具有保护转子线圈端的屏障的、用于旋转电机的转子的制作方法

本发明属于被配置为安装在比如电动车辆(ev)或混合动力车辆(hv)的机动车辆上的旋转电机的领域。本发明尤其涉及集成到旋转电机中的他励转子的领域，也称为绕线转子或滑环转子。

背景技术：

1、众所周知，电动或混合动力机动车辆具有包括旋转电机的电驱动装置，该旋转电机需要例如由高压电源电池供电以传递机械动力，从而确保车辆的推进。

2、一般来说，旋转电机包括定子和转子，定子是指旋转电机的固定部分，转子是指旋转电机的旋转部分。转子则包括转子轴，该转子轴被配置为确保旋转电机和外部受驱设备(例如车辆的车轮)之间的机械动力传输。

3、特别地，已知使用转子绕组对转子进行他励。这种类型的转子通常被称为绕线转子或滑环转子。这种转子包括由堆叠叠片形成的转子体并且具有径向突出的多个齿。然后，励磁线圈被配置为缠绕在该多个齿中的每个齿上。

4、在运行过程中会产生高离心力，该离心力会将转子绕组沿径向方向拉拽。离心力取决于转子部件的旋转速度和重量。出于安全目的，在高供电条件下，必须考虑转子绕组和其他转子导电部件之间的距离。

5、已经存在各种各样的防止转子绕组移动的技术：填充转子内部空间的灌封材料；防止转子绕组脱落的槽塞或槽楔。这种槽楔例如由文献de 28 17 951a1已知。

6、在许多应用中，考虑到转子绕组和转子导电部件之间的爬电距离(creepagedistance)，仅使用这些粘结材料是可以接受的。

7、然而，在高离心力和大的温度变化下，粘结材料不具有承受高离心力所必需的机械性能。粘结材料可能会出现一些裂纹。这些裂纹是危险的，可能导致转子绕组和其他导电部件之间距离的减小。

8、出于安全原因，在各种热条件和高离心力下，需要保持转子绕组和转子导电部件之间的距离始终大于爬电距离。

技术实现思路

1、本发明的目的是容许转子安全使用。

2、为此，本发明涉及一种用于旋转电机的转子，该转子能够围绕旋转轴线旋转，该转子具有两个轴向端，即第一轴向端和第二轴向端。

3、该转子包括:

4、转子体，包括围绕轴线周向分布并径向突出的多个齿，每个齿与两个端板(即第一端板和第二端板)接触，第一端板位于转子的第一轴向端上，第二端板位于转子的第二轴向端上，

5、转子绕组，包括多个线圈，每个线圈缠绕在转子体的一个所述齿上，每个线圈具有两个线圈端，第一线圈端位于转子的第一轴向端上，第二线圈端位于转子的第二轴向端上，以及

6、两个罩盖，第一罩盖位于转子的第一轴向端上，第二罩盖位于转子的第二轴向端上，所述第一罩盖和所述第二罩盖保护所述第一转子轴向端和所述第二转子轴向端。

7、此外，转子具有至少一个不导电的径向屏障，该屏障保持所述线圈端和所述罩盖之间的预定距离。

8、线圈端和罩盖之间的屏障防止了它们之间的接触和距离的减小，尤其是在出现高旋转速度时。

9、有利地，屏障在转子的整个周界上延伸。

10、有利地，转子具有两个不导电的径向屏障，即，保持第一线圈端和第一罩盖之间的预定距离的第一屏障，以及保持第二线圈端和第二罩盖之间的预定距离的第二径向屏障。

11、有利地，转子体由堆叠叠片形成。

12、根据一个实施例，转子具有内部空间。该内部空间可以填充有灌封材料(pottingmaterial)。灌封材料使得能够将转子的各种元件保持在位。灌封材料促进热传导以排出热量。

13、根据一个实施例，屏障是固体部件。附加屏障由电绝缘材料制成，例如塑料。对于作为固体部件的屏障，由于旋转和老化造成的破损风险，其不如用灌封材料单独形成所述线圈端和所述罩盖之间的屏障重要。在专利申请的措辞中，灌封材料不是固体部件。

14、根据一个实施例，两个罩盖轴向地界定该内部空间。

15、根据一个实施例，罩盖具有轴向开口。一旦组装了转子，所述轴向开口用于灌封材料的通道，和/或，在填充过程中用于抽气工具实施。

16、根据一个实施例，两个端板的顶部设有多个帽。每个帽可以至少径向地并且部分地盖住第一线圈端和第二线圈端中的一个。

17、根据一个实施例，帽与所述两个端板中的一个成一体。在一种变型中，端板和帽是固定在一起的不同部件。

18、有利地，帽由电绝缘材料制成，例如塑料。

19、有利地，线圈端不会轴向突出超过帽。

20、有利地，帽具有肋以改善来自线圈端的热传递。肋可以是直的。肋可以是轴向的。肋可以是周向的。

21、根据一个实施例，径向屏障包括该帽。在这种配置中，帽被成形为使得该帽径向地盖住所有线圈端。

22、根据一个实施例，帽是周向地连续的。

23、根据一个实施例，转子包括齿间空间，线圈布置在该齿间空间中，每个齿间空间还包括锁定凸缘，该锁定凸缘与形成在两个相邻齿中的互补形状相配合。

24、根据一个实施例，锁定凸缘轴向地位于转子体空间中。锁定凸缘和转子体可以具有相同的轴向长度。

25、根据一个实施例，径向屏障包括该锁定凸缘。在这种配置中，锁定凸缘比转子体长。锁定凸缘被成形为使得它们径向地设置、并且周向地位于帽之间。

26、根据一个实施例，在齿和线圈之间设置绝缘元件，例如绝缘纸。

27、根据一个实施例，齿间空间是内部空间的一部分。齿间空间填充有灌封材料。锁定凸缘径向地界定该内部空间。

28、根据一个实施例，转子包括两个插置部件：布置在转子第一轴向端上的第一插置部件和布置在转子第二轴向端上的第二插置部件。径向屏障包括所述两个插置部件。

29、根据一个实施例，每个插置部件固定在相应的罩盖上。

30、有利地，插置部件由电绝缘材料制成，例如塑料。

31、有利地，线圈端不会轴向突出超过插置部件。

32、有利地，每个插置部件是整体部件。它们不是由固定在一起的若干个部分构成的。插置部件不同于端板、罩盖和帽。

33、根据一个实施例，每个插置部件包括部分地盖住帽的轴向部分。该轴向部分在轴向方向上延伸。

34、有利地，每个插置部件径向地遮蔽帽，特别是每个帽的周向端。

35、就爬电距离而言，插置部件在帽上的重叠允许获得安全的组件。

36、根据一个实施例，轴向部分具有面向帽的窗口。每个帽在其两个周向端之间限定中心部分，该中心部分面向相应的插置部件轴向部分的一个窗口。帽的肋可以位于该中心部分上。

37、窗口和肋允许线圈在径向方向上散热。

38、有利地，每个帽具有窗口。

39、根据一个实施例，每个插置部件具有横向部分。该横向部分在径向方向上延伸。

40、有利地，该横向部分具有面向线圈端的开口。这些开口允许线圈在轴向方向上散热。

41、有利地，在每个线圈端的前面具有开口。

42、根据一个实施例，每个罩盖具有加强臂。每个插置部件具有在线圈端之间沿外周行进的突起，该加强臂与突起相配合，特别用于将插置部件固定在相应的罩盖上。

43、根据一个实施例，径向屏障包括帽和插置部件，特别是插置部件的轴向部分。

44、在根据本发明的转子中，径向屏障一方面保持第一线圈端和第一罩盖之间的预定距离，另一方面保持第二线圈端和第二罩盖之间的预定距离。具体地，换句话说，所述屏障径向地盖住线圈端。

45、本发明的另一方面是一种组件，该组件包括如前所述的转子，和转子安装于其上的转子轴。

46、有利地，两个罩盖也安装在转子轴上。

47、有利地，转子、特别是转子体压配在转子轴上。或者，转子体可以以松配合(loosefit)安装在转子轴上。

48、本发明的另一方面是一种旋转电机，包括如前所述的组件和围绕该组件的定子。

49、本发明的另一方面是一种电驱动装置，包括旋转电机和逆变器，该逆变器被配置为将来自高压电源电池的直流电压转换成交流电压，以便驱动旋转电机。ac电压可以是多相ac电压，尤其是三相电压。

50、本发明的另一方面是一种混合动力车辆的电气装置，包括用于驱动车辆的该电驱动装置。如果适用的话，车辆可以包括高压电源电池，优选为用于向逆变器提供dc电压的可充电电池。

51、从下面结合附图公开了本发明的优选实施例的详细描述中，本发明的这些和其他目的、特征、方面和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。