一种旋转电机转子的制造方法技术

本发明专利技术提出一种旋转电机转子（１２）的制造方法，所述转子（１２）包括一个芯轴（１４），所述芯轴（１４）上有至少一个电力线圈（１６），所述线圈（１６）包括至少一个卷绕的电导体元件（１８），所述电导体元件（１８）涂有一个外粘连层（３２），卷绕阶段后是一个状态改变阶段，该阶段造成粘连材料的软化，然后使所述粘连材料重新凝固，该方法的特征在于，所述电导体元件（１８）的卷绕在所述芯轴的一个管形零件（４２）的凸出柱形外壁（４０）上进行，并且在所述状态改变阶段后，将所述管形零件（４２）装配在一个芯轴体（４４）上，以最大程度地降低状态改变阶段时所述线圈（１６）中的温度梯度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出一种用于制造一种旋转电机转子的方法。正如文件WO 01/93406所述，旋转电机可以是一个把转子的旋转运动转换成电流的交流发电机。电机也可以是一个把穿过转子线圈的电流转换成转子的旋转运动的马达。如文件WO 01/69762所述，电机可以是可逆的，因此可以把机械能转换成电能，或者相反。因此，在这种情况下，交流发电机可以起动一个汽车的马达。每个电力线圈由至少一覆盖一层电绝缘材料的电导体元件卷绕而成。因此，线圈的横截面由一些电导体元件段的水平和垂直排列组成，各段之间通过一层清漆互相粘合。一台旋转电机转子的线圈一般在一个电绝缘塑料制成的线圈体中实现，线圈体由一个轴向半截面为U形的环形零件构成。电导体元件卷绕时，线圈体可以引导电导体元件。但是线圈体的横翼常常互相稍微分离，因此造成卷绕不好。电导体元件可能位于高出瓣片的横翼中。在浸漆前的运输时，还可能发生线圈电导体元件的某些段部分径向下沉，离开线圈体的翼部，并导致线圈加大。因此，当在两个极性轮之间加入形成的线圈时，加大部分被压缩，这有破坏绝缘层的危险，特别是导体轴向部分的绝缘层，因此产生电导体元件之间的接触，这会导致失去电阻。另外，径向加大可能会妨碍线圈安装其上的轴芯与两个极性轮之间的接触，这会产生芯轴相对极性轮的附加间隙，因此会损失旋转电机的功率和效率。然后把清漆涂在线圈上，然后使其凝固，因此也固定了线圈的缺陷。清漆的凝固可以通过在一个烘箱中加热线圈得到。因此这个阶段非常长。另外，一般用塑料制成的线圈体在线圈、芯轴和极性轮之间形成一个热障，当旋转电机工作时，这个热障妨碍电流通过电导体元件产生的热量传导和散发，因而降低了旋转电机的效率。为了减小这个问题，根据2000年5月29日发表的编号为FR-A-2809 546法国专利申请No.00 06853，另一种方法为使用一种覆盖至少一层电绝缘材料并且涂有一个包括一种粘连材料的粘连层的电导体元件，这种粘连材料可以使涂有这种材料的电导体元件的相邻段互相粘接。粘连材料还可以粘接线圈和芯轴。因此可以取消线圈体，以利于转子工作时线圈中产生热量的传导和消散。因此，在卷绕阶段，有绝缘层和粘连层的电导体元件可以被两个决定线圈宽度的横向侧板横向引导。两个横向侧板可以保持住已涂覆过的电导体元件。然后，这种线圈的制造方法包括一个改变粘连材料状态的阶段，该阶段为使粘连材料软化或熔化，使其至少部分充填电导体元件的相邻段之间存在的空隙，然后使其重新凝固，并使电导体元件的相邻段互相粘连。状态改变阶段可以包括一个加热粘连材料的阶段。这个阶段可以在一个烘箱中实现。但是，也可以通过焦耳效应加热电导体元件使粘连材料软化或熔化。为此，需要使一个足够强的电流在电导体元件中流动，使电导体元件受热。但是，由一个实心零件构成的转子芯轴最好由一种具有吸收焦耳效应在线圈中产生的热的倾向的磁性钢制成。线圈的热量向转子芯轴的传导和发散在线圈中产生一个温度梯度。实际上，线圈的内圈，即与芯轴接触或靠近芯轴的部分产生的热的一部分被芯轴吸收，这限制了它们的温度的提高。因此，加热阶段结束时，涂在电导体元件内圈上的粘连材料达到的温度低于其他圈的粘连材料达到的温度。这两个温度之间的差可能达到摄氏几十度。由于电导体元件的温度应保持低于一个最高温度，以便不破坏电绝缘层，涂在电导体元件内圈上的粘连材料达到的温度一般低于粘连材料的软化或熔化温度。结果，粘连材料不能使电导体元件内圈的相邻段互相粘接。这对旋转电机的性能是有害的。例如，当旋转电机工作时，线圈的内圈可能发生震动，震动引起噪声。线圈与芯轴脱离也会引起噪声。互相重叠的内圈的震动加剧了绝缘材料层的磨损，这增加了短路的危险。另外，这种方法不能使用具有半芯轴的极性轮，即与芯轴的一部分一起制成一个单一零件的极性轮。实际上，凸极(griffes)轴向延伸到极性轮的半轴芯以上，并因此妨碍电导体元件卷绕在芯轴上。由于本专利技术，可以使用半芯轴极性轮。这些极性轮很结实，因此能够在极性轮的凸极之间插入磁铁，如文件FR-A-2 793 085所述。由于存在永磁铁，因此可以提高旋转电机的功率。另外需要指出的是，定子的导电线圈与极性轮之间得到最好的散热。另外，当电力线圈被激活以便在极性轮的凸极处得到北极和南极时，芯轴的管形零件参与获得一个良好的磁通量。管形零件可以减少极性轮的半芯轴的厚度，当然是在极性轮离心力的良好稳定确定的限度内。通过锻造得到极性轮比较方便，极性轮也更加各向同性。芯轴的管形零件在车辆的热力马达产生的非周期性中得到良好的稳定性。由于本专利技术，极性轮因存在半芯轴而更加结实，因此可以增加极性轮的外径，从而可以提高机器的功率，并降低磁噪声。另外，由于管形零件的厚度比普通芯轴小，芯轴的管形零件与线圈之间温度梯度小。根据本专利技术的其他特征—管形零件与芯轴体的装配通过套装得到；—管形零件与芯轴体的装配通过粘接得到；—芯轴包括一个管形外部零件，线圈在它的凸柱形壁上实现；—管形零件柱形内壁包括至少一个与芯轴体的互补的凸起或凹陷的形状配合的凹陷或凸起的形状，以阻止管形零件相对芯轴体转动；—管形零件由一个卷成管子并焊接的金属片构成；—芯轴体由2个基本为柱形并互相轴向延伸的的部分形成，每个部分从转子的一极性轮的一横向面处开始延伸；—管形零件包括钢；—管形零件包括铝；—管形零件的至少一面经过阳极氧化处理；—一个电绝缘零件轴向插在线圈与芯轴的管形零件的凸柱形外壁之间，并保证线圈和管形零件的机械寿命。—外粘连层的粘连材料为一种热固型的聚合物。—外粘连层的粘连材料为一种热塑型聚合物。定子13包围转子12，转子12与旋转轴A的一个输出轴15连接，两个整流环17固定在旋转轴A的后端。转子12主要由一个芯轴14构成，电力线圈16就在芯轴14上形成。例如电力线圈16由一个电导体元件，如一根覆盖至少一层绝缘材料的铜线卷绕成圈而构成。转子12在这里为一个由柱形电力线圈16构成的凸极转子，线圈16安装在两个平板22和24之间，每个平板分别包括向另一个平板24和22的方向轴向延伸的凸极26和28。凸极26和28在角度上互相分开，使平板22的凸极26插入在平板24的两个相邻的凸极28之间，反过来也是一样。为了更准确，可以参照文件EP-B-0.515.259或文件WO01/93406，这些文件也表示一台旋转电机、特别是一台交流发电机的转子。平板22、24以及它们各自的凸极26、28在这里叫做极性轮23和25。图2以放大的横截面表示覆盖一电绝缘材料层30的电导体元件18卷绕的一部分。覆盖电绝缘材料的电导体元件18还涂有一种粘连材料的粘连层32，粘连材料可以使电导体元件18的相邻段之间互相粘接。已经知道，根据图2，一个电绝缘薄片34位于电力线圈16与芯轴14之间。它可以减小或消除线圈16与芯轴14之间短路的危险。电绝缘薄片34的材料也可以是热的导体。这样在旋转电机工作时有利于电流在电导体元件18中流动产生的热向芯轴14排放。绝缘薄片34也可以延伸在线圈16的横向壁上，以消除旋转电机的线圈16与图中未示的极性轮之间发生短路的危险。绝缘薄片34可以包括一个电绝缘的结构零件，如绝缘的纸或织物，它的至少一面的至少一部分涂有一种粘连材料。另外，绝缘薄片的粘连材料与层32的粘连材料化学相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机的转子（１２）的制造方法，所述转子（１２）包括一芯轴（１４），所述芯轴（１４）上有至少一电力线圈（１６），所述线圈（１６）包括至少一卷绕的电导体元件（１８），以形成所述线圈（１６），所述电导体元件（１８）涂有至少一电绝缘材料层（３０）并包覆一包括粘连材料的外粘连层（３２），所述粘连材料可以使所述涂覆过的电导体元件（１８）的相邻段之间互相粘连，所述方法在卷绕阶段后是一个特别是通过焦耳效应加热所述电导体元件（１８）的状态改变阶段，所述状态改变阶段引起粘连材料的软化或熔化，使粘连材料至少部分充填被卷绕的所述电导体元件（１８）的相邻段之间存在的空隙，然后使所述粘连材料重新凝固，使所述卷绕着的电导体元件（１８）的所述相邻段之间互相粘接， 所述方法的特征在于，所述电导体元件（１８）的卷绕是在所述芯轴的一个管形零件（４２）的柱形凸外壁（４０）上进行；并且在所述状态改变阶段后，将所述管形零件（４２）装配在一芯轴体（４４）上，以便最大程度地降低状态改变阶段时所述线圈（１６）中的温度梯度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔诺拉克森奈尔，纪尧姆特罗莫尔，
申请(专利权)人：瓦莱奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]