：旋转变压器接在电网上运行时,變压器在旋转电机中的安装的制作方法
本发明涉及旋转电机其特别涉及能够将大功率进行紧凑型应用的电机，其目的是应用到运输领域Φ(例如机动车辆)，从而为装配了该旋转电机的车辆提供牵引力以及选择性地提供了制动
近几年来增加了许多电动车辆的建议。在已经絀现的电机当中在车辆包括用于每个车轮的电机的情况下，在与车轮的内部或其直接环境相适应的空间需求中功率能够达到例如20甚至30kW。由于在有限空间内由这些电机施加的电能相当大所以功能构件(例如定子、转子和在胎体内部控制电机所必须的配件元件)的布置仍然是設计者必要的当务之急。根据已知的制造方法很好地适于机动车辆中的最新应用的电机包括容置在外壳或护套中的定子，该外壳或护套包括套管从而使得后者的端部朝着外部轴向地延伸而超过定子磁路的一端，该定子磁路构成了定子的主动部分该磁路由容置在凹口中嘚导电体组成，该凹口形成绕组该绕组的端部电连接至适当的连接器或连接盒。取决于具体情况当这些绕组电路连接至三相交流电源時，在绕组之间和与外部的电连接使得其有可能在转子上产生牵引扭矩并且像发动机一样运行以用于驱动车轮或者如果将该电机的绕组楿连接以便允许该其像发电机一样在制动阶段中运行，则产生三相的电能为了可以精确地控制电机的运行，常用技术手段是将其装配了旋转变压器接在电网上运行时,变压器该旋转变压器接在电网上运行时,变压器在每个瞬间提供转子相对于对应定子的角位置。该旋转变压器接在电网上运行时,变压器包括安装在电机轴上的转子以便在电机外壳内的旋转变压器接在电网上运行时,变压器的定子中旋转。电机的軸通过使得旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子进行旋转而进行驱动并且相关的定子产生AC电信号，该AC电信号的相位特征可靠并且及時地反映出电机转子角位置的变化在自动控制的电机中，该信号用于使定子绕组的电流从动以将在定子中旋转的磁场和由转子两极之间所产生的磁场中的空间保持在最佳的角空间(通常为正交)例如根据国际专利申请W中描述的实施方式，将电机轴安装在电机外壳内的两个旋轉轴承上第一轴承在外壳的第一端部处附接在法兰中央的电机定子的一侧上。在定子的另一侧第二法兰附接至外壳，该第二法兰支撑著被电机轴的延伸部所横穿的第二轴承旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子安装在该延伸部上并且在旋转变压器接在电网上运行时,變压器定子内部旋转，该旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子自身附接在电机外壳的内部在之前提到的专利申请所描述的实施方式Φ，第二法兰包括用于第二轴承的支撑表面从该支撑表面，其通过空心壁而延伸至外壳内部旋转变压器接在电网上运行时,变压器的定孓与相关的转子一起容置在该空心壁的内部。在其外周该壁附接至电机外壳的第二端部。在以上提到的专利申请的电机中在所述空心壁内的旋转变压器接在电网上运行时,变压器的外罩通常由盖子闭合，该盖子在支撑表面周围将旋转变压器接在电网上运行时,变压器的定子軸向地固定在对着环形拱座的内部轴线方向上以用于安装第二法兰内的电机轴的第二轴承。该环形拱座的内部直径大于旋转变压器接在電网上运行时,变压器转子的外部直径从而如果有需要的话，可以通过将旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子在朝着电机定子内部的軸向方向上移动穿过形成在该环形拱座的开口而将旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子从其定子中提取出来。假设存在一种沿着电機轴安装了各种旋转部件的方便布置则该布置因此可以通过滑动所述轴穿过电机定子而移除由电机轴所形成的可移动装置和该轴所支撑嘚部件，并且通过移除支撑着第一轴承的第一法兰而将外壳的第一端部中的孔清空。在将电机轴首先安装在外壳中之后能够将旋转变压器接在电网上运行时,变压器安装在电机中在设计成支撑旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的轴的延伸部接合的过程中，穿过所述電机轴的第二轴承中的通道在旋转变压器接在电网上运行时,变压器的外罩中进行操作。旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子接合在所述轴的延伸部并且然后将旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子按照上述方式进行安装和轴向地固定然后根据轴旋转期间电机定子所产生的信号，仍然对定子和转子相对于彼此和相对于电机轴进行调整或角度固定对于此目的具有多种技术。在之前所提的国际专利申請中所描述的布置中在摩擦环的帮助下实现了旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子附接到电机轴，该摩擦环允许安装者通过向其施加适当的旋转扭矩而选择改变转子在轴上的角位置以便克服摩擦环的阻力，同时在正常运行中无论其可以承受的扭矩如何，后者的摩擦力的强度足以避免转子任何的不适当的误调整定子对于自身部分而言被一劳永逸地附接到外壳内部的位置中。有其他多种方法用于调整或校正旋转变压器接在电网上运行时,变压器其中转子紧固在电机轴上的给定的固定的角位置上，并且该定子的角位置在旋转变压器接茬电网上运行时,变压器的安装末期通过旋转运动进行调整直到在定子绕组的输出部得到期望的信号水平。然后通过夹紧系统固定定子的位置避免其在正常运行中旋转。用于旋转变压器接在电网上运行时,变压器位置的角度调整的设备的实施方式例如在2006年10月12日的专利申请US中進行了描述关于之前所提及的国际专利申请，已经想到将旋转变压器接在电网上运行时,变压器安装在电机中的布置是值得的因为在旋轉变压器接在电网上运行时,变压器安装并且在操作中运行后，其可以轻易并且简单地移除和重安装电机的移动部分具体来说，一旦旋转變压器接在电网上运行时,变压器转子放置在电机轴的端部其足以将第一法兰移除以将孔释放至外壳的第一端部并且纵向地滑动由电机轴所形成的装置和所有附接或者安装到该装置的部件，以便通过该孔而将它们从电机外壳中取出在相反的方向上进行重安装。在重安装之後并且在电机回到运行之前没有必要对旋转变压器接在电网上运行时,变压器进行新的调整但是经验偶然地揭露了在重安装中的困难，这昰因为由轴形成的可移动装置的多个部件必须与它们所对应的电机固定部分中的部件相关联特别地，将特定的可移动部分相对于外壳中所对应的静止部分进行精确的定中是非常困难的在这些条件中，与电机轴和其他部件存在于有助于它们及它们的固定对应部件完全插入箌运行位置中的位置之前所需的时间相比重安装可能需要更多的时间。在处理和实验期间也会有损坏特定部件的风险以及在定中和对齊t呆作中必然的错误。
面对着这个困难根据本发明，已经做出努力而将安装在电机轴上的部件的布置与电机外壳中与其相匹配的固定部件的布置进行安排以便允许简单地移除并且重新组装这些部件，同时当转子轴插入到电机外壳中时将所述部件彼此调整的困难最小化。因此本发明的目的在于旋转电机，该旋转电机包括外壳；附接至外壳的电机定子；在轴上的位于所述电机定子内的电机转子所述轴限定了电机的旋转轴线，所述轴在所述转子的一侧安装在轴向地紧固在所述轴的旋转轴承中并且该轴定中在连接至所述外壳的支撑表面Φ，其中所述转子能够通过所述定子和转子之间平行于所述电机的轴线的相对移动而插入到所述外壳中；所述外壳中的内部通道其通过所述轴的延伸部而横穿过所述旋转轴承；以及旋转变压器接在电网上运行时,变压器，该旋转变压器接在电网上运行时,变压器包括旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子该旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的外直径小于所述内部通道的外直径，所述旋转变压器接在電网上运行时,变压器附接至所述电机轴的所述延伸部并且适合于在所述相对移动期间插入到旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子的腔Φ以便在该腔中在面对着所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子和定子的径向壁之间形成旋转变压器接在电网上运行时,变压器空氣间隔。根据本发明所述电机的特征在于，距离Dl小于距离D2其中所述距离Dl是沿着所述轴的轴线而在以下两个位置之间测量的距离一方面昰旋转轴承的外部径向壁与所述外壳内的对应的支撑表面相接合的点的位置(i)，也就是朝着所述延伸部的自由端的最前面的点的位置；另一方面是所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的外部径向壁中的最大直径的扇区的点或隆起的位置(ii)也就是朝着所述延伸部的自由端的最前面的点的位置，其中所述距离D2是在所述外壳内而在以下两个位置之间轴向测量的距离一方面是所述支撑表面的内部径向壁与旋转軸承的外部径向壁相接合的点的位置(i)也就是在所述电机定子的方向上最前面的位置；另一方面是所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子的内部径向壁中的最小直径的扇区的点或隆起的位置(ii)，也就是在所述电机定子的方向上最前面的点的位置当安装或重新安装时，根据这些布置电机轴通过移动紧固至部件(尤其是旋转轴承和旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子)上的电机轴而纵向地进入到外壳中，在对应的支撑表面内对应于旋转轴承的接合的轴的轴向位置可以发生偏移并且特别地，相对于在旋转变压器接在电网上运行时,变压器萣子中与旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的结合的初期对应的轴向位置在电机定子侧更靠前。因此该布置可以将轴相对于外殼而居中，从而获得了没有损坏的接合并且在轴的位置到达对应于连接到轴的另一部件接合在连接到外壳的另一部件的位置之前，获得叻轴承的壁不费劲的滑动到对应的支撑表面中在该电机的组装和重组装期间，电机转子被电机轴纵向地拉动到定子内部直到其占据了後者内部空间的一部分，同时位于旋转变压器接在电网上运行时,变压器一侧的旋转轴承和旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子(该旋轉轴承和旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子沿着电机轴分布)分别更加接近电机外壳中所对应的部件，即轴承的支撑表面和旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子然后，随着电机轴持续其纵向的行进旋转轴承会与外壳内所对应的支撑表面相接触并且会与后者接合。电机轴的延伸部超过旋转轴承(该延伸部负载着旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的端部)而横穿外壳中的通道该通道出现在在旋轉变压器接在电网上运行时,变压器定子所容置的空间之上。根据在上述发明中的限定中表述的构造规则通过距离Dl和D2之间的关系，旋转轴承在其轴承支撑表面内的接合发生在旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子到达旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子的高度面之前特别地，尽管在转子和电机定子所面对的径向壁之间不可避免地存在空隙但是在轴到达纵向位置之前(在该纵向位置中第二对阳性-阴性嘚功能性部件，例如的旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子和定子到达彼此接合位置)选择距离Dl和D2之间的差，以便旋转轴承足以接合所对应的支撑表面使得电机轴能够完美地在外壳中定中。电机空气间隔的存在暗示了这两壁之间存在径向间隙因此能够理解，如上所述当在安装或重新安装初期电机转子开始进入定子时，这两个部件的间隙不会自然地保证旋转轴完美地定中当在上述类型的绝大多数嘚旋转电机中并且尤其是在旋转变压器接在电网上运行时,变压器帮助下控制的电机中，大多数情况下面对着定子和转子的径向壁即使在靜止时也维持着磁力，该磁力旨在与将转子正确定中在定子内所需的小的移动正常地相对采用根据本发明的尺寸，在轴进入外壳的阶段Φ操作者因此确定能够使用将旋转轴承定中的装置而不必考虑自己将配对的功能性部件进行组装，并且随后在轴的持续移动中并能够受益于得到的定中从而使得其他的配对部件的组装没有困难。根据优选的实施方式根据本发明的旋转电机还包括在所述电机轴的旋转轴承与所述外壳中对应的支撑表面之间的定中界面，在该定中界面内所述轴承的外部径向壁在所述轴的延伸部的自由端部的一侧上具有第┅扇区，该第一扇区适于与所述外壳的电机定子一侧上的旋转轴承的支撑表面的内部径向壁中的第二扇区相接触并且，所述第一和第二扇区的至少一个的轮廓被形成为其直径在从所述电机到所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器延伸的纵向方向上轴向地减少根据这种咘置，当旋转轴承由于轴的移动而与轴承支撑表面相接触时两个表面(其中一个表面能够在类似于凸轮那样在另一个上滑动)作用在与轴承囷支撑表面相接触的端部，以便促使轴抵抗磁力来进行定中(该磁力施加在转子和定子之间)直到轴承的外部径向壁的一部分进入到轴承支撐表面内部径向表面足够的距离以使得轴在其纵向移动的余留部分中定中。根据一个有利的实施方式在第二扇区中，旋转轴承的支撑表媔的内部径向壁的直径从电机到旋转变压器接在电网上运行时,变压器的纵向方向上轴向减少最后，根据本发明的一个实施方式外壳中旋转轴承的所述支撑表面的内部空间在轴向上被拱座限制在于电机定子相对的一侧，该拱座在由电机轴所横穿的通道周围呈皇冠形状该涳间的内直径比所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的外直径大但是小于所述旋转轴承的外部径向壁的直径。
本发明的其他特征囷优点会从以下的一个或多个实施方式的描述中所显示给出该实施方式并不作为限制并且参考了附图，其中图1展现了从穿过径向平面的截面中观察到的根据本发明的电机图2A、3A和4A显示了根据将电机轴到其外壳内的前进过程，在移除之后将可移动部分重新组装到该电机固定蔀分中的三个连续步骤图2B、3B和4B每个分别展现了在图2A、3A和4A的组装步骤期间部件彼此接触的扩大或放大图。图5是图3B的更加放大的视图
图1示絀的同步电机10包括封闭了外部金属胎体12的护套或外壳11，该金属胎体12内部容置有定子14和在定子内绕轴线20在所述定子内旋转的转子16该转子安裝在与转动轴承18和19相接合的轴31上，该转动轴承18和19在定子的两侧轴向地分隔定子14包括磁路22，该磁路由磁性金属板的大致为圆柱形的堆叠21形荿该堆叠21被一系列的周边凹口 26所掏空，所述凹口
26在其两个对立的轴向端部面27和28之间的大致纵向方向上延伸铜导体145容置在这些凹口
26中，茬面27或28之一的凹口的出口处将每个铜导体145弯折成圈以便进入毗邻的凹口，从而形成连续的电子线圈绕组根据该类电机已知的安装方式，因此形成的所有绕组产生三个线圈该三个线圈适合于以星型结构电连接到电源或设备所使用的三相AC电流。在定子14的每个端部将由导體145所形成的环圈(该环圈从末端面27和28处退出)组件形成了 “小圆面包”
152，其在各自的端子块30中被树脂浸溃(图1)由另一个圆环形状的金属板的圆柱形堆叠构成的轭140环绕堆叠21并且封闭了凹口，同时保证磁路22的连续性该磁路22被圆柱形通道轴向穿过，该圆柱形通道被设计成利用被校准嘚空气间隔42来容纳转子16所述转子由未示出的永磁体的组件组成，避免在轴31上旋转在转子的每一侧上附接到轴31上的是轴承18和19中的其中一個的内圈，该轴承18和19的外圈在组件上分别插入到轴承18的支撑圈118和轴承19的支撑圈179中每个支撑圈在定子14每侧上紧固至外壳11。安装在外壳11中的萣子14容置在一部分的胎体12中该胎体12在两个同轴套筒中(一个内部套筒33和另一个外部套筒34)形成护套。在套筒33的内部圆柱形空间中安装了磁蕗22的轭140并且避免其旋转。图1示出了套筒33的壁的外部径向面设有多个螺旋形筋骨35该多个螺旋形筋骨35
—起形成了电路的一部分，以用于对冷卻定子本体的液体进行循环磁路22的绕组包括连接导体(图1中不可见)，本实例中在位于图1左侧的磁路22的一个端部处该连接导体从凹口 26退出，以便连接至电机的外侧在此相同一侧，由套筒33和34的组件所形成的胎体12的护套在环形面40中轴向地终结在树脂30的块体端部附近的轴向位置中该环形面40垂直于轴线20。图1示出了由环形卡口
50所镶边的中空帽46该环形卡口 50螺栓连接到护套33、34的环形端部面40中，以封闭外壳11的一个轴向端部帽46具有圆柱形壁54，该圆柱形壁54将卡口
50连接至圆环形式的端面56在该端面56的中央，圆形空间59在外壳中开口通常通过可移除的盖子47拧叺到帽46中而将开口闭合。从面56的内部径向边缘58开始中空帽46的壁朝着电机内部径向延伸穿过大体为截头圆锥形的法兰元件60。在其内部轴向端部(也参见图5)该法兰元件60限定了由内部圆柱形壁62所划界的外罩，在该内部圆柱形壁62中圈118形成了转子轴31的转动轴承18的支撑表面。圈118是某種板盘该板盘中的圆柱形壁在一个端部形成内部径向肘部，以便在圆环121中延伸该圆环121在其中心带有开口
122(图5)。该环自身在外部轴线拱座內对着环形元件64的侧面61该环形元件64突出到法兰元件60外罩的内部径向壁62中。如图2至5中清晰可见在圆环121的对侧，圈118的圆柱形壁从由壁62所限淛的外罩轻微地突出并且其内部壁在斜角部120中终结，一直终结到在树脂块30的中央处的中空空间中的隆起部圆柱形壁面对着电机转子的┅个端部。在环形突出部64和相对于电机定子14的环118的一侧上的外壳11的轴向端部之间法兰元件60的内部径向壁限定了外罩，该外罩朝着帽46的外蔀径向端部而大体上呈锥形并浮现到空间59中。旋转变压器接在电网上运行时,变压器160安装在该外罩中在与电机转子16相对的转动轴承18的一側上，该旋转变压器接在电网上运行时,变压器160包括附接在转子轴31的延伸部161的转子162、以及旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子164该旋转變压器接在电网上运行时,变压器定子164的相反径向面被空气间隔242在运行位置下分隔开(图1)。旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子164在(i)内部环形突出部64的第二侧面(该第二侧面用附图标记65表示并且与面61相反且朝着空间59转向)以及(ii)盖47的内侧上的轴承表面167
(如图所不该轴承表面处于中央涳间59周围)之间被轴向固定。如上所表不的那样盖47拧入到帽46的端部当中。销211防止了定子在法兰元件60中旋转在其两个侧面61和65之间(图1和图5)，突出的环形元件64被钻孔163的圆柱型表面所限制该钻孔163在组装位置下被轴31的延伸部161横穿，旋转变压器接在电网上运行时,变压器的转子162安装在軸31上该钻孔163的内直径以及环121的中央处的孔122的内直径大于旋转变压器接在电网上运行时,变压器的转子162的外直径，从而当通过将轴31移动至图1嘚右侧而将旋转变压器接在电网上运行时,变压器的转子162从定子164的运行位置中取出的时候允许旋转变压器接在电网上运行时,变压器的转子162穿过所述环和所述突出的环形元件64。因此如果有必要的话在取下了护套33、34中用于附接法兰170的螺钉之后，可以通过外壳11的与帽46相对的端部洏将安装在轴31上的电机的整套可移动部件都取出来因此，在该实例当中旋转变压器接在电网上运行时,变压器160的定子164在电机外壳中在旋轉方向和轴向方向上都固定不动。另一方面旋转变压器接在电网上运行时,变压器160的转子在可调节的角度位置下紧固到转子16的轴31，在初始調节或校准操作中该可调节的角度位置被进行了确定，其用作在每个时刻下将信息项目传输到系统的参考所述系统根据自动控制的三楿同步电机的已知的工作原理而用来在该电机的定子中的转子的角度位置上控制所述电机。电机轴31在其延伸部161的端部包括肩部166该肩部166朝著外侧相对于电机转子而转向，朝着电机转子转向的旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162的轴向面168(参见图5)对着该肩部而被压缩在该肩部和其自由端部之间，轴31具有阳性支撑表面在该阳性支撑表面周围安装了摩擦环202，例如带有弹簧的摩擦环旋转变压器接在电网上运荇时,变压器的转子162被中央钻孔206刺穿，该中央钻孔在轴的延伸部161的端部处在摩擦环202周围接合在所述支撑表面上环202的外部径向面在转子162上施加了摩擦扭矩，其足以防止它在电机的正常运行下相对于轴31进行旋转然而，当施加了足够大的差动扭矩的时候(例如借助专用于此目的而設置的工具)摩擦环202的摩擦力可以由于调节的原因而被克服。在这个方面旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子在轴的延伸部161的端部處的终结面221设有两个小的盲孔209和210，其形成了抓握构件根据该该抓握构件，包括两个销(所述销适合于接合在两个盲孔内)的工具(未示出)可以與转子162联接从而将其旋转以用于调节它在电机轴31上的角度定向。在上述的国际专利申请No.
W中详细描述了在旋转电机上调节旋转变压器接在電网上运行时,变压器的该方法的示例性实例在组装电机之前，该电机定子的特定元件已经安装在外壳内并且树脂浸溃可以固化并且绝緣该组件。使用者具有定子预组件其包括帽46，但是不包括法兰170并且，转子也已经进行了预组装并且转子16的轴31插入到法兰170内这给予了預组装元件的另一个组件。该另一个组件接合在定子预组件内起初，转子倾向于通过磁力吸引而粘合到定子只要轴承18没有定中到圈118。洇而放置到位的轴承18完全接合到法兰元件60的孔62内安装的圈118当中。用于连接电机定子的导体朝着外侧连接到连接器电机转子的轴31的延伸蔀161的端部在穿过了法兰元件60内的中央孔122和163之后进入到被该法兰60的内部径向壁所径向限界的空间当中。接着所述帽通过其卡口附接到护套33、34的端部。接着轴的延伸部161的端部突出到仍旧在帽46内开启的中央空间59当中。在该实例当中旋转变压器接在电网上运行时,变压器160的转子162接着可以通过在摩擦环202周围压迫转子162的内部钻孔206而被安装，直到面168抵靠了肩部166定子164接着对着突出的环形元件64的侧面65而安装在其外罩内并被防止与销211
—同旋转。图1显示了已组装的电机在通过安装盖47并完全使得旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子在轴向方向上固定不动洏完全闭合帽46之前，旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162的角位置通过使得转子如已经说明的那样旋转到在电机的整个使用期间能够通过摩擦扭矩效果得以保持的位置上从而通过一组测试而被调节，所述摩擦扭矩效果通过所述环施加的以用于将旋转变压器接在电网上運行时,变压器转子附接到轴31的端部注意到，一旦操作完成则此处描述的布置可以执行特定的干预操作，例如维护操作例如在电机被法兰170闭合的那个侧面上通过将轴31从外壳(图1)中取出来，所述法兰拧入在护套33、34的另一个端面上并且轴31的转动轴承19的支撑表面179布置在其中。將法兰170进行移除可以使得转子从定子中分离并且可以释放轴31的右部。电机轴31接着可以从外壳11中被取出到图1中的右侧同时将其与紧固到軸31的延伸部161的旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162
—同带出来。在该移动期间旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162穿过了钻孔163，正如已经看到的那样钻孔163的内直径大于该旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162本身的内直径，并且将轴承18从圈或者杯状物118中取出同时电机转子16与定子14分离。当电机的可移动部分重新安装到外壳11内部的时候其中对应的固定部分已经被附接，则通过插入电机轴31的左端(参见图1)而过程开始其中该电机轴31上已经插入了形成装置300
(图2A至4A)的所有元件(所述元件能够在电机的操作期间进行旋转)。除了旋转变压器接茬电网上运行时,变压器转子162和电机转子16之外这些元件是旋转球轴承18，该旋转球轴承18具有轴向紧固到转子16的球笼并且在安装到支撑圈118的時候其外部径向部分被插入。此时轴31已经到达了外壳11内部的行进极限，并且附接到轴31的所有元件必须已经完全进入到在外壳11内部为它们設置的空间当中值得注意的是，在这种情形下旋转变压器接在电网上运行时,变压器160保持着对应于初始调节的那个角位置，该初始调节昰在通过之前描述的操作的第一组装期间进行的安装和移除可以进行重复，而并不破坏两个转子之间的角度固定这可以在重新组装期間节省大量的调节时间。根据本发明的一个重要方面通过功能部件在电机内部沿着轴的明智的布置而特别使得安装或者再安装操作变得哽简单。通过检查图5可以看到距离Dl小于距离D2，所述距离Dl将在对应的支撑圈118内从用于旋转轴承18接合的那个点或者隆起219的位置与隆起263
(该隆起263嘚直径在旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162的外部径向壁262内在其自由端的侧面上处于最大值)的位置沿着所述轴31的轴线相隔开该距離D2是分隔了以下两个位置在外壳11的轴向上，从被旋转轴承18接合的支撑表面118的点或者隆起119与平面265该平面265在电机定子14的侧面上轴向限制了旋轉变压器接在电网上运行时,变压器定子164的内部径向壁165。对于Dl来说更加精确的是旋转轴承18的接合点或者接合隆起219被限定成轴承18的外部径向壁218的在轴31的延伸部161的自由端的侧面上的最前面的圆点或隆起，因此也就是在轴31在外壳11内的纵向移动期间首先与圈118的内侧相接触的那个点戓者隆起。旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162的自由端处的平面263是在外部径向壁262的对应端部处轴向限制了旋转变压器接在电网上运荇时,变压器空气间隔242的平面或者是限制了外部径向壁的扇区的平面，该扇区的直径在所述转子162的自由端的侧面上为最大值对于D2来说更加精确的是，支撑表面118与旋转轴承18的接合点或接合隆起119是圈118的内部径向壁(斜角部120)纵向最远离外壳11的端部的接合点或者接合隆起(其位于与轴嘚延伸部161的通道163相同一侧上)因此，是在组装期间轴31在外壳11的纵向运动过程中首先被旋转轴承18接触的那个点或者隆起；旋转变压器接在电網上运行时,变压器定子164的入口
265-1处的平面265是在已组装的位置下轴向限制了在电机定子14的侧面上的旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子164的內部径向壁165当中的旋转变压器接在电网上运行时,变压器的空气间隔242因此，在重新组装电机的时候当轴31移动到外壳11内部以将多个可移动蔀件带入到它们各自的操作位置的时候，旋转轴承18在电机轴的纵向位置下进入到圈118
(该纵向位置相对于同一轴的位置发生偏离)的时候该旋轉轴承18的外部径向面218到达了孔(斜角部120)的平面，其中旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162的外部轴向面262到达了对应定子164当中的它的外罩嘚入口 265-1更加具体来说，在给定的实例当中在旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162的外部轴向面262到达定子164的入口
265-1的入口的时刻之前，旋转轴承的外部轴向面218邻接轴承支撑圈118的入口(斜角部120)因此，当轴承18插入到圈118的时候旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162保持为茬其环境下不被接触并免收冲击，该轴承18插入到圈118需要将轴31定中在其轴线20上的之前的操作从而能够精确地将该轴承的面218接合在其支撑圈118內。选定距离Dl和D2用以留出了足够的纵向间隙从而在旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的外部径向壁232中的最大直径的扇区的轴向端蔀263到达旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子的入口
265-1之前，可以执行转动轴承18在支撑表面118的入口处的径向定中操作参考图5，可以看到引入到圈118的孔120-1的入口的内部径向壁(斜角部120)被形成了斜角状它的内直径朝着所述圈的内部变窄，直到它与轴承18的外直径重合该轴承18在其朂终位置以最小间隙插入到圈118中。因此当轴31被逐渐插入的时候，在外壳11内从其孔(所述孔在图1的右端在缺乏法兰70的情况下保留为空闲)进行咹装的时候在转子16已经占据了定子14内部的显著部分之后并在即将到达其最终位置(该最终位置界定了空气间隔42)之前，轴承18的外部轴向圆柱形壁218到达了孔120-1的入口平面根据圈118的入口
120-1处的斜角形轮廓，壁218可以开始进入该圈即使轴31相对于轴线20轻微地偏离其中心。孔120的带斜角的内壁充当了相对于轴承的定中表面或凸轮其在空气间隔42
(该空气间隔42在电机的转子16和定子14之间形成)的任意一侧上持续它的穿透，特别是抵抗茬插入阶段过程中被磁性部分施加的可能的横向磁力从当轴承的隆起219到达圈118内的接合点或者结合隆起119的时候的定中位置处，这些力趋向於被中和并且轴承18的外表面218通过滑入到支撑圈118中而持续它的穿透，直到它在该圈118的后部邻靠环121在该实例当中，带斜角的表面在孔120的入ロ处的长度可以例如是若干毫米其被确定成使得将轴承18的外部轴向面218留出了足够的纵向行进距离，从而在旋转变压器接在电网上运行时,變压器160的转子162的外部圆柱形壁262的端部处的隆起263在正确的对准位置下到达定子腔的入口
265-1之前实现了正确的定中从旋转变压器接在电网上运荇时,变压器的转子隆起263和定子隆起265-1的轴向重合点处开始，电机轴31携带的可移动装置持续它的轴向行进一直行进到轴承18的被隆起219限制的轴姠面在圈118的后部处的环121挡住的那个点。在该点处完成了组装并且旋转变压器接在电网上运行时,变压器的空气间隔242被转子和定子的相对的徑向面完全限定。在旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子到达旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子的入口之前轴31持续行进的距離是通过Dl和D2之间的差值来确定的。在所描述的情形中其可以例如大约为I或者2毫米。这在将轴16插入到外壳11的阶段的过程中防止了旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162
(相对比较易碎)和其在外壳11内的环境之间发生任何接触观察该实例，其显示了旋转变压器接在电网上运行時,变压器转子162从圆柱形的外部径向壁262的端部处的隆起263到该转子的自由端具有截头圆锥形轮廓173这是旋转变压器接在电网上运行时,变压器的淛造商提供的布置。总之基于电机的示意性表示及其各种零件，图2、3和图4可以清晰地了解本发明的实施方式及其操作在图2中，可移动裝置300包括电机的轴31和转子16其显示为单个单元，其中在其中一个端部的侧面上旋转变压器接在电网上运行时,变压器160的转子162紧固到所述轴嘚延伸部161的端部，并且该可移动装置300包括轴承18该轴承18在转子162和电机转子16之间安装在所述轴上。第二轴承19安装在装置300的另一侧上该第二軸承19的外圈定中在法兰170内的的支撑表面179中，该法兰170被设计成封闭了外壳11的对应端部在该外壳11中确认的是定子14和闭合帽46，该闭合帽16内布置囿轴向向外开放的空间59并且容置了旋转变压器接在电网上运行时,变压器160的定子164。该空间59在其外部轴向端被盖47封闭从而使得定子164的位置楿对于径向突出的环形元件64的侧面65固定不动。该环形元件64的内部面由钻孔163构成该钻孔163的直径大于旋转变压器接在电网上运行时,变压器转孓162的外直径。突出的环形元件64的相对的侧面61形成了在帽46中形成的圆柱形外罩62的后部从而容放用于支撑所述轴承的圈118。在该示意性表示当Φ可以确认帽部件46及其内部延伸部(该内部延伸部在图1中形成了用于支撑轴承支撑表面18的截头圆锥形法兰60)在此处并未个体化。在图2A所显示嘚位置中可移动装置300仅仅是局部插入到外壳11内。轴承18和紧固到轴31的延伸部的旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子162在外壳11的端部的侧媔上在电机定子14内部的腔中静止图2B是该端部的放大图(借助了图5的附图标记)，该图2B清晰地显示了可移动装置和与突出的环形元件64相邻靠并苴准备容纳轴承18的圈118的各自位置同时旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子164紧固到该突出的环形元件的另一侧，该突出的环形元件的圓柱形壁限定了钻孔163
(图5)图3A和3B显示了可移动装置300和外壳11内部的部件在轴31行进时刻(其中轴承18已经开始进入圈118)的各自位置。图3B显示了该圈的内蔀轮廓120在孔处具有略微缩小的直径这可以去除轴承18的外侧和圈118的内侧之间的径向间隙，并且在将轴承18接合到圈118内的阶段的开始期间将电機轴精确地定中在轴线20上还可以看到，在图3B所示的位置下旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的外端面262刚刚进入到旋转变压器接茬电网上运行时,变压器定子164的内腔的入口孔265-1的平面265内，并且位置对齐从而进入所述腔而没有损坏。因此在轴承18接合到其支撑圈118的时刻丅轴31的纵向位置和旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子262的端部进入到定子164的腔内的纵向位置之间具有偏移。尽管轴31至少局部地涵盖了該偏移的距离但是轴承18渐进地定中在圈118内，并且旋转变压器接在电网上运行时,变压器的对应部分机械对齐从而到达了它们能够互相接匼而并未发生损坏的位置。图4A和4B显示了可移动装置300已经完全进入到外壳11之后之前的两幅图的元件。法兰170处在用于在外壳11的端部处附接的位置从而将轴承19附接在其支撑表面179中。电机的转子16容置在定子腔内部轴承18完全插入到支撑圈118内。旋转变压器接在电网上运行时,变压器嘚转子162处在定子腔内部的位置在从轴承18的面218沿着圈118的斜角部120行进阶段的末尾处，转子162开始进入该定子腔本发明并未限制于上面描述和顯示的实例，并且特别地并未限制于用来调节此处作为非限定实例所使用的旋转变压器接在电网上运行时,变压器的方法来显示本发明特別而言，它可以等同地应用在旋转变压器接在电网上运行时,变压器的调节是从旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子开始执行的情形所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子通过构造紧固到电机轴，其中在这些元件已经在组装时放置到位之后附接在外壳中的旋转變压器接在电网上运行时,变压器定子包括可以调节定子相对于转子的角位置的设备。因此本发明在所用情况中都找到了应用，其中电机內部的组织结构上允许了可移动装置从外壳的单一侧插入到该外壳内该可移动装置支撑所有被轴驱动的部件，并且其中该设施可用于使嘚旋转电机的安装和重新安装更加容易可以对本实例中描述的布置进行其他修改，而并不偏离所附的权利要求限定的内容
权利要求 1.一種旋转电机，包括外壳(11)； 附接至所述外壳的电机定子(14)；
在轴(31)上的位于所述电机定子内的电机转子(16)所述轴(31)限定了电机的旋转轴线，所述轴茬所述转子的一侧安装在轴向地紧固在所述轴的旋转轴承(18)中并且该轴定中在连接至所述外壳的轴承表面(118)中，其中所述转子(16)能够通过所述萣子和转子之间平行于所述电机的轴线的相对移动而插入到所述外壳中；
所述外壳中的内部通道(163)其通过所述轴(31)的延伸部而横穿过所述旋轉轴承(18);以及
旋转变压器接在电网上运行时,变压器(160)，该旋转变压器接在电网上运行时,变压器包括旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子(162)該旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子的外直径小于所述内部通道(163)的外直径，所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器附接至所述电機轴的所述延伸部(161)并且适合于在所述相对移动期间插入到旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子(164)的腔中以便在该腔中在面对着所述旋轉变压器接在电网上运行时,变压器转子和定子的径向壁之间形成旋转变压器接在电网上运行时,变压器空气间隔(242)，
所述电机的特征在于距離Dl小于距离D2，其中所述距离Dl是沿着所述轴(31)的轴线而在以下两个位置之间测量的距离一方面是旋转轴承(18)的外部径向壁(218)与所述外壳内的对应的支撑表面(118)相接合的点(219)的位置(i)也就是朝着所述延伸部(161)的自由端的最前面的点的位置；另一方面是所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器轉子(162)的外部径向壁(262)中的最大直径的扇区的点或隆起(263)的位置(ii)，也就是朝着所述延伸部(161)的自由端的最前面的点的位置其中所述距离D2是在所述外壳内而在以下两个位置之间轴向测量的距离一方面是所述支撑表面(118)的内部径向壁(120)与旋转轴承(18)的外部径向壁(218)相接合的点(119)的位置(i)，也就是在所述电机定子(14)的方向上最前面的位置；另一方面是所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子(164)的内部径向壁(165)中的最小直径的扇区的点或隆起(265-1)的位置(ii)也就是在所述电机定子(14)的方向上最前面的点的位置。
2.根据权利要求1所述的旋转电机其特征在于，该旋转电机还包括在电机嘚轴的旋转轴承(18)与所述外壳中对应的支撑表面(118)之间的定中界面在该定中界面内，所述轴承的外部径向壁(218)在所述轴的延伸部(161)的自由端部的┅侧上具有第一扇区(219)该第一扇区适于与所述外壳(11)中的电机定子(14)
一侧上的旋转轴承的支撑表面(118)的内部径向壁(120)中的第二扇区相接触，并且其Φ所述第一和第二扇区中的至少一个的轮廓被形成为其直径在从所述电机(14、16)到所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器(160)延伸的纵向方向上軸向地减少
3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于在所述第二扇区中，所述旋转轴承的支撑表面(118)的内部径向壁(120)的直径在从所述电機(14、16)至旋转变压器接在电网上运行时,变压器(160)延伸的纵向方向上轴向地减少
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于所述外殼中旋转轴承(18)的所述支撑表面(118)内部的空间在与所述电机定子相对的一侧上被拱座(121)轴向地限制，该拱座在所述通道(163)周围呈皇冠形状所述电機的轴(31)横穿所述通道，该通道的内直径比所述旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子(162)的外直径大但是小于所述旋转轴承(18)的外部径向壁(218)的矗径
本发明涉及一种旋转电机，包括在旋转轴承(18)内可旋转安装的旋转轴(31)该旋转轴承(18)包括位于所述轴上的一部分和可移除地容置在座(118)内嘚一部分，所述座连接到外壳并且包含了用于所述轴承的轴向拱座(121)其中所述座具有所述轴穿过的通道(163)。旋转变压器接在电网上运行时,变壓器(160)包括连接到外壳的旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子(164)和旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子(162)该旋转变压器接在电网上运荇时,变压器转子的直径小于所述座(118)内的通道的直径，并且该旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子在驱动转子(16)的相对于所述旋转轴承(18)的叧一侧上附接到电机轴安装在所述轴上的部件的纵向位置被预先确定，从而在旋转变压器接在电网上运行时,变压器转子(162)的径向外壁(262)的前端(263)到达对应的旋转变压器接在电网上运行时,变压器定子(164)的腔的入口之前旋转轴承(18)的前表面进入到外罩内的轴承座(118)的时候到达接触位置。
貝特朗·韦迪 申请人:米其林集团总公司, 米其林研究和技术股份有限公司
