在电机的转子上安装永磁体的制作方法

本发明涉及了一种电机的永磁激励的转子、具有这样的转子的电机以及用于将至少一个永磁体安装在电机的转子的表面上的方法。

背景技术：

这样的转子或者这样的方法例如在永磁激励的风力发电机或者其制造中采用。在这样的大型电机中通常必须将大量的充磁的磁体安装和紧固在机器的电枢上，因为不能够实现事后的磁化。因此，由于磁体的高腐蚀倾向而需要针对环境条件、例如潮湿、腐蚀的介质的保护。这些要求与低成本的经济的制造、特别是在高件数中的制造相矛盾。

迄今为止，磁体的紧固例如通过各个磁体与附加的绷带的粘接作为针对环境影响的保险和防护来实现，特别是在内部电枢中。此外已知的是，将各个磁体粘接或者浇铸到罩中，其中，该罩安装在载体板上并且载体板紧固在转子上。在轴向方向上，为每个极依次布置多个载体板。在小型机器中已知了囊中的安装，磁体插入并且粘接到囊中。此外，已知了磁体罩，其焊接到转子基板上，其中，随后插入并且浇铸磁体。

从EP2410633Al中已知了具有永磁体的转子布置，其包括转子、多个非磁的轮廓形的管和多个永磁体。在此，管分别限定了一个闭合的通道并且安装在转子的外侧的圆周处，其中，永磁体布置在管中。

从AT184978B中已知了用于同步电机的凸轮转子，其中，相应的磁体极装配极靴，其经由中间件相对于相应成型的、不由永磁体材料制成的极来支撑，由此在离心力的作用下在永磁体极的材料中仅能够出现压应力。

从EP 2 555 383 Al中已知了永磁体布置，在其中永磁体借助于盖板固定在转子处，其中，盖板借助于T形的突出部固定，其由转子磁轭所包括。

从EP 1 990 811 Al中已知了用于保护永磁体的方法和布置，其中，永磁体以及保护盖板粘接到基板处。

从WO 2011/107168 Al中已知了用于将磁体安装到转子处的方法，其中，磁体布置在转子表面处，其中，一对支撑元件布置在磁体的每侧上并且撤除该布置，并且其中，应用粘接剂，以便将磁体和支撑元件紧固在转子表面处。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种寿命比较长的永磁激励的转子和用于其制造的方法。

该目的通过开头所述的类型的转子实现，即转子具有：

-表面，其带有基本上在轴向方向上延伸的突出部，该突出部从转子中伸出，其中，相应的突出部如下地设计，使得在相应的突出部和表面之间构造至少一个槽，其中，至少两个相邻的突出部如下地设计，使得相应的突出部的至少一个槽朝向两个相邻的突出部之间的区域开放；

-相应的盖板，其如下地布置，使得其啮合到两个相邻的突出部的相应的至少一个槽中；

-密封料，其以角焊缝的形式施加在一方面的相应的盖板和另一方面的相应的突出部之间；

-至少一个永磁体，其分别引入到在相应的盖板和表面之间的中间腔中；和

-填料，其引入到在相应的引入到中间腔中的永磁体和另一方面的相应的盖板和/或表面之间的剩余的空腔中。

此外，该目的通过具有这样的转子的电机实现。

最后，该目的通过用于将至少一个永磁体安装在电机的转子的表面上的方法来实现，其具有下列方法步骤：

-设计基本上在轴向方向上延伸的突出部，其从转子中伸出，其中，相应的突出部如下地设计，使得在相应的突出部和表面之间构造至少一个槽，其中，至少两个相邻的突出部如下地设计，相应的突出部的至少一个槽朝向两个相邻的突出部之间的区域开放；

-如下地布置相应的盖板，以使得其啮合到两个相邻的突出部的相应的至少一个槽中；

-将密封料以角焊缝的形式施加在一方面的相应的盖板和另一方面的相应的突出部之间；

-将至少一个永磁体引入到在相应的盖板和表面之间的中间腔中；并且

-将填料引入到在一方面的相应的引入到中间腔中的永磁体和另一方面的相应的盖板和/或表面之间的剩余的空腔中。

在弯曲的转子罩面的基础材料上例如引入、优选地铣磨出用于支撑磁体的平坦的面。将槽引入到弯曲的转子罩面中能够实施为用于磁体的平坦的支撑面的铣磨的组成部分并且因此几乎成本中立地实施。在极隙中、即在各个磁极列之间的面中塑造出突出部。产生的槽用于容纳盖板，其例如实施为预弯曲的叠片。优选地，盖板仅在轴向的端侧处是开放的，以便之后能够推入磁体。

在安装了盖板之后，能够在相应的盖板和转子罩面之间的接口环绕地设置密封料。密封料以相应的所谓的角焊缝的形式施加。在推入磁体、特别是通过开放的端侧推入之后，借助于填料填充在磁体、相应的盖板和转子罩面之间的空腔。在此，外部区域中的密封料阻碍了比较稀液的填料的流出。特别地，密封料具有的目的是，阻止填料在硬化之前流出。作为填料能够例如采用环氧树脂。

特别地，密封料是不导电的、不能焊的和/或不能焊接的。对于密封料的特别容易的处理性来说，密封料在其引入的时间点在标准条件下具有小于10kN/mm²、特别是小于1kN/mm²的E模块。可替换地或附加地，密封料在其引入的时间点在标准条件下具有小于3x10⁶mPas的粘性、特别是在10⁴mPas和5x10⁵mPas之间的范围中的粘性。优选地，密封料和填料如下地选择，即填料是至少比密封料稀一个数量级的流体。特别地，密封料是在干燥的或者硬化的状态中或者在引入填料期间比引入填料期间的填料至少稠一个数量级的流体。

特别地，能够得到的好的结果是，已经施加了密封料，已经引入了至少一个永磁体，并且在引入填料之前至少部分地消除剩下的空腔。

优选地，相应的盖板如下地引入到两个相邻的突出部的相应的槽中，即相应的盖板至少根据两个相邻的突出部借助于形状配合(Formschluss)在径向方向上和在周向方向上固定。附加地能够提出，相应的盖板相对相应的突出部张紧。此外，能够在系列安装时采用合适的、例如能重复应用的装置，其中，该装置例如具有带有用于密封的柔性材料的条板。由此能够将密封料轻易地引入到在一方面的相应的盖板和另一方面的相应的突出部之间的间隙之间或者在那里保持。

密封料以角焊缝的形式施加。相应的角焊缝能够一方面例如施加在相应的盖板的外侧和/或内侧处并且另一方面施加在相应的突出部处，从而从外和/或从内密封在一方面的相应的盖板和相应的突出部之间的接缝。

在此，相应的角焊缝能够具有不同的侧面并且因此例如设计为平坦角焊缝、拱形角焊缝或空心角焊缝。特别地，当不仅在内侧、也在外侧处设置相应的角焊缝时，能够将相应的角焊缝设计为双角焊缝。

相对于迄今为止应用的焊接盖板的解决方案的大的优点是取消了在相应的盖板和转子罩面之间的焊缝。这节省了制造步骤并且提高了工艺安全性，因为与转子罩面相比非常薄的盖板的焊接是要求非常高的。

此外，能够借助于提出的转子或者方法提高可能的供货方的数量，因为在特别薄的不锈钢覆盖叠片和实心的转子罩面之间的连接以费时的实验进程为前提。附加地，迄今为止来自供货方的、直到推入覆盖或者磁体为止的空白槽的防腐蚀被改善。基于对于焊接而言不需要空白的面，能够在总体的组件上涂底漆。这特别地保护磁体的槽不受腐蚀。

借助于密封料能够可靠地阻止填料从在相应的永磁体和相应的盖板和/或表面之间的空腔不期望地流出。由此特别保障的是，引入到空腔中的填料以足够的量填充空腔并且在空腔中保留直到其硬化。这在特别的程度上阻止了相应的永磁体的过早的腐蚀，因为相应的永磁体借助于填料相对于空气，潮湿和污染进行了屏蔽。

例如，具有这样的转子的所提出的电机能够实施为风力发电机，其中，转子能够设计为外部电枢或内部电枢。特别地，在安装在海中的风力发电机的恶劣的环境条件的情况下，能够因此借助于所提出的措施决定性地延长转子的寿命。如果所提出的电机例如也实施为碾磨驱动器，那么通过这些措施尽管在碾磨中存在有害的环境影响也延长了转子的寿命。

在本发明的一个有利的设计方案中，至少一个突出部基本上L形地设计。

这样的突出部具有在径向方向上从转子中伸出的接片，在其端部处布置有一种类型的皮带，皮带基本上平行于转子的其余表面地取向并且在周向方向上看从接片出发仅在一个方向上延伸。在此，在皮带和其余转子之间保留上述的槽，在其中引入盖板的端部，以便优选地形状配合地使其紧固。

在本发明的另一个有利的设计方案中，至少一个突出部基本上T形地设计。

这样的突出部具有在径向方向上从转子中伸出的接片，在其端部上布置一种类型的皮带，皮带基本上平行于转子的其余表面地取向并且在周向方向上看从接片出发在这两个方向上延伸。因此，在皮带和其余转子之间保留上述的槽中的两个。在两个槽中的每个中引入相应的盖板的端部，以便优选地形状配合地使其紧固。

在本发明的另一个有利的设计方案中，密封料包括漆。

相对而言，漆能够容易地处理并且可靠地封闭在一方面的相应的盖板和另一方面的相应的突出部之间的剩余的空隙。因此能够保障的是，没有填料不期望地通过空隙从上述中间腔流出。根据漆的材料属性，填料优选地仅在漆足够干燥或者硬化后引入。

在本发明的另一个有利的设计方案中，密封料包括塑料、特别是硅酮。

塑料和特别是硅酮能够特别简单地处理并且能够实现将，填料直接在施加密封料之后已经引入到剩余的空腔中。优选地，选择具有以下的粘性或者以下的E模块的塑料或者硅酮，即塑料或者硅酮特别地能够通过喷注施加到上述接缝中，并且在此可靠地并且完全地密封接缝。特别地，塑料或者硅酮还配备有这样的粘性，即填料能够直接在施加密封料之后已经引入到剩余的空腔中，而能够不使填料通过以密封料填充的接缝流出。这例如由此实现，即密封料是在其处理期间至少比填料稠至少一个数量级的流体。

在本发明的另一个有利的设计方案中，填料完全包围至少一个永磁体。

通过相应的永磁体由填料完全包围保障的是，没有空气、潮湿或其它的污染与相应的永磁体接触。由此中断了永磁体的过早的腐蚀，由此整体上使转子变为特别长寿命的。

特别地，相应的永磁体的完全包围由此实现，即相应的所描述的空腔完全用填料填充。由此能够消除剩余的空腔和/或利用一定的压力将填料引入到空腔中，其中密封料优选地如下地选择，使得其保障了足够的密封。特别地，密封料在引入填料的时间点时是比填料稠至少两个数量级的流体。

在本发明的另一个有利的设计方案中，相应的盖板基本上在轴向方向上延伸并且具有基本上U形的横截面。

例如，相应的永磁体基本上设计为方形的，其中相应的盖板相应地设计，使得改版良好地围绕相应的永磁体的背向表面的一侧。因此，能够尽可能均匀地将支撑力分布到相应的永磁体上。

在本发明的另一个有利的设计方案中，转子实施为内部电枢。

相应地，相应的盖板施加在径向外部的外罩面上。特别地对于比较快速运行的机器或者具有几米的大直径的机器来说，所提出的转子保障了相应的永磁体的可靠的紧固。特别地，由此抑制了相应的永磁体与相应的盖板或者表面相关的所不期望的振动，由此再次提高了转子的寿命。

附图说明

接下来根据附图示出的实施例详细描述和阐述本发明。在此示出：

图1是根据本发明的转子的第一实施例，

图2是根据本发明的转子的第二实施例，

图3是根据本发明的转子的第三实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的转子的第一实施例。在此示出了垂直于转子的转动轴线的横截面图，其中转子在实施例的范畴中实施为内部电枢。出于简明原因并且为了能够阐述根据本方法的方法步骤而放弃转子的示图中的一些细节。

转子具有表面1，表面带有从转子中伸出的突出部2。突出部2基本上在轴向方向上延伸并且在实施例的范畴中L形地设计，从而在相应的突出部2和表面1之间构造槽3。突出部2成对地如下设计，使得相应的槽3朝向在两个相邻的突出部2之间的区域开放。在相应的区域中，相应的盖板4如下地布置，使得相应的盖板4啮合到两个相邻的突出部2的相应的槽3中。通过相应的盖板4的端部分别啮合到相应的槽3中，相应的盖板4根据两个相邻的突出部2借助于形状配合在径向方向上和周向方向上固定。

在此，在相应的盖板4和表面1之间保留有中间腔7，在其中分别引入至少一个永磁体6。在一方面的永磁体6和另一方面的相应的盖板4和/或表面1之间剩余有空腔9。转子具有密封料5，其施加在一方面的相应的盖板4和另一方面的相应的突出部2和/或相应的突出部2的区域中的表面1之间。例如，密封料5能够包括漆或塑料、特别是硅酮。

优选地，密封料5以角焊缝的形式施加。在此，相应的主题一方面施加在相应的盖板4处，并且另一方面不仅施加在相应的突出部2处、也施加在相应的突出部2的区域中的表面1处，从而密封了在一方面的相应的盖板4和另一方面的相应的突出部2或者相应的突出部2的区域中的表面1之间的空隙。

在此，相应的角焊缝能够具有不同的侧面并且因此例如设计为平坦角焊缝、拱形角焊缝或空心角焊缝。

此外，转子具有填料8，其引入到相应的绕着永磁体6的剩余的空腔9中，并且空腔9优选被完全地填充。

图2示出了根据本发明的转子的第二实施例。在此，与图1中相同的标号标记相同的内容。

与第一实施例不同，突出部2根据第二实施例实施为T形的。因此，相应的突出部2具有两个槽3，其中，一个槽3在周向方向上朝向一个方向开放并且另一个槽3朝向另外的方向开放。

图3示出了根据本发明的转子的第三实施例。

密封料5根据第三实施例以角焊缝的形式施加，其施加在与相应的突出部2相邻的相应的盖板4的外侧处，从而从外密封在相应的盖板4一方和相应的突出部2之间的接缝。

在此，突出部如第二和第三实施例那样设计为T形的或者如第一实施例那样设计为L形的。

总而言之，本发明涉及了一种电机的永磁激励的转子、具有这样的转子的电机以及用于将至少一个永磁体安装在电机的转子的表面上的方法。为了提供寿命比较长的永磁激励的转子或者用于其制造的方法提出，转子具有：

-表面，其具有基本上在轴向方向上延伸的突出部，该突出部从转子中伸出，其中，相应的突出部如下地设计，使得在相应的突出部和表面之间构造至少一个槽，其中，至少两个相邻的突出部如下地设计，使得相应的突出部的至少一个槽朝向两个相邻的突出部之间的区域开放；

-相应的盖板，其如下地布置，使得其啮合到两个相邻的突出部的相应的至少一个槽中；

-密封料，其以角焊缝的形式施加在一方面的相应的盖板和另一方面的相应的突出部之间；

-至少一个永磁体，其分别引入到在相应的盖板和表面之间的中间腔中；和，

-填料，其引入到在一方面的相应的、引入到中间腔中的永磁体和另一方面的相应的盖板和/或表面之间的剩余的空腔中。此外，提出具有这样的转子的电机。最后，为了实现该目的提出用于将至少一个永磁体安装在电机的转子的表面上的方法，具有下列方法步骤：

-设计基本上在轴向方向上延伸的突出部，其从转子中伸出，其中，相应的突出部如下地设计，使得在相应的突出部和表面之间构造至少一个槽，其中，至少两个相邻的突出部如下地设计，使得相应的突出部的至少一个槽朝向两个相邻的突出部之间的区域开放；

-如下地布置相应的盖板，以使得其啮合到两个相邻的突出部的相应的至少一个槽中；

-将密封料以角焊缝的形式施加在一方面的相应的盖板和另一方面的相应的突出部和/或相应的突出部的区域中的表面之间；

-将至少一个永磁体引入到在相应的盖板和表面之间的中间腔中；并且

-将填料引入到在一方面的相应的、引入到中间腔中的永磁体和另一方面的相应的盖板和/或表面之间的剩余的空腔中。