技术领域
[0001] 本发明涉及一种转子以及一种浸渍转子的绕组的方法。
相关背景技术
[0002] 电动或混合动力车辆包括电马达,特别是交流电(AC)电马达,以及为电马达供电的逆变器。马达被配置为传递机器动力,以确保车辆的推进。这种动力传输配置被称为机器动力产生配置。在某种程度上,AC电马达还可以将例如由车辆的制动动作提供的机器动力转化成通过车载高压AC电网进一步排出的电力。这种动力传输配置被称为电力产生配置。
[0003] 一般来说,AC电马达包括包含了定子绕组的定子,这指的是电马达的固定部件,以及转子,这指的是电马达的旋转部件。在机器动力产生配置中,定子绕组配置为由AC电能供电并产生定子旋转磁场。定子旋转磁场在转子中感应出扭矩,该扭矩触发转子旋转。转子包括由转子的旋转驱动的转子轴,并且配置为确保AC电马达与外部驱动设备之间的机器动力的传输。
[0004] AC电马达通常分为两个主要种类,同步马达和异步马达,也称为感应马达。
[0005] 在同步马达中,转子包括由永磁体或者由通过外部设备供应直流电(DC)电能的转子绕组产生的磁场。包括永磁体的永久激励同步马达常常被称为永磁体AC马达(PMAC)。永磁体围绕转子轴线径向分布。
[0006] 在感应马达中,定子旋转磁场在转子中通过电磁感应产生电流。感应马达通常分为两个主要种类,鼠笼转子和绕线转子,也称为滑环转子。
[0007] 本发明特别地涉及绕线转子。绕线转子包括圆柱形转子芯部,转子绕组,转子轴,以及滑环。圆柱形转子芯部沿着纵向方向延伸,并且包括一般由钢制成的叠层。圆柱形转子芯部包括径向均匀间隔的纵向凹槽。纵向凹槽被配置为保持转子绕组。转子绕组在转子的两端都形成突出绕组端部。绕组通常由铜制成。
[0008] 转子绕组可以用浸渍剂浸渍,以便提供改善的电绝缘并且减少转子的振动。
具体实施方式
[0033] 在下文中,本发明的一些实施例将参照附图被详细描述。从本公开中,本领域技术人员将会明白,本发明的这些实施例的以下描述仅用于说明,而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
[0034] 根据本发明的一个方面,本发明涉及一种电动旋转机器的转子,该电动旋转机器被配置为搭载在电动或混合动力车辆上。转子指的是电动转动机器的旋转部件。在本公开中,转子涉及包括浸渍的绕组的任何转子,特别是绕线转子。
[0035] 如图1所示,根据本发明的转子1包括转子轴13、转子芯部14、绕组12,以及两个浸渍环11。转子芯部14具有芯部长度,并且包括沿着转子芯部14的外周分布的纵向凹槽141。纵向凹槽141覆盖芯部长度。转子芯部14安装在转子轴13上。绕组12位于纵向凹槽141之内。
绕组12在转子芯部14的每一端处形成突出绕组端部121。两个浸渍环11都具有环形形状并且分别位于转子芯部14的两端处。因此,转子轴13、转子芯部14,以及两个浸渍环11是共轴的。
[0036] 如图2和图3所示,两个浸渍环11的每一个都包括环形部分111和偏转器部分112,这两部分在一端上彼此连结。环形部分111包括径向开口113以引入浸渍剂,优选为树脂。此外,偏转器部分112面向突出绕组端部121。偏转器部分112配置为将树脂从径向开口113朝向突出绕组端部121引导,以便均匀且深入地(in‑depth)浸渍绕组12。
[0037] 此外,转子1可以包括端部遮蔽件15。于是,环形部分111可以安装在端部遮蔽件15上。值得注意的是,两个浸渍环11可以包括夹持系统,以固定两个浸渍环11和端部遮蔽件15。
[0038] 此外,两个浸渍环11优选地相对于彼此具有相同的径向位置。两个浸渍环11的这样的配置简化了浸渍绕组12的方法。
[0039] 在优选的实施例中,偏转器部分112具有弧形弯曲部段。此外,偏转器部分112于是包括内部末端(inner tip)114。内部末端114具有位于突出绕组端部121的中间高度处的终端端部,从而改善绕组12的均匀且深入的浸渍。中间高度优选地等于突出绕组端部的高度的一半。因此,绕组12的外部周缘部分被有效地浸渍树脂。
[0040] 径向开口113可以具有开口宽度和开口长度。此外,径向开口113优选地沿着环形部分111规律地分布。开口分布角度将径向开口113分隔开。开口宽度适于使得环形部分111不阻碍树脂的施加。此外,径向开口的开口长度和数量适于优化径向开口113的总开口表面,以便简化树脂的施加。
[0041] 此外,两个浸渍环11可以在径向开口113之间包括环形凹槽。于是,环形凹槽确保径向开口113之间的流体连接。环形凹槽被配置为将树脂朝向径向开口113引导。环形凹槽包括凹槽宽度,该凹槽宽度优选地等于开口宽度。
[0042] 两个浸渍环11优选地由金属材料制成。
[0043] 此外,两个浸渍环11可以用于执行负平衡。负平衡在于从两个浸渍环11中的任一个局部地移除重量,以补偿绕组12的不平衡的重量分布。负平衡可以在于在两个浸渍环11的任一个或者两个上钻孔。
[0044] 根据本发明的在后文将详细描述的另一个方面,本发明涉及一种浸渍绕组12的方法。
[0045] 特别地,一种根据本发明的方法,包括:启动转子轴13的旋转,并且当转子1正在旋转时浸渍绕组12。转子轴13水平地安装在具有旋转速度的旋转设备上。
[0046] 两个喷嘴分别位于两个浸渍环11中每一个的上方,并且朝向径向开口113取向。对绕组12的浸渍包括同时从两个喷嘴通过径向开口13施加树脂到突出绕组端部121上。树脂由偏转器部分112引导,以便经过芯部长度浸渍绕组12。因此,绕组12的浸渍是均匀且深入的。图1示出了树脂的非限制性的示意性的流动路径。
[0047] 根据本发明的第一个实施例,两个浸渍环11包括环形凹槽。因此,可以一次性执行施加树脂的步骤。
[0048] 根据本发明的第二个实施例,施加树脂以规律的时间间隔执行,呈现出施加频率和施加持续时间。施加的频率和施加持续时间都优选地对应于旋转速度、开口长度,以及开口分布角度。因此,施加树脂发生在当径向开口113正在面对两个喷嘴时。如果两个浸渍环11相对于彼此具有相同的径向位置,则两个喷嘴优选地具有相同的设置。
[0049] 施加树脂可以在于通过径向开口113喷洒或滴落树脂。
[0050] 尽管已经参照了其多个说明性实施例描述了实施例,但是应当理解,本领域技术人员能够想到许多落入本公开原理的精神和范围内的其他修改和实施例。
[0051] 现在将详细描述本发明的技术优点。
[0052] 从制造的角度来看,本发明具有以下优点。与之前呈现的传统的浸渍方法相反,本发明允许避免必须将转子倾斜。本发明使得有可能同时浸渍转子的两侧。因此,转子的生产时间被减少。此外,本发明呈现了限制不希望的树脂滴落的优点。因此,这减少了必须重做沾污的表面的风险。
[0053] 此外,本发明允许以改善的浸渍质量经过芯部长度完全地浸渍绕组。因此,本发明使得有可能设计具有更高的芯部长度值的转子,同时仍然维持较好的浸渍质量。
[0054] 从功能的角度来看,两个浸渍环可以起到一些补充功能。例如,两个浸渍环可以用于平衡转子。此外,两个浸渍环可以有助于增加转子的机器强度。