專利名稱：電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子中的裝置。
背景技術(shù)：
在電機(jī)中，通常將繞組放置在位于定子的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子的外表面的槽中。槽中的 繞組由位于定子或轉(zhuǎn)子的槽中的線圈構(gòu)成。線圈包括許多導(dǎo)線層。線圈側(cè)面通過位于槽的 端部處的線圈端部連接在一起。電機(jī)轉(zhuǎn)子的線圈端部需要有抵抗在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向力的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)通 常通過將玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維或碳纖維帶或鋼線纏繞到線圈端部而制成。當(dāng)纏繞時(shí)， 電機(jī)圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且纖維從供料線圈通過加熱階段和導(dǎo)輪圍繞線圈端部進(jìn)行纏 繞。支撐圓柱體安裝在線圈端部內(nèi)以便產(chǎn)生在纏繞加強(qiáng)捆綁中的預(yù)張力。在纏繞前安裝邊 緣條帶使得纏繞的條帶不會散開。邊緣條帶通常通過樹脂化玻璃纖維的硬環(huán)而制成。在美 國專利US 6，029，338中公開了通過纏繞的加強(qiáng)。通過纏繞的加強(qiáng)是耗時(shí)的。制造時(shí)間也被浪費(fèi)在加強(qiáng)過程中的焙燒、加熱或鍍錫 上。由于其復(fù)雜性，通過纏繞的加強(qiáng)在質(zhì)量上對變化也是敏感的。CN 200610142225. 6公開了通過非空心捆綁帶的線圈端部加強(qiáng)。轉(zhuǎn)子線圈端部加強(qiáng)的耐久性在大的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)子線圈端部質(zhì)量或直徑的情況下 受到實(shí)際的考驗(yàn)。例如，就風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言所要求的旋轉(zhuǎn)速度范圍是大的。在陣風(fēng)中，風(fēng)速 可以快速增加。在此情況下，作用在捆綁上的力快速增加到三倍。當(dāng)負(fù)載離開網(wǎng)絡(luò)時(shí)，轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)速度會快速增加至額定速度的1. 75-2倍。高速的耐久性對通過纏繞的加強(qiáng)是不利的。對此，繞組材料屬性是一個(gè)原因。需要相對易于安裝的、耐久的端部線圈加強(qiáng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供易于安裝的、用于加強(qiáng)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈端部的裝置。為實(shí) 現(xiàn)此目的，對本實(shí)用新型的特征以及本實(shí)用新型的某些其它優(yōu)選實(shí)施例的特征進(jìn)行了限定。在本實(shí)用新型的裝置中，電機(jī)轉(zhuǎn)子圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且至少包括轉(zhuǎn)子體和線 圈，其突出為線圈端部。捆綁帶裝配于在轉(zhuǎn)子線圈端部的外表面的外側(cè)的突出桿，并且在轉(zhuǎn) 子的軸線方向上捆綁帶的第一邊緣朝向轉(zhuǎn)子以及捆綁帶的第二邊緣遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子。捆綁帶在內(nèi) 表面上是圓錐形的。捆綁帶的內(nèi)表面的直徑從第一邊緣向轉(zhuǎn)折點(diǎn)基本上恒定地減小，并且 捆綁帶的內(nèi)表面的直徑從轉(zhuǎn)折點(diǎn)向第二邊緣基本上恒定地增加。捆綁帶是圓的環(huán)形狀，并且其通過滑動安裝到轉(zhuǎn)子線圈端部的外表面上。在轉(zhuǎn)子 中，捆綁帶在徑向方向上在線圈端部之上。其承載當(dāng)轉(zhuǎn)子通過突出桿旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向力， 例如離心力。捆綁帶是非彈性的，并且根據(jù)尺寸精確地制造。捆綁帶在內(nèi)表面上是雙圓錐形的。
3雙圓錐形的內(nèi)表面為捆綁帶提供有效的鎖定系統(tǒng)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，從捆綁帶的第一邊緣到轉(zhuǎn)折點(diǎn)的距離大于從轉(zhuǎn)折 點(diǎn)到捆綁帶的第二邊緣的距離。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，從捆綁帶的第一邊緣到轉(zhuǎn)折點(diǎn)的錐度比小于從 轉(zhuǎn)折點(diǎn)到捆綁帶的第二邊緣的錐度比。在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，突出桿在轉(zhuǎn)子的徑向方向上向外彎曲以接觸在 轉(zhuǎn)折點(diǎn)外側(cè)的捆綁帶的內(nèi)表面。例如，突出桿借助于安裝在轉(zhuǎn)子線圈端部和突出桿之間的 一個(gè)或多個(gè)墊片被彎曲。墊片包括非彈性芯以及由軟材料制成的外表面層。圍繞芯的軟材 料保護(hù)線圈端部的絕緣。適當(dāng)?shù)能洸牧系睦邮敲珰趾徒^緣材料。在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，捆綁帶的內(nèi)表面是粗糙的。如果突出桿在浸漬 期間，例如在真空壓力浸漬期間，是利用樹脂粘合到捆綁帶，則粗糙表面是有利的。在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，在軸線方向上捆綁帶的長度小于轉(zhuǎn)子線圈端部 的長度。在該實(shí)施例中，捆綁帶和轉(zhuǎn)子體之間有間隙，或線圈端部的端部分未完全被捆綁帶 覆蓋。優(yōu)選的捆綁帶錐度比為1 40至1 50。捆綁帶是自扣緊的，即捆綁不必須另外地鎖定就位，雖然不排除使用軸向鎖定的 結(jié)構(gòu)。捆綁帶通過張力裝配到突出桿上。摩擦力和圓錐形形狀保持捆綁帶就位。在浸漬期 間，例如真空壓力浸漬期間，一些樹脂將進(jìn)入到捆綁帶和突出桿之間并且起到粘合劑的作用。本實(shí)用新型的線圈端部加強(qiáng)裝置耐久并且易于制造。本實(shí)用新型使得轉(zhuǎn)子的制造 較快。由金屬或碳纖維制成的捆綁帶例如是分開地預(yù)制的。根據(jù)尺寸精確地制造的捆綁 帶使得可以比通過纏繞到線圈端部的解決方案以較好的方式實(shí)現(xiàn)對耐久性關(guān)鍵的捆綁的 質(zhì)量控制?？梢栽诎惭b之前以不同的方式例如利用超聲波檢查捆綁帶，從而改進(jìn)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)的質(zhì)量和可靠性。本實(shí)用新型的方案允許根據(jù)應(yīng)用由多種材料制成捆綁帶。本實(shí)用新型的裝置非常適用于例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)。在飛逸情況下，應(yīng)力將施加到轉(zhuǎn) 子。根據(jù)本實(shí)用新型的方案有效地降低了在超速情況下集中于轉(zhuǎn)子的損壞風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，突出桿是長的槽楔。槽楔至少沿線圈端部的絕緣 部分從轉(zhuǎn)子體突出，使得安裝期間不會損壞絕緣并且捆綁保持就位。槽楔用作滑動表面并 且在捆綁的安裝期間保護(hù)線圈端部絕緣。槽楔可以例如由玻璃纖維制成，其具有必要的耐 久性、足夠的滑動表面質(zhì)量和需要的耐溫性。如果捆綁由導(dǎo)電材料制成，則槽楔還可以用作 絕緣元件。

以下將通過參考附圖借助于某些實(shí)施例更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型，其中圖1示出了具有捆綁帶的轉(zhuǎn)子端部；圖2示出了具有捆綁帶的轉(zhuǎn)子端部的剖視圖；圖3表示捆綁帶的剖視圖；[0029]圖4示出了具有另一個(gè)捆綁帶的轉(zhuǎn)子端部。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2示出了用以加強(qiáng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的線圈端部的裝置。電機(jī)例如是線繞轉(zhuǎn)子發(fā) 電機(jī)。轉(zhuǎn)子1在軸12上圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線r旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子1至少包括轉(zhuǎn)子體2和線圈3。線 圈3在轉(zhuǎn)子1的端部處突出為線圈端部4。捆綁帶5裝配到突出桿6上，突出桿基本上在軸 線方向上從轉(zhuǎn)子體2突出。捆綁帶5通過滑動裝配到突出桿上，突出桿在由轉(zhuǎn)子線圈端部 4形成的外環(huán)表面7的外側(cè)。突出桿6用作滑動表面。捆綁帶5沿突出桿6的外表面平滑 地移動，同時(shí)保持與外表面的接觸。在轉(zhuǎn)子5的軸線方向a上，捆綁帶5的第一邊緣8朝向轉(zhuǎn)子1以及捆綁帶5的第 二邊緣9遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子1。捆綁帶5在內(nèi)表面10上是圓錐形的。捆綁帶5的內(nèi)表面的直徑屯 從第一邊緣8向轉(zhuǎn)折點(diǎn)16基本上恒定地減小，并且捆綁帶5的內(nèi)表面的直徑d2從轉(zhuǎn)折點(diǎn) 16到第二邊緣9增加。如圖3所示，從捆綁帶5的第一邊緣8到轉(zhuǎn)折點(diǎn)16的距離ei大于從轉(zhuǎn)折點(diǎn)16到 捆綁帶的第二邊緣9的距離e2。此外，從捆綁帶5的第一邊緣8到轉(zhuǎn)折點(diǎn)16的錐度比小于 從轉(zhuǎn)折點(diǎn)16到捆綁帶5的第二邊緣9的錐度比。捆綁帶5的短而強(qiáng)的圓錐形第二部分21 的優(yōu)點(diǎn)在于鎖定捆綁帶5。捆綁帶在第二邊緣9上的厚度s2大于捆綁帶在第一邊緣上的厚度Sl。這在轉(zhuǎn)子 線圈端部4的最外點(diǎn)處為捆綁帶5提供了額外的強(qiáng)度。軟材料11在由線圈端部4形成的基本圓柱形的外表面7上裝配在突出桿6和轉(zhuǎn) 子線圈端部4之間。當(dāng)將捆綁帶5裝配到線圈端部4上時(shí)，軟材料11在浸漬期間是可硬化 的。在附圖中，突出桿6是附加長度的槽楔，槽楔在軸線方向上從轉(zhuǎn)子體2延伸。當(dāng)轉(zhuǎn) 子1旋轉(zhuǎn)時(shí)，槽楔將線圈3保持就位。捆綁帶5的第一部分20壓迫槽楔和線圈端部4，使得它們輕微地向內(nèi)朝向軸12彎 曲。在捆綁帶5的第二部分21中，突出桿6在轉(zhuǎn)子1的徑向方向R上向外彎曲以在轉(zhuǎn)折點(diǎn) 16的外側(cè)接觸捆綁帶5的內(nèi)表面10。在圖2中，突出桿6借助于安裝在轉(zhuǎn)子線圈端部4和突出桿6之間的若干墊片17 而被彎曲。墊片17包括非彈性芯18以及由軟材料制成的外表面層19。圍繞芯18的軟材 料保護(hù)線圈端部4的絕緣。適當(dāng)?shù)能洸牧系睦邮敲珰趾徒^緣材料。從轉(zhuǎn)子端部4的內(nèi)側(cè)利用定中環(huán)13來確定中心。定中環(huán)13確定線圈端部4與軸 12的中心，并且使線圈端部4擠壓在定中環(huán)13上。軟構(gòu)件14裝配在定中環(huán)13和線圈端部 4之間以防止在捆綁帶5安裝期間損壞線圈端部絕緣。在圖4中，在軸線方向a上捆綁帶的長度L1小于轉(zhuǎn)子線圈端部的長度L2。圖4所 示裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，線圈端部4的有效冷卻。由于捆綁帶5沒有超出轉(zhuǎn)子體2，所以在線圈 端部4上有自由長度L3，其未被捆綁帶5覆蓋。附圖中的捆綁帶表示為非空心的。然而，其可以包括一個(gè)或多個(gè)空洞。雖然以上描述的機(jī)器操作作為發(fā)電機(jī)，但是本實(shí)用新型可以類似地操作為電動 機(jī)。本實(shí)用新型還用作不同的電機(jī)類型和轉(zhuǎn)子解決方案，例如直流電機(jī)和線繞轉(zhuǎn)子。[0042]如上所述，已經(jīng)借助于某些實(shí)施例描述了本實(shí)用新型。然而，以上描述不應(yīng)當(dāng)被 理解為是對專利保護(hù)范圍的限制；本實(shí)用新型的實(shí)施例可以在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變 化。部件列表1 轉(zhuǎn)子；2 轉(zhuǎn)子體；3 線圈；4 線圈端部；5 捆綁帶；6 突出桿；7 外 表面；8 第一邊緣；9 第二邊緣；10 內(nèi)表面；11 軟材料；12 軸；13 定中環(huán)；14 軟構(gòu)件； 15 支撐部分；16 轉(zhuǎn)折點(diǎn)；17 墊片；18 芯；19 層；20 第一部分；21 第二部分；a 軸線 方向；屯、‘直徑；ei、e2 距離；Li、L2、L3 長度；R:徑向方向；r 旋轉(zhuǎn)軸線；Sl、s2 :厚度。
權(quán)利要求一種電機(jī)轉(zhuǎn)子(1)中的裝置，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線(r)旋轉(zhuǎn)并且至少包括轉(zhuǎn)子體(2)和線圈(3)，其突出作為線圈端部(4)，以及捆綁帶(5)裝配在轉(zhuǎn)子線圈端部(4)的外表面(7)的外側(cè)的突出桿(6)上，并且在轉(zhuǎn)子(1)的軸線方向(a)上所述捆綁帶(5)的第一邊緣(8)朝向轉(zhuǎn)子(1)以及所述捆綁帶(5)的第二邊緣(9)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子(1)，所述捆綁帶(5)在內(nèi)表面(10)上是圓錐形的，其特征在于所述捆綁帶(5)的內(nèi)表面的直徑(d1)從第一邊緣(8)向轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)恒定地減小，并且所述捆綁帶(5)的內(nèi)表面的直徑(d2)從所述轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)向第二邊緣(9)增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，從第一邊緣(8)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)的距離 (ei)大于從轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)到第二邊緣(9)的距離(e2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，從第一邊緣(8)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)的錐度比 小于從轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)到第二邊緣(9)的錐度比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述突出桿(6)在轉(zhuǎn)子的徑向方向(R)上 向外彎曲以接觸在轉(zhuǎn)折點(diǎn)(16)外側(cè)的捆綁帶(9)的內(nèi)表面(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述突出桿(6)借助于一個(gè)或多個(gè)墊片 (17)而被彎曲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述墊片(17)包括非彈性芯(18)以及外 表面層(19)，所述外表面層(19)包括軟材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述捆綁帶(5)的內(nèi)表面(10)是粗糙的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述捆綁帶的長度(L1)小于在軸線方向 (a)上的線圈端部(4)的長度(L2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述突出桿(6)是槽楔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電機(jī)為線繞轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)或線繞轉(zhuǎn)子 電動機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子中的裝置，其中，電機(jī)轉(zhuǎn)子圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且至少包括轉(zhuǎn)子體和線圈，其伸出為線圈端部。捆綁帶裝配在轉(zhuǎn)子線圈端部的外表面的外側(cè)的突出桿上，并且在轉(zhuǎn)子的軸線方向上捆綁帶的第一邊緣朝向轉(zhuǎn)子以及捆綁帶的第二邊緣遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子。捆綁帶在內(nèi)表面上是圓錐形的。捆綁帶的內(nèi)表面的直徑從第一邊緣向轉(zhuǎn)折點(diǎn)基本上恒定地減小，并且捆綁帶的內(nèi)表面的直徑從轉(zhuǎn)折點(diǎn)向第二邊緣基本上恒定地增加。
文檔編號H02K3/51GK201656611SQ20102019079
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者H·屈爾基南, J·薩拉莫, Y·特伊利南 申請人:Abb有限公司