內(nèi)圈分別包圍轉(zhuǎn)子軸21 ;運行電機1，從而其轉(zhuǎn)子20在通電的磁軸承80的情況下旋轉(zhuǎn)；確定轉(zhuǎn)子20的振動行為；從該振動行為中確定一相對于定子10的校正偏差；將端蓋30從定子殼體11上拆卸下來；以所述校正偏差來改變所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M ;將端蓋30的外圓周輪廓裝配到定子殼體11的內(nèi)圓周12中；運行電機1，從而其轉(zhuǎn)子20在通電的磁軸承80的情況下旋轉(zhuǎn)；確定轉(zhuǎn)子20的實際的振動行為。在還不足夠的振動行為的情況下，從實際的振動行為中確定一相對于定子10的實際的校正偏差。如果實際的校正偏差大于可忍受的校正偏差，則隨著所述端蓋30的拆卸開始來重復所述方法步驟。所述校正偏差的確定以及所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M以所述校正偏差的相應的改變優(yōu)選通過試驗或多個安裝和測量迭代來進行，直至實現(xiàn)所希望的振動行為。所述振動行為的確定例如借助于一類似于具有電子的評價和顯示裝置的平衡庫(Auswuchtbank)來配置的測試裝置進行。
[0063]如圖8可見，所述支撐元件60、70與圖5和圖6不同，不必具有分級的支撐面61a、71a。兩個組的支撐元件60、70如此實施就足以，使得它們分別與所述殼體中的一個、即定子殼體11或聯(lián)接殼體100嵌接。如此也可以使所述聯(lián)接殼體100的縱軸線關(guān)于所述電機I的定子10的縱軸線獨立地對準，而不必改變所述磁軸承80的中心與所述電機I的定子10的幾何縱軸線A2和/或所述電機I的定子10的磁性縱軸線A4的重合。
[0064]在圖1至圖8中所述支撐元件60、70接收在所述端蓋30中。與此不同，圖9示出了按照本發(fā)明的第二觀點的根據(jù)本發(fā)明的電機I的一種實施方式，其中，所述支撐元件60、70接收在所述定子殼體11或所述聯(lián)接殼體100中并且貼靠在所述端蓋30上，用以使所述端蓋30在實現(xiàn)所述磁軸承80的中心與所述電機I的幾何縱軸線A2和/或所述電機I的磁性縱軸線A4重合的情況下進行裝配。在圖9的變型中，在所述電機I的定子殼體11的以及所述聯(lián)接殼體100的徑向的內(nèi)部的圓周輪廓上設(shè)置一定數(shù)量的至少三個支撐元件60、70，所述支撐元件分別以一確定的突出尺寸M相對于相應的圓周輪廓徑向地向內(nèi)突出，從而所述支撐元件限定出所述定子殼體11和/或所述聯(lián)接殼體100的一非連續(xù)的內(nèi)圓周輪廓。相應的突出尺寸如此尺寸設(shè)計，使得所述端蓋30在實現(xiàn)所述磁軸承80的中心與所述電機I的幾何縱軸線A2和/或所述電機I的磁性縱軸A4重合的情況下是能裝配進去的。
[0065]所述支撐元件60、70分別徑向能調(diào)整地安裝到所述圓周輪廓上，從而所述支撐元件60、70的相應的突出尺寸M是能設(shè)定的。每個支撐元件60、70優(yōu)選具有一用于接觸所述端蓋30的外圓周的徑向在內(nèi)的接觸體61、71和多個從所述接觸體61、71徑向向外地墊上的墊片62、72，其中，每個墊片62、72具有一確定的徑向厚度尺寸。所述支撐元件60、70布置在所述定子殼體11和/或所述聯(lián)接殼體100相應的凹部中，所述凹部分別從相應的圓周輪廓出發(fā)徑向向外地以及在所述定子殼體11和/或所述聯(lián)接殼體100的圓周上延伸。
[0066]所述支撐元件60、70優(yōu)選以兩組支撐元件的方式圍繞所述定子殼體11和/或所述聯(lián)接殼體100的圓周輪廓分布地布置，其中，兩個組中的第一組支撐元件將所述端蓋30朝所述定子殼體11裝配進去，并且其中，兩個組中的第二組支撐元件將所述聯(lián)接殼體100與所述端蓋30無關(guān)地朝所述定子殼體11裝配進去。
[0067]上面描述的方法可類似于圖9的電機應用。為了避免不必要的重復，關(guān)于主動的或被動的磁軸承的方法和細節(jié)參照關(guān)于圖1至圖7、8的電機的實施方式。
[0068]附圖標記列表 I電機
10定子 11定子殼體 12內(nèi)圓周 13定子繞組 14定子疊片組 20轉(zhuǎn)子 21轉(zhuǎn)子軸 30端蓋 40軸承接收部 50圓周輪廓 51凹部 60支撐元件 61接觸體 61a支撐面 62墊片63螺栓70支撐元件71接觸體71a支撐面72墊片73螺栓80磁軸承
81磁軸承的主動部分82抓住軸承83間隙
84磁軸承的疊片組90控制裝置100聯(lián)接殼體101內(nèi)圓周
102定子殼體與聯(lián)接殼體的分隔面M突出尺寸⑶總厚度尺寸A2幾何的中心軸線/縱軸線A3旋轉(zhuǎn)軸線
A4磁性的中心軸線/縱軸線
AR軸向
ARl第一軸向
AR2第二軸向
RR徑向
【權(quán)利要求】
1.用于電機(1)的端蓋(30),具有， 一軸承接收部(40),在該軸承接收部中能接收一設(shè)置用于能轉(zhuǎn)動地支承所述電機(1)的轉(zhuǎn)子(20)的磁軸承(80)；以及 一徑向的外部的圓周輪廓(50),在該圓周輪廓上設(shè)置一定數(shù)量的至少三個支撐元件(6030),所述支撐元件分別以一確定的突出尺寸(1)相對于所述圓周輪廓(50)徑向向外地突出，從而所述支撐元件限定出所述端蓋(30)的一非連續(xù)的外圓周輪廓； 其中，所述支撐元件(60、70 )的相應的突出尺寸(1)如此地定尺寸，使得所述端蓋(30 )在實現(xiàn)所述磁軸承(80)的中心與所述電機(1)的幾何縱軸線(八2)和/或所述電機(1)的磁性縱軸(八4)重合的情況下是能裝配進去的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端蓋(30)，其中，所述支撐元件(6030 )分別徑向能調(diào)整地安裝到所述圓周輪廓(50 )上，從而所述支撐元件(60、70 )的相應的突出尺寸(1)是能改變的或者是能設(shè)定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的端蓋(30),其中，每個支撐元件(6030)具有一個用于接觸定子殼體(11)的內(nèi)圓周(12)的徑向在外的接觸體(6171)和多個從所述接觸體“1、71)徑向向內(nèi)地墊上的墊片(6232),其中，每個墊片(6232)具有一確定的徑向厚度尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的端蓋(30)，其中，所述支撐元件(6030 )布置在相應的凹部(51)中，所述凹部分別從所述圓周輪廓(50)出發(fā)徑向向內(nèi)地以及在所述端蓋(30)的圓周上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的端蓋(30),其中，所述支撐元件(6030)以兩組支撐元件的方式圍繞所述圓周輪廓(50)分布地布置，其中，兩組中的第一組支撐元件與所述定子殼體(11)的內(nèi)圓周(12 )嵌接，用以使所述端蓋(30 )朝所述定子殼體(1)裝配進去，并且其中，兩組中的第二組支撐元件與一聯(lián)接殼體(100)的內(nèi)圓周(101)嵌接，用以使所述聯(lián)接殼體(100)與所述端蓋(30)無關(guān)地朝所述定子殼體(11)裝配進去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的端蓋(30),其中，所述支撐元件(6030)分別具有一徑向在外的支撐面所述支撐面沿所述端蓋(30)的軸向分級地構(gòu)造，其中，具有至少三個支撐元件(60)的第一組支撐元件的分級沿著第一軸向(八[)徑向地升高到相應的突出尺寸(1)上并且具有至少三個支撐元件(70)的第二組支撐元件的分級沿著第二軸向(八尺2)徑向地升高到相應的突出尺寸(1)上，并且其中，在兩個組中的每個組以內(nèi)，所述支撐元件(6030)相互以定義的角度間距圍繞所述圓周輪廓(50)分布地布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的端蓋(30),其中，在兩個組中的每個組以內(nèi)，所述支撐元件(60,70)對稱地圍繞所述圓周輪廓(50)分布地布置。
8.電機(1),具有: 一具有定子殼體(11)的定子(10)； 一布置在所述定子殼體(11)的內(nèi)圓周(12)中的轉(zhuǎn)子(20)；以及 一根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的端蓋(30),其中，用于能轉(zhuǎn)動地支承所述轉(zhuǎn)子(20)的磁軸承(80)接收在所述端蓋(30)的軸承接收部(40)中，并且其中，為了徑向地支撐所述端蓋(30),所述端蓋的外圓周輪廓以如下方式裝配到所述定子殼體(11)的內(nèi)圓周(12)中，使得所述磁軸承(80)的中心與所述電機(1)的幾何縱軸線(八2)和/或所述電機(1)的磁性縱軸(八4)是能裝配在一起的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(1),其中，所述磁軸承(80)構(gòu)造成具有一抓住軸承的主動的磁軸承，該抓住軸承具有一內(nèi)圈，該內(nèi)圈包圍轉(zhuǎn)子軸(21)并且該內(nèi)圈具有一內(nèi)直徑，該內(nèi)直徑以一預先確定的尺度大于轉(zhuǎn)子軸(21)的外直徑，從而在通電的磁軸承(80)的情況下在轉(zhuǎn)子軸(21)和抓住軸承的內(nèi)圈之間形成一環(huán)形間隙并且在未通電的磁軸承(80)的情況下轉(zhuǎn)子軸(21)從內(nèi)部貼合在內(nèi)圈上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(1),還具有一用于電地操控磁軸承(80)的控制裝置(90),從而在通電的磁軸承(80)的情況下轉(zhuǎn)子軸(21)的轉(zhuǎn)動軸線與磁軸承的中心(八1)重口 0
11.用于組裝電機(1)的方法，具有: 將轉(zhuǎn)子(20)插入到定子殼體(11)中； 將端蓋(30)的外圓周輪廓裝配到定子殼體(11)的內(nèi)圓周(12)中，從而所述磁軸承(80)和所述抓住軸承的內(nèi)圈包圍轉(zhuǎn)子軸〔20； 運行電機(1),從而其轉(zhuǎn)子(20)在通電的磁軸承(80)的情況下旋轉(zhuǎn)； 確定轉(zhuǎn)子(20)的振動行為； 從所述振動行為中確定一校正偏差； 基于所述校正偏差改變所述支撐元件(6030)的相應的突出尺寸⑶)。
12.電機(1),具有: 一具有定子殼體(11)的定子(10)； 一布置在定子殼體(11)的內(nèi)圓周(12)中的轉(zhuǎn)子(20)； 一具有軸承接收部(40)的端蓋(30),在所述軸承接收部中能接收一設(shè)置用于能轉(zhuǎn)動地支承所述電機(1)的轉(zhuǎn)子(20)的磁軸承(80)； 其中，在所述定子殼體(11)和/或一聯(lián)接殼體(100)的徑向的內(nèi)部的圓周輪廓上設(shè)置一定數(shù)量的至少三個支撐元件(60^70),所述支撐元件分別以一確定的突出尺寸(1)相對于相應的圓周輪廓徑向地向內(nèi)突出，從而所述支撐元件限定出所述定子殼體(11)和/或所述聯(lián)接殼體(100)的一非連續(xù)的內(nèi)圓周輪廓； 其中，所述支撐元件(60、70 )的相應的突出尺寸(1)如此定尺寸，使得所述端蓋(30 )在實現(xiàn)所述磁軸承(80)的中心與所述電機(1)的幾何縱軸線(八2)和/或所述電機(1)的磁性縱軸(八4)重合的情況下是能裝配進去的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電機(1),其中，所述支撐元件(6030)分別徑向能調(diào)整地安裝到相應的圓周輪廓上，從而所述支撐元件(6030)的相應的突出尺寸(1)是能設(shè)定的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的電機(1),其中，每個支撐元件(6030)具有一個用于接觸所述端蓋(30 )的外圓周的徑向在內(nèi)的接觸體(6171)和多個從所述接觸體(6171)徑向向外地墊上的墊片(6232),其中，每個墊片(6232)具有一確定的徑向厚度尺寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的電機(1),其中，所述支撐元件(6030)布置在相應的凹部中，所述凹部分別從相應的圓周輪廓出發(fā)徑向向外地以及在所述定子殼體(11)和/或所述聯(lián)接殼體(100)的圓周上延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的電機(1),其中，所述支撐元件(6030)以兩組支撐元件的方式圍繞所述定子殼體(11)和丨或所述聯(lián)接殼體(100)的圓周輪廓分布地布置，其中，兩個組中的第一組支撐元件將所述端蓋(30)朝所述定子殼體(11)裝配進去，并且其中，兩個組中的第二組支撐元件將所述聯(lián)接殼體(100)與所述端蓋(30 )無關(guān)地朝所述定子殼體(11)裝配進去。
【文檔編號】H02K5/15GK104508957SQ201380040763
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】卡布斯 G., 克利恩漢斯 G., 德特維勒 M., 韋特 M. 申請人:曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司