KR20200060354A

KR20200060354A - 케이지가 주입된 로터

Info

Publication number: KR20200060354A
Application number: KR1020207005803A
Authority: KR
Inventors: 세바스띠앙 포르쉐; 티에리 비스; 미케 맥끌랑; 프랑수아 튀르까
Original assignee: 모터스 리로이-소머
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-05-29
Also published as: EP3662563B1; CN111247716A; EP3662563A1; US20210135524A1; JP2020529818A; FR3069726A1; US11522399B2; FR3069726B1; EP3662563C0; WO2019025344A1

Abstract

로터리 전기 기계용의 로터로서,
- 개구들을 각각 갖는 마그네틱 라미네이션들의 스택으로서, 상기 스택 내에서 상기 개구들의 중첩은 슬롯들을 형성하고, 상기 개구들의 적어도 일부는 상기 개구들의 주변의 적어도 일부에서, 마찰 릴리프들을 갖는, 상기 스택,
- 슬롯들의 적어도 일부에 수용되고 적어도 하나의 주면을 통해 상기 릴리프들에 대해 지지되는 제 1 재료로 제조된 전기 전도성 바아들을 포함한다.

Description

케이지가 주입된 로터

본 발명은 로터리 전기 기계들, 및 보다 구체적으로 그러한 기계들의 로터들에 관한 것이다.

비동기 전기 모터들은 종래에 마그네틱 라미네이션들의 스택을 포함하고, 슬롯들은 이러한 라미네이션들 스택을 통해 통과한다. 알루미늄은 단락 링들에 의해 스택된 라이네이션들의 외측에 연결되는 바아들을 형성하도록 압력 하에서 주입된다.

전기 성능을 개선시키도록, 알루미늄을 구리로 대체함으로써 더욱 추가로 바아들의 전기 저항성을 감소시키는 것이 유리하다고 증명될 수 있다. 그러나, 구리의 용융점이 알루미늄의 용융점보다 훨씬 높기 때문에, 슬롯들 내로 구리를 주입하는 것이 어렵게 된다.

하나의 공지된 해결책은 따라서 슬롯들 내에 전도성 구리 바아들을 도입하고 슬롯들 내측에서 바아들에 의해 비어진 채 남겨진 공간을 충전하도록 압력 하에서 알루미늄을 주입하는 것으로 이루어진다.

특허 출원들 WO2011015494, WO2010100007, WO2009038678, US2011291516, WO2014067792, WO2011020788, WO2015071156, WO2012041943, JPH10234166, CN1925280, JPH11206080, JP2005278373, 및 JPH1028360 은 라미네이션들 스택이 구리 바아들을 수용하는 슬롯들을 갖고 알루미늄이 압력 하에서 주입된 로터들을 설명한다.

특허 출원 WO2012041943 은 케이지형 로터를 개시하고 그 전도성 바아들은 바아들이 주입 압력의 효과 하에서 슬롯들의 바닥을 향해 이동하는 것을 용이하게 하도록 의도된 그루브들을 갖는다. 이러한 특허 출원은 또한 그루브들이 단락 링들의 보유를 조장한다는 것을 나타낸다.

특허 출원 CN1925280 은 슬롯들의 바닥들에서 바아들을 유지하도록 릴리프들을 포함하는 슬롯들을 갖는 로터를 개시한다.

EP 2 728 718 은 슬롯들에 위치설정되는 전도성 바아들을 포함하는 로터를 개시한다. 이들 슬롯들은 바아들이 상응하는 리세스들을 통해 리세스에 위치설정되도록 허용하는 돌부들을 포함한다.

DE 10 2010 041796 은 부어진 알루미늄과 구리 바아들 사이의 접촉 구역을 증가시키는 것을 가능하게 하는 방사상 표면에서 그루브들을 포함하는 전도성 바아들을 개시한다.

US 2014/252910 은 라미네이션들 스택 내에 형성된 슬롯들에 수용된 전도성 바아들을 개시한다. 슬롯들은 슬롯들의 방사상 표면에 존재하는 픽싱 부분을 포함할 수 있다.

JP 2007/295756 은 라미네이션들 스택 내에 형성된 슬롯들에 수용된 전도성 바아들을 포함하는 로터를 개시한다. 슬롯들은 돌부들을 포함할 수 있다.

라미네이션들 스택 내로 압력하에서 알루미늄을 주입하는 것은 이러한 작업 중에 슬롯에서 바아들을 유지하는 문제점을 제공한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고 따라서 이들 바아들 주위에서 슬롯들 내로 주입되는 제 1 전기 전도성 재료 및 제 2 전기 전도성 재료로부터 제조되는 바아들을 포함하는 로터들을 추가로 개선하는 것을 추구한다.

본 발명의 제 1 양상에 따르면, 하나의 주제는 로터리 전기 기계를 위한 로터이고,

- 개구들을 각각 갖는 마그네틱 라미네이션들의 스택으로서, 상기 스택 내에서 상기 개구들의 중첩은 슬롯들을 형성하고, 상기 개구들의 적어도 일부는 상기 개구들의 주변의 적어도 일부에서, 마찰 릴리프들을 갖는, 상기 스택,

- 슬롯들의 적어도 일부에 수용되고 적어도 하나의 주면을 통해 상기 릴리프들에 대해 지지되는 제 1 재료로 제조된 전기 전도성 바아들을 포함한다.

본 발명으로 인해, 라미네이션들 스택 내측에서 바아들을 효과적으로 유지하는 것이 가능하다. 릴리프들은 라미네이션들의 커팅 중에 매우 정확하게 생성되고, 바아들의 횡단면에서 보다 큰 허용 오차를 허용할 수 있다.

특히, 제 2 재료가 바아들 주위에서 슬롯 내로 주입될 때에, 바아들은 스택 내에서 이동 없이 유지될 수 있다. 릴리프들은 또한 라미네이션들 스택 내로 그것들을 삽입하도록 바아들에 가해져야 하는 힘들을 감소시킬 수 있다.

릴리프는 심지어 바아들과 라미네이션들 사이의 접촉 구역을 감소시킴으로써, 라미네이션들을 통해 순환하는 인터-바아 (inter-bar) 전류 및 상응하는 주울 효과 에너지 손실들을 감소시킬 수 있다.

마찰 릴리프들은 바람직하게 슬롯들의 대향하는 측들에 존재하고 전도성 바아들은 두개의 대향하는 주면들을 통해 이들 릴리프들에 대해 지지된다.

마찰 릴리프들은 바람직하게 실질적으로 바아의 전체 방사상 치수에 걸쳐 연장되는 보스들의 형태를 취할 수 있다. 참조를 위해, 바아들은 마찰 릴리프들을 수용하도록 상응하는 리세스들을 갖지 않는다.

보스들은 0.2 내지 0.4 mm 의 진폭을 가질 수 있다.

스택의 모든 라미네이션들은 동일할 수 있다. 스택의 라미네이션들은 잠재적으로 스택의 단부들에서 라미네이션들을 제외하고 스택의 전체 길이에 걸쳐 동일할 수 있다. 그것은 바아들의 보다 양호한 보유를 허용한다. 그것은 또한 로터의 제조 중에 보다 용이한 라미네이션 보수 유지를 허용한다.

참조를 위해, 마찰 릴리프들은 변형 불가능하다. 예를 들면, 마찰 릴리프들은 바아들의 도입에 의해 변형 불가능하다. 특히 구리로 제조된 바아들은 그것들이 도입될 때에 마찰 릴리프들에 의해 변형되거나 찢어질 수 있다.

상기 스택의 적어도 하나의 라미네이션은 상응하는 바아의 방사상 외부 단부 면에 대해 지지되는 적어도 하나의 로킹 릴리프, 및 보다 양호하게, 동일한 단부 면에 대해 각각 지지되는 서로 대향하는 두개의 그러한 블로킹 릴리프들을 갖는다.

스택의 적어도 하나의 라미네이션은 상응하는 바아의 방사상 내부 단부 면에 대해 지지되는 적어도 하나의 블로킹 릴리프를 가질 수 있고, 이러한 블로킹 릴리프는 바람직하게 상응하는 개구에서 중앙 평면에 센터링된다.

바아들 주위에서, 슬롯들은 바람직하게 슬롯들 내로 주입되고 바람직하게 제 1 재료만큼 양호한 전기 전도체가 아닌 제 2 전기 전도성 재료로 충전된다. 그것은 마그네틱 라미네이션들과 바아들 사이에 접촉을 제한하여 이러한 제 2 재료에 의해 본딩된/블로킹된 바아에 의해 그 슬롯 내에서 바아의 잠재적인 진동 레벨을 감소시키고 부가적인 손실들을 제한하도록 슬롯들 내의 제 2 재료의 주입을 용이하게 하는 것을 가능하게 한다.

참조를 위해, 제 1 재료는 구리이고 제 2 재료는 알루미늄이다.

제 2 재료는 이러한 슬롯 내에 포함된 바아에 대해 방사상 방향 내향으로 및 외향으로 각각의 슬롯 내로 연장될 수 있다.

참조를 위해, 마그네틱 라미네이션들은 그 다양한 등급들을 갖는 자석 강, 예를 들면 규소 강을 포함한다. 각각의 라미네이션의 두께는 예를 들면 0.35 mm 내지 0.65 mm 이다.

예를 들면, 제 2 재료는 슬롯들의 바닥에서 그리고 상단에서 바아들의 방사상 내부 및 방사상 외부 단부 면들과 접촉하게 된다

본 발명의 또 다른 주제는 본 발명에 따른 로터를 포함하는 로터리 전기 기계이다.

본 발명은 그 비제한적인 예시적인 실시들의 다음의 상세한 설명을 참조하고, 첨부된 도면을 검토함으로써 보다 양호하게 이해될 것이다,

- 도 1 은 본 발명에 따른 로터의 하나의 예를 축방향 단면도로 개략적으로 도시하고,
- 도 2a 내지 도 2e 는 슬롯들의 실시형태의 대안적인 형태들을 예시하고,
- 도 3 은 슬롯의 실시형태의 상세를 도시하고,
- 도 4a 내지 도 4c 는 슬롯들의 실시형태의 비제한적인 대안적인 형태들을 예시하고,
- 도 5 는 본 발명에 따른 로터의 대안적인 형태를 도 1 과 유사한 도면으로 도시하고,
- 도 6a 및 도 6b 는 라미네이션들의 실시형태의 대안적인 형태들을 예시한다.

로터

도 1 은 본 발명에 따른 로터 (1) 를 도시한다. 이러한 로터 (1) 는 축선 X 의, 예를 들면 강으로 제조된 샤프트 (9) 에 장착되는 마그네틱 라미네이션들 (2) 의 스택을 포함한다.

이러한 스택 (2) 은 개구들 (3) 이 커팅된 마그네틱 라미네이션들 (113) 의 중첩에 의해 형성된다.

라미네이션들 (113) 의 개구들 (3) 의 중첩은 스택 (2) 내에서 스택 (2) 의 하나의 축방향의 단부로부터 다른 단부로 종방향으로 연장되는 슬롯들 (4) 을 형성한다. 슬롯들 (4) 은 직선일 수 있고, 이는 모든 라미네이션들 (2) 이 하나의 라미네이션 (113) 으로부터 다음의 라미네이션으로 임의의 각도 오프셋을 갖지 않고 정확하게 중첩된다는 것을 의미한다. 그러나, 참조로서, 라미네이션들 (113) 은 하나의 라미네이션으로부터 다음의 라미네이션으로 약간 각진 오프셋으로 중첩되어, 슬롯들 (4) 의 종방향 축선들이 자체로 공지된 방식으로 로터의 회전 축선 주위에서 헬리컬 경로를 따른다.

예시된 예에서, 모든 라미네이션들 (113) 이 동일하고 개구들 (3) 이 또한 동일하여서 스택 (2) 은 동일한 슬롯들 (4) 을 포함한다. 대안적인 형태들에서, 스택 (2) 은 스택 (2) 의 전방으로부터 정면에서 볼때 엄격하게 모두가 동일하지 않은 라미네이션들 (113) 을 조립함으로써 형성되어 슬롯 (4) 의 횡단면은 슬롯 (4) 의 전방 단부로부터 후방 단부로 진행할 때 변하는 형상을 나타낼 수 있다. 특히, 라미네이션들 (113) 은 커팅될 때 동일할 수 있지만, 다른 것들에 대해 반대로 소정 라미네이션들과 조립될 수 있어서, 그것들은 슬롯들 (4) 의 횡단면이 회전 축선을 따라 진행될 때에 전개되게 한다.

로터 (1) 는 바아들 (10) 에 의해 비워진 채 남겨진 공간에서 슬롯들 (4) 내로 주입되는 알루미늄과 같은 재료 (20) 및 슬롯들 (4) 내로 삽입되는 구리 바아들 (10) 을 포함한다.

단락 링들 (120 및 130) 은 라미네이션들 스택 (2) 의 단부들에서 알루미늄으로 캐스팅된다. 이들 링들 (120 및 130) 은 슬롯들 (4) 내로 부어지는 알루미늄과 하나의 피스로 된다.

마찰 릴리프들을 갖는 슬롯들

도 2a 내지 도 2e 의 예에서, 슬롯들 (4) 은 그들의 주변의 부분에서 보스들 (5) 로 제조된다. 이들 보스들은 슬롯 (4) 의 대향하는 긴 측들 (4a) 에 존재하고, 이들 긴 측들은 실질적으로 방사상으로 연장된다.

이들 바아들은, 바아들 (10) 이 라미네이션들 스택 내에서 마찰에 의해 움직이지 못하도록 충분히 단단히, 보스들 (5) 에 대해 그들의 대향하는 주면들 (11) 을 통해 지지되도록, 바아들 (10) 의 치수들이 선택된다.

예시된 예에서, 바아들 (10) 은 사다리꼴 전체 횡단면을 갖고 주면들 (11) 은 평면형이고 로터의 센터를 향해 수렴한다. 이들 주면들 (11) 은 실질적으로 모든 그들의 방사상 치수에 걸쳐 보스들 (5) 과 접촉하게 된다.

도 3 에 예시된 바와 같이, 보스들 (5) 은 0.2 내지 0.4 mm, 예를 들면 0.3 mm 의 진폭을 가질 수 있다. 보스들 (5) 은 0.4 내지 0.6 mm, 예를 들면 0.5 mm 의 그들의 버택스에서 곡률 반경 (R) 을 갖는 라운드형 형상을 가질 수 있다.

도 2a 의 예에서 특히, 슬롯 (4) 내에서 바아들 (10) 의 클램핑은 각각의 바아가 로터의 회전 축선의 방향으로 축방향으로, 및 방사상으로 양쪽으로 움직이지 못하도록 충분히 견고하다. 바아들은 따라서 이동 없이 라미네이션들 스택 내로 알루미늄 (20) 의 주입 압력을 견딜 수 있다.

블로킹 릴리프들을 갖는 슬롯들

그러나, 도 2b 및 도 2c 에 예시된 바와 같이 스택의 적어도 일부의 라미네이션들에서 부가적으로 블로킹 릴리프들을 생성하는 것이 바람직할 수 있다.

이들 도면들에서, 각각의 라미네이션 (113) 은 각각의 슬롯 (4) 에서, 서로를 향해 지향되고 상응하는 바아 (10) 의 방사상 외부 면 (14) 에 대해 지지되는 두개의 대향하는 블로킹 릴리프들 (30) 을 갖는다.

블로킹 릴리프 (31) 는 또한 도 2b 에 예시된 바와 같이 바아 (10) 의 방사상 내부 단부 면 (13) 에 대해 지지되도록 슬롯의 바닥에 제조될 수 있다. 이러한 블로킹 릴리프 (31) 는 슬롯과 연관되어 개구의 중앙 평면 (M) 에 센터링될 수 있다. 일반적으로, 각각의 라미네이션은 방사상 중앙 평면 (M) 에 대해 대칭인 형상을 각각 갖는 개구들을 갖도록 커팅될 수 있다.

분리 릴리프들을 갖는 슬롯들

도 2d 및 도 2e 에 예시된 바와 같이, 분리 릴리프들 (15) 은 개구들 내로 연장되고 구별되는 제 1 구획들 (6) 및 제 2 구획들 (8) 내에서 슬롯들 (4) 을 분리하고, 제 1 구획들 (6) 은 제 2 구획들 (8) 에 대해 내측에서 방사상으로 존재한다.

제 1 재료로 제조된 전도성 바아들 (10) 은 슬롯들 (4) 의 적어도 일부의 제 1 구획들 (6) 및 제 2 구획들 (8) 내에 위치설정될 수 있다. 제 1 전기 전도성 재료와 상이한 제 2 전기 전도성 재료는 이때 이들 슬롯들 (4) 의 제 2 구획 (8) 또는 제 1 구획 (6) 에 위치설정될 수 있고, 개구들 내로 연장되는 분리 릴리프들 (15) 은 제 1 및 제 2 재료들이 접촉하게 되는 것을 방지한다.

라미네이션들 스택 내로 도입되는 바아들 (10) 은 분리 릴리프들 (15) 에 의해 상응하는 구획들 내에서 유지될 수 있다. 이들 릴리프들은 제 1 및 제 2 재료들이 접촉하게 되는 것을 방지하도록 배열된다. 이러한 방식으로, 잠재적인 부식 현상들이 회피된다.

분리 릴리프들 (15) 은 다양한 형상들을 가질 수 있고, 마그네틱 라미네이션들의 재료로 커팅 아웃됨으로써 제조된다.

예를 들면, 분리 릴리프들 (15) 는 도 2d 에 예시된 바와 같이 비연통하는 제 1 및 제 2 구획들로 각각의 슬롯을 분리하는 재료의 브릿지들이다.

도 2e 의 대안적인 형태에서, 분리 릴리프들 (15) 은 제 1 과 제 2 재료들 사이에 접촉을 방지하는 데 충분히 협소한 캐널 (16) 을 그들 사이에 남겨두고 서로 마주하게 위치설정되는 돌출부들 (15a) 로 이루어진다. 예를 들면, 제 1 구획들이 주입에 의해 용융된 알루미늄으로 충전될 때에, 0.6 mm 보다 작은 폭 (w) 의 및 2 mm 보다 작은 높이 (H) 의 캐널들은 알루미늄이 캐널들을 통해 제 2 구획들으로 진입하고 그리고 그 반대로 되는 것을 방지할 수 있다.

제 1 재료로부터 제조된 전도성 바아들이 제 1 구획들로 삽입되고, 제 1 재료가 바람직하게 구리이고, 제 2 재료가 제 2 구획들로 주입되고, 이러한 제 2 재료가 바람직하게 알루미늄인 하나의 실시형태는, 특히 픽싱된 주파수의 전류에 의해 구동되도록 의도된 기계에 대해 적합하다. 구체적으로, 모터가 메인스 네트워크에 연결될 때에, 모터의 스타팅은 공칭 포인트와 비교하여 높은 유입 전류를 요구한다. 스타팅 유입 전류와 공칭 전류 사이의 비는 적용 가능한 표준들에 의해 제한되기 때문에, 목표는 그것을 감소시키는 것이다. 스타트 업 시에, 전기 저항을 발생시키는 슬롯의 부분은 표피 효과로 인해 갭의 근처에 슬롯의 대부분 상단이다. 이러한 스타팅 전류를 제한하도록, 케이지의 저항은 증가될 필요가 있다. 따라서, 더 큰 전기 저항성의 재료를 갭에 보다 가깝게 하는 것이 스타팅 전류를 감소시키는 것을 가능하게 한다.

제 1 재료로부터 제조된 전도성 바아들이 제 2 구획들로 삽입되고, 제 1 재료가 바람직하게 구리이고, 이러한 제 2 재료가 제 1 구획들로 주입되고, 이러한 제 2 재료가 바람직하게 알루미늄인 실시형태의 하나의 대안적인 형태는 특히 가변적인 스피드 드라이브를 위해 베리에이터 (variator) 에 연결되는 모터에 대해 적절하다. 이러한 경우에, 스타팅 전류는 제약되지 않는다. 갭에 보다 가까운 구획에서 보다 낮은 전기 저항성의 재료를 위치시키고, 적절하다면 전기 전도성 재료를 갖지 않는 갭의 그러한 측에서, 특히 슬릿의 형태의 애퍼츄어를 도입하는 것은 전기 손실들을 감소시키는 것을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 슬롯의 상부 부분에서 바아의 존재는 존재한다면 주입 중에 갭의 측에서의 슬롯에서 제 2 재료가 애퍼츄어내로 진행하는 것을 방지한다.

중공 바아들

도 2c 및 도 2e 에 예시된 대안적인 형태들에서, 바아들은 중공이고 제 2 재료로 충전되는 종방향 내부의 캐비티 (17) 를 갖는다.

바아들 (10) 이 중공이라는 사실은 주입이 전방으로부터 수행될 때에 후방 단락 링을 캐스팅하기 위해 사용되는 캐비티를 충전하는 것을 용이하게 만든다.

뿐만 아니라, 사용된 구리의 총량은 보다 적을 수 있어서, 기계의 비용을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

바아들 내로 주입되는 제 2 재료는 이들 바아들의 축방향의 단부들을 제외하고는 바아들의 재료에 의해 공기의 산소와 접촉하는 것으로부터 방지된다. 이러한 방식으로, 제 1 과 제 2 재료들 사이에서의 인터페이스의 부식 현상은 제한된다.

바아들 (10) 은 바람직하게 횡방향 섹션에서 비원형일 수 있는 폐쇄된 윤곽을 갖는다.

참조로서, 제 2 재료 (20) 는 특히 바아들 (10) 이 슬롯들의 전체 횡단면을 점유하지 않을 때에 바아들의 외측에서 또한 슬롯들을 충전한다.

바아들 (10) 은 중공이든 또는 아니든 슬롯들의 전체 방사상 치수에 걸쳐 연장될 수 있다. 특히, 바아들은 슬롯들과 실질적으로 동일한 형상인 횡방향 섹션을 가질 수 있다.

대안예로서, 바아들 (10) 은 중공이든 또는 아니든 슬롯들의 것보다 더 작은 방사상 치수를 갖는다.

바아들은 중공이든 또는 아니든 적어도 라미네이션들 스택의 길이에 걸쳐 연장될 수 있다.

로터의 모든 슬롯들은 제 2 재료가 내측으로 주입되는 중공 바아들을 포함할 수 있다. 대안예로서, 소정 슬롯들은 바아를 포함하지 않는 것이 가능하고, 이들 슬롯들은 그러한 경우에 제 2 전도성 재료로 완전히 충전된다. 로터는 예를 들면 바아들을 갖지 않는 슬롯들보다 더 많은 바아들을 갖는 슬롯, 또는 그 반대를 포함한다.

바아들을 갖지 않는 슬롯들

하나의 대안적인 형태에서, 바아들은 슬롯들의 단지 일부에서만 존재한다.

소정 슬롯들에서 바아들의 부존재는 주입된 알루미늄의 통로에 대해 보다 큰 총 횡단면을 유지하는 것이 가능하여서, 따라서 주입이 전방으로부터 수행될 때에 후방 링을 충전하는 것을 용이하게 한다.

소정 슬롯에서 구리와 같은 보다 낮은 전기 저항성을 갖는 재료로 제조된 바아들의 존재는 전기 성능을 개선시킨다. 부가되는 바아들의 수를 선택함으로써 기계의 비용에 대한 성능의 개선을 최적화하는 것이 가능하고, 구리는 알루미늄보다 더 비싸다.

로터는 바아들을 갖지 않는 슬롯들보다 더 많은 바아들을 갖는 슬롯을 포함할 수 있다. 다른 대안적인 형태들에서, 반대의 것이 적용되고, 로터는 바아들을 갖는 슬롯보다 더 많은 바아들을 갖지 않는 슬롯을 포함한다.

슬롯들 내에 바아들의 수많은 가능한 배열들이 존재한다. 예를 들면, 바아를 갖지 않는 슬롯 및 바아를 갖는 슬롯은 원주 방향으로 교대할 수 있다. 또한 일반적으로 바아를 갖는 n₂ 슬롯들과 교대하는 바아를 갖지 않는 n₁ 슬롯들을 갖는 것이 가능하다, n₁ 및 n₂ 은 1 보다 엄격하게 더 큰 정수들이다.

2 차 슬롯들

도 6a 및 도 6b 에 예시된 바와 같이, 개구들은 스택 내에서, 상기 규정된 바와 같은 n 개 메인 슬롯들 (4) 및 메인 슬롯들에 대해 내측에서 방사상으로 m 개 2 차 슬롯들 (40) 을 형성할 수 있고, 여기서 n 및 m 은 제로가 아닌 정수이고 n>m 이다.

제 1 전기 전도성 재료, 바람직하게 구리로 제조된 바아들 (10) 은 메인 슬롯들 (4) 의 적어도 일부에 배열되고 제 1 전도성 재료와 상이한 제 2 전기 전도성 재료 (20), 바람직하게 알루미늄은 2 차 슬롯들 (40) 내로 주입된다.

2 차 슬롯들 (40) 은 주입 중에 제 2 전도성 재료 (20) 에 대해 보다 큰 통로 횡단면의 이점을 제공한다. 제 2 전도성 재료가 전방으로부터 주입되기 때문에, 보다 큰 통로 횡단면을 갖는 것은 후방 단락 링이 결점없이 생산되는 것을 허용한다.

2 차 슬롯들 (40) 은 도 6a 의 예에서 메인 슬롯들 (4) 과 별개이다.

도 6b 에 예시된 대안적인 형태에서, 각각의 2 차 슬롯 (40) 은 메인 슬롯 (4) 과 연통한다.

각각의 2 차 슬롯 (40) 은 메인 슬롯 (4) 의 중앙 평면에 센터링될 수 있다.

메인 슬롯들 (4) 의 수와 2 차 슬롯들 (40) 의 수 사이의 비 n/m 는, 예를 들면 2 또는 3 과 동등한다.

2 차 슬롯들 (40) 은 바람직하게 메인 슬롯 (40) 의 것보다 큰 라미네이션들 스택의 센터 주위에서 측정된 각도 정도를 갖는다.

블로킹 요소들

기계는 바아들과 접촉하는 슬롯들에 삽입되는 핀들 또는 리벳들 (70) 을 포함할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c 에 예시된 바와 같이, 이들 핀들 또는 리벳들 (70) 은 바아들 (10) 의 방사상 내부 단부 면 (13) 에 대해 지지되도록 슬롯들 (4) 의 바닥에 위치된다.

핀들 또는 리벳들 (70) 은 원뿔형 형상을 가질 수 있다.

킵퍼

스택 (2) 은 도 5 에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 그 축방향의 단부들에서, 바람직하게 각각의 축방향의 단부들에서 적어도 하나의 킵퍼 (110) 를 포함할 수 있다. 일부 바아들 (10), 추가로 보다 양호하게, 모든 바아들은 하나의 축방향의 단부에서 이러한 킵퍼 (110) 에 대해 지지된다.

킵퍼 또는 킵퍼들 (110) 의 존재는 킵퍼 또는 킵퍼들 (110) 에 대해 지지됨으로써 바아들 (10) 의 적어도 하나의 단부에서 보유부를 제공한다.

적어도 하나의 킵퍼 (110), 바람직하게 각각의 킵퍼 (110) 는 제 2 재료 (20) 가 킵퍼 (110) 를 통해, 라미네이션들 (113) 의 스택 (2) 내로 주입되는 것을 허용하는 개구들 (220) 을 갖도록 제조된다. 따라서, 킵퍼들 (110) 의 존재는 제 2 재료 (20) 의 주입을 과도하게 방해하지 않고, 동시에 주입 작업까지 슬롯들 (4) 내로 도입되는 바아들 (10) 의 효과적인 보유에 기여한다.

킵퍼 또는 킵퍼들은 이들을 축방향으로 보유하도록 바아들 (10) 과 적어도 부분적으로 중첩하는 적어도 하나의 보유 릴리프 (221) 를 포함할 수 있다. 이러한 보유 릴리프 (221) 는 다양한 방식들로 제조될 수 있다.

일부 실시형태들에서, 상기 또는 각각의 보유 릴리프 (221) 는 바아 (10) 를 수용하는 슬롯에 대해 서로를 향하는 두개의 돌출부들에 의해 형성된다. 이들 돌출부들은 바아들 (10) 과 중첩된다. 실시형태의 일부 대안적인 실시형태들에서, 상기 또는 각각의 보유 릴리프 (221) 는 바아 (10) 를 수용하는 슬롯에 대해 재료의 브릿지를 포함한다.

로터 제조

로터를 제조하도록, 라미네이션들 (113) 은 펀치와 피팅되는 프레스를 사용하여, 또는 레이저를 사용하여 커팅될 수 있고 슬롯들 (4) 에 상응하는 개구들 (3) 및, 적절하다면, 보스들 (5) 은 커팅 시에 형성될 수 있다.

다음에, 라미네이션들 (113) 은 스택 (2) 을 형성하도록 중첩되고 이때 바아들 (10) 은 힘에 의해 슬롯들 (4) 내로 삽입된다. 삽입 중에, 보스들 (5) 의 존재는 바아들 (10) 에 대해 라미네이션들 (113) 의 스택 (2) 을 통해 전진하는 것을 용이하게 하고, 적절하다면, 핀들 또는 리벳들 (70) 은 주입 전에 제위치에서 바아들 (10) 을 블로킹하도록 슬롯들 (4) 의 바닥에 삽입된다. 바아들 (10) 이 피팅된다면, 제 2 재료 (20), 즉 알루미늄은 주입 기계에 주입될 수 있다. 단락 링들은 주입 시에 캐스팅에 의해 생성될 수 있다.

물론, 본 발명은 단지 설명된 오로지 예시적인 실시형태들에 제한되지 않는다.

예를 들면, 슬롯들은 바아들일 수 있는 다양한 형상들을 가질 수 있다.

구리 및 알루미늄 이외의 재료들이 사용될 수 있다.

Claims

로터리 전기 기계용의 로터로서,
- 개구들 (3) 을 각각 갖는 마그네틱 라미네이션들 (113) 의 스택 (2) 으로서, 상기 스택 내에서 상기 개구들 (3) 의 중첩은 슬롯들 (4) 을 형성하고, 상기 개구들 (3) 의 적어도 일부는 상기 개구들의 주변의 적어도 일부에서, 마찰 릴리프들 (5) 를 갖는, 상기 스택 (2),
- 상기 슬롯들 (4) 의 적어도 일부에 수용되고 적어도 하나의 주면 (11) 을 통해 상기 마찰 릴리프들 (5) 에 대해 지지되는 제 1 재료로 제조된 전기 전도성 바아들 (10) 로서, 상기 마찰 릴리프들 (5) 은 상기 슬롯들 (4) 의 대향하는 긴 측들 (4a) 에 존재하고 상기 전기 전도성 바아들 (10) 은 두개의 대향하는 주면들 (11) 을 통해 상기 릴리프들 (5) 에 대해 지지되고, 상기 마찰 릴리프들 (5) 은 보스들의 형태를 취하고, 각각의 주면 (11) 은 보스들에 대해 지지되는, 상기 전기 전도성 바아들 (10) 을 포함하는, 로터.
제 1 항에 있어서,
상기 바아들은 상기 마찰 릴리프들 (5) 을 통해서만 슬롯의 상기 대향하는 긴 측들 (4a) 과 접촉하는, 로터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 바아들 (11) 에 의해 빈채로 남겨진 공간에서 상기 슬롯들 (4) 내로 주입되는 제 2 재료 (20) 를 포함하는, 로터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보스들 (5) 은 0.2 내지 0.4 mm 의 진폭 (h) 을 갖는, 로터.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스택 (2) 의 모든 상기 라미네이션들 (113) 은 잠재적으로 상기 스택 (2) 의 축방향의 단부들에서 킵퍼들 (110) 을 제외하고, 상기 스택 (2) 의 전체 길이에 걸쳐 동일한, 로터.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스택 (2) 의 적어도 하나의 라미네이션 (113) 은 상응하는 바아의 방사상 외부 단부 면 (14) 에 대해 지지되는 적어도 하나의 블로킹 릴리프 (30), 및 보다 양호하게, 동일한 단부 면 (14) 에 대해 각각 지지되는 서로 대향하는 두개의 그러한 블로킹 릴리프들 (30) 을 갖는, 로터.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스택의 적어도 하나의 라미네이션 (113) 은 상응하는 바아의 방사상 내부 단부 면 (13) 에 대해 지지되는 적어도 하나의 블로킹 릴리프 (31) 를 갖고, 상기 블로킹 릴리프 (31) 는 바람직하게 상응하는 개구의 중앙 평면 (M) 에 센터링되는, 로터.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬롯들 (4) 은 상기 바아들 (2) 주위에서 상기 슬롯들 (4) 내로 주입되는 제 2 전기 전도성 재료 (20), 바람직하게 알루미늄으로 충전되는, 로터.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 재료 (20) 는 상기 슬롯 (4) 내에 포함된 상기 바아 (10) 에 대해 방사상 내향 및 외향 양쪽으로 각각의 슬롯 (4) 내로 연장되는, 로터.
제 9 항에 있어서,
상기 제 2 재료 (20) 는 상기 바아들 (10) 의 방사상 내부 단부 면 (14) 및 방사상 외부 단부 면 (13) 과 접촉하게 되는, 로터.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 재료는 구리인, 로터.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 로터를 포함하는 로터리 전기 기계.