电机的定子框架和电机的制作方法

本发明涉及电机的定子框架，并且更具体地涉及能够减小振动的电机的定子框架。

背景技术：

在电机中，转子质量围绕旋转轴线的不均匀分布引起力矩，该力矩使转子产生振动的颤动运动特性。该转子质量的不平衡激发了转子的轴的椭圆形回旋(whirl)并且限制了特别是在大型电机中的设计。

用于减小振动的常见解决方案是使用振动阻尼器。

根据先前的用于减小源于转子质量的不平衡导致的振动的解决方案的缺陷是用以制造、组装和维护阻尼系统的相当大量的工作和费用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决以上提及的缺陷并且提供一种简单且有效的用于减小电机的转子的轴的振动和回旋的解决方案。

该目的通过根据独立权利要求1的电机的定子框架而实现。

电机的定子框架具有第一端和相对的第二端，以及从第一端突出且围绕第一端的凸缘。定子框架具有位于定子框架的外表面上并且从第一端延伸至第二端的冷却翅片和冷却流体通道。定子框架形成为单个件。冷却流体通道的外壁的在第一端中的端部连接至凸缘。冷却翅片延伸至凸缘与第一端的接合部。本发明的优点是其为框架增大了刚度并且因此减少了在需要阻尼系统的情况下用于制造、组装和维护的工作和费用。

在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。

附图说明

在下文中，将参照附图通过优选实施方式对本发明进行更详细地描述，在附图中：

图1示出了电机的定子框架的等轴测视图；

图2示出了电机的定子框架的俯视图。

具体实施方式

图1示出了电机的定子框架的等轴测视图，并且图2示出了电机的定子框架的俯视图。

定子框架具有第一端2和相对的第二端3。从第一端2沿框架1的径向方向r围绕第一端2突出有凸缘4。凸缘4是框架1的连续的部分，这意味着凸缘4加强了框架1并且赋予框架1结构刚度。第二端3包括例如缸体端部的圆形开口5。

定子框架1包括从定子框架1的外表面7沿框架1的径向方向r突出的冷却流体通道6。筒状定子框架1的外表面7形成冷却流体通道6的内壁。用于在冷却通道6中的冷却流体的入口和出口可以形成为至定子框架1的开口并且朝向框架1的第一端2和第二端3定位。冷却流体通道6的外壁8的在框架1的第一端2中的端部9连接至凸缘4的上表面16。由于冷却通道6是凸缘4和定子框架1的连续部分，凸缘4与冷却流体通道6的端部9之间的接合部能够传递轴向力和扭矩。

冷却流体通道6可包括大致矩形截面。为了增大冷却流体通道6的加强效果，冷却流体通道的外壁的厚度可以沿框架1的长度方向l朝向第一端2增大。

沿框架1的长度方向l对齐的冷却流体通道6的外壁8提供了扭转刚度。外壁8的径向最外部可以在凸缘4的上表面16上定位至凸缘4的外边沿区域11，由此增大壁8的加强效果。外边沿区域11 靠近凸缘4的边缘10。

另外，可以将从定子框架1的中心线c至凸缘4的边缘10的径向距离r1与从定子框架1的中心线c至冷却通道6的径向最外部的距离固定成大致相同。这样，冷却通道6的外壁8的端部与凸缘4之间形成的接触长度延伸遍布于外边沿区域11上并且延伸至凸缘4的边缘10。

定子框架1具有从定子框架1的外表面7向外延伸的冷却翅片12，并且冷却翅片12从第一端2延伸至第二端3。冷却翅片12延伸至凸缘4与第一端2之间的接合区域。延伸至凸缘4的上表面16的上方的接合区域的冷却翅片12为第一端2提供进一步的刚度，该第一端2是框架1的接纳主要负载的部分。冷却翅片的端部13可以是倒角的以无障碍地离开凸缘4的上表面16。

在第二端3中，冷却翅片12的径向高度可以朝向第二端3减小。冷却翅片的方向可以沿在外表面7的正切方向与径向方向之间的方向导向。

冷却流体通道6可以沿框架的周向方向p对称地定位或者具有不均匀的间隔。在附图中，冷却流体通道6之间的沿周向方向的距离在一些冷却流体通道6之间大致相等，而在其他冷却流体通道6之间大致不相等。

定子框架1具有筒形形状。为了进一步增大刚度，框架1可包括锥形部分。框架处于第一端2处的部分14可以设置成朝向凸缘4成锥形地变宽。定子框架1的成锥形变宽的部分14的高度可以在定子框架1的沿框架1的长度方向l的总高度的4％至20％之间变化。

定子框架的安装方向是沿框架1的长度方向l的直立位置，其中，第一端2位于第二端3的下方。

定子框架1提供了高的旋转刚度。定子框架1的轴向刚度在竖向安装的电机中特别重要，在竖向安装的电机中，整个转子的质量被传递至电机的定子框架1。

在附图中示出的定子框架1中的冷却流体通道6的数目为三个。三个冷却流体通道对于电机而言是优选的数目，其中，随时间的推 移，轴的回旋对应于旋转椭圆。然而，流体通道的数目可以在3至9之间变化。

定子框架1可包括用于维护的开口15。用于维护的开口15可以相邻于凸缘4定位并且通过周围的框架被加固。周围的框架可以延伸遍布于外边沿区域11上并且延伸至凸缘4的边缘10。

定子框架1由例如铸铁制成。一体铸造的凸缘4、冷却管6和冷却翅片12允许以非常刚性的方式安装并且使振动最小化。

在竖向安装的电机中，带有其电气部分的定子被安装在定子框架1中并且电机的转子被安装在定子内侧，由此在转子与定子之间存在空气间隙。然后，将转子固定至电机的轴，并且该轴由轴承支承至电机的端盖(endshield)。轴和转子围绕轴向旋转轴线旋转。端盖被固定至框架1的第二端3。

在电机中，定子框架1的冷却翅片12和冷却流体通道6沿竖向、即沿电机的轴的方向延伸。冷却流体通道6还可以用作线缆路线，用于将线缆从电机的连接盒穿至电机的内部或外部。另外，冷却通道6的外壁可包括用于安装线缆的一个或更多个被盖上了的开口。

定子框架1的增大的刚度增大了定子框架1的簧片振动频率(reedfrequency)并且因此减小了电机的振动。特别地，定子框架1减小了由于转子质量的不平衡所激发的电机的转子的轴的回旋。

电机可以是电动马达或发电机。

当电机是电动马达时，由电动马达驱动的工作机或电动工具连接至定子框架1的第一端2并且安装至定子框架1的凸缘4。当电机是发电机时，驱动发电机的驱动机器连接至定子框架1的第一端2。定子框架1的第一端2位于驱动端并且定子框架1的第二端3位于电机的非驱动端。

对于本领域技术人员来说明显的是，随着技术进步，本发明的概念可以以多种方式实施。本发明及其实施方式不限于以上描述的示例并且可以在权利要求的范围内变化。

部件列表：1框架，2第一端，3第二端，4凸缘，5开口，6冷却流体通道，7外表面，8外壁，9外壁的端部，10边缘，11外 边沿区域，12冷却翅片，13冷却翅片的端部，14框架的一部分，15用于维护的开口，16上表面。

c中心线，l长度方向，p周向方向，r径向方向，r1径向距离。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种电机的定子框架(1)和一种竖向安装的电机。所述定子框架(1)具有第一端(2)和相对的第二端(3)。凸缘(4)从第一端(2)突出且围绕第一端(2)。定子框架(1)具有位于定子框架(1)的外表面(7)上并且从第一端(2)延伸至第二端(3)的冷却翅片(12)和冷却流体通道(6)，所述冷却翅片(12)。定子框架(1)形成为单个件。冷却流体通道(6)的外壁的在第一端(2)中的端部(9)连接至凸缘(4)，并且冷却翅片(12)延伸至凸缘(4)与第一端(2)的接合部。

技术研发人员：托尼·基尔佩莱宁;阿列克西·金努宁;亚妮·科索宁
受保护的技术使用者：ABB技术有限公司
技术研发日：2016.05.10
技术公布日：2017.11.17