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DE19904481A1 - Three-phase asynchronous motor for road vehicles - Google Patents

Three-phase asynchronous motor for road vehicles

Info

Publication number
DE19904481A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
asynchronous motor
road vehicles
phase asynchronous
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904481A
Other languages
German (de)
Inventor
Herbert Ott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE19904481A priority Critical patent/DE19904481A1/en
Priority to PCT/EP2000/000709 priority patent/WO2000046904A1/en
Publication of DE19904481A1 publication Critical patent/DE19904481A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/168Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having single-cage rotors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)

Abstract

The invention relates to a 3-phase A.C. asynchronous motor for driving on-road vehicles. Said motor is provided with a stator and a rotor which is embodied as a squirrel cage and has numerous copper rods that are inserted into the corresponding grooves of the rotor. The ends of the copper rods are linked by means of cage rings. The copper rods in the rotor are sealed with each other under pressure by means of aluminium.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehstrom- Asynchronmotor für den Antrieb von Straßenfahrzeugen, ins­ besondere Nutzfahrzeugen, mit einem Stator und einem Rotor, der als Kurzschlußläufer ausgebildet ist und der eine Viel­ zahl von Kupferstäben aufweist, die in entsprechende Nuten des Rotors eingesetzt sind, wobei ihre Enden durch Kurz­ schlußringe miteinander verbunden sind.The present invention relates to a three-phase Asynchronous motor for driving road vehicles, ins special commercial vehicles, with a stator and a rotor, which is designed as a short-circuit rotor and the one much Has number of copper rods in corresponding grooves of the rotor are used, their ends by short key rings are connected.

Elektrische Antriebe sind besonders für Nutzfahrzeuge, wie Busse, im Stadtbetrieb sehr geeignet. Die stufenlose Steuerung der Fahrgeschwindigkeit und des Drehmoments im gesamten Fahrbereich kann ohne Schalter durch eine ver­ lustarme Spannungs- und Stromregelung erfolgen, wobei eine ruckfreie Beschleunigung erreicht wird. Die elektrischen Kraftfahrzeugeantriebe sind ferner geräuscharm und abgas­ frei und daher äußerst umweltfreundlich.Electric drives are especially for commercial vehicles, like buses, very suitable in city operations. The stepless Control of driving speed and torque in the entire driving range can be switched without a switch Low-voltage voltage and current regulation take place, whereby a smooth acceleration is reached. The electrical Motor vehicle drives are also low-noise and exhaust gas free and therefore extremely environmentally friendly.

Das DE U 29 61 6977 offenbart ein Fahrzeug mit elek­ trischem Antriebsmotor, der als Asynchronmotor ausgebildet ist und einen Rotor mit Rotorblechen und einen Stator mit Ständerblechen aufweist, wobei die Verwendung eines Asyn­ chronmotors Vorteile hinsichtlich Wartungsfreiheit und grö­ ßerer thermischer Belastbarkeit aufweist. Üblicherweise werden solche Motoren in vier- oder sechspoliger Ausführung verwendet, wobei das Gehäuse des Antriebsmotors ortsfest mit dem Fahrzeug verbunden ist und der Rotor auf einer Wel­ le, insbesondere einer Hohlwelle sitzt, die ihrerseits über ein Getriebe, insbesondere ein Differential, mit einer An­ triebswelle für das Fahrzeug verbunden ist. Der Antriebsmo­ tor ist bei diesem bekannten Fahrzeug phasenüberlappend in zwei Schichten gewickelt und weist einen verkürzten Wickel­ schritt auf; das Rotorblech sowie das Ständerblech sind jeweils mit einer Vielzahl von tropfenförmigen Nuten verse­ hen, wobei jeweils die dicke Tropfenseite der Nuten der Außenseite des zugehörigen Bleches zugewandt ist.DE U 29 61 6977 discloses a vehicle with elek trical drive motor, which is designed as an asynchronous motor and a rotor with rotor plates and a stator with Stator plates, the use of an Asyn chronmotors advantages in terms of freedom from maintenance and large has lower thermal resilience. Usually such motors are available in four or six poles used, the housing of the drive motor stationary connected to the vehicle and the rotor on a wel le, especially a hollow shaft, which in turn sits over a transmission, in particular a differential, with an drive shaft for the vehicle is connected. The drive motor Tor is phase overlapping in this known vehicle  wrapped two layers and has a shortened wrap step up; the rotor plate and the stator plate are each with a variety of teardrop-shaped grooves verse hen, where the thick drop side of the grooves of the Outside of the associated sheet is facing.

Die für den Antrieb von Straßenfahrzeugen, insbesonde­ re Nutzfahrzeugen verwendeten Drehstrom-Asynchronmotore müssen bei kleinen Abmessungen hohe Anfahrmomente besitzen und gleichzeitig eine hohe maximale Drehzahl erreichen.The one for driving road vehicles, in particular re commercial vehicles used three-phase asynchronous motors must have high starting torques with small dimensions and at the same time achieve a high maximum speed.

Die üblicherweise zur Herstellung dieser Motore, ins­ besondere der Rotoren, verwendeten Materialien sind entwe­ der Aluminium-Druckguß oder Kupfer. Ein Rotor aus Alumini­ um-Druckguß ist kostengünstig herzustellen und für hohe Drehzahlen gut geeignet. Ein derartiger Rotor weist jedoch eine, im Vergleich zu Kupfer, geringe Leitfähigkeit auf (γ = 36 für Aluminium im Vergleich zu γ = 57 für Kupfer).The usually used to manufacture these motors, ins particular of the rotors, materials used are either die-cast aluminum or copper. A rotor made of aluminum um die casting is inexpensive to manufacture and for high Speeds well suited. However, such a rotor has a low conductivity compared to copper (γ = 36 for aluminum compared to γ = 57 for copper).

Es wäre daher günstig, den Kurzschlußläufer aus Kupfer zu gießen, jedoch scheitert dies an den hohen Schmelztempe­ raturen des Materials. Daher werden üblicherweise diese Rotoren durch Verwendung einer Vielzahl von Kupferstäben gebaut, an die Kurzschlußringe angelötet werden. Diese Kup­ ferstäbe werden in entsprechende Nuten im Rotor einge­ steckt, wodurch jedoch die maximalen Drehzahlen begrenzt sind und nicht diejenigen von aus Aluminiumdruckguß herge­ stellten Rotoren erreichen. Außerdem lassen sich die Kup­ ferstäbe im Rotor für einen stabilen Wuchtzustand des Ro­ tors bei hohen Drehzahlen nur schwierig befestigen.It would therefore be beneficial to use the short-circuit rotor made of copper to pour, but this fails due to the high melting temperature materials. Therefore, these are usually Rotors using a variety of copper rods built, to which short-circuit rings are soldered. This Kup rigid rods are inserted into corresponding grooves in the rotor stuck, but this limits the maximum speeds are and not those of die-cast aluminum set rotors. In addition, the Kup rods in the rotor for a stable state of balance of the Ro It is difficult to attach the tors at high speeds.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehstrom-Asyn­ chronmotor für den Antrieb von Straßenfahrzeugen dahinge­ hend zu verbessern, daß bei Verwendung von Kupferstäben für den Kurzschlußläufer die gleiche hohe maximale Drehzahl und der gleiche stabile Wuchtzustand wie bei aus Aluminium- Druckguß gefertigten Rotoren bei geringer Verlustleistung erreicht wird.The object of the invention is a three-phase asyn chronmotor for driving road vehicles  hend to improve that when using copper rods for the short-circuit rotor the same high maximum speed and the same stable state of balance as with aluminum Die-cast rotors with low power loss is achieved.

Ausgehend von einem Drehstrom-Asynchronmotor der ein­ gangs näher genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die Kupferstäbe im Rotor mit Aluminium unter Druck vergossen sind.Starting from a three-phase asynchronous motor the one gangs specified type will solve this task suggested that the copper rods in the rotor with aluminum are shed under pressure.

Die Kombination der Vorteile der Verwendung von Kup­ ferstäben sowie von Aluminium-Druckguß bei der Herstellung von Rotoren für die erfindungsgemäßen Drehstrom-Asynchron­ motoren ermöglicht eine hohe maximale Drehzahl, die derje­ nigen von reinen Aluminium-Druckgußrotoren nicht nachsteht, bei geringer Verlustleistung und stabilem Wuchtzustand. Vor dem Gießen werden dabei die einzelnen Kupferstäbe in den Rotor eingelegt, wonach sie mit Aluminium unter Druck ver­ gossen werden.Combining the benefits of using Kup rods and die-cast aluminum during manufacture of rotors for the three-phase asynchronous invention motors enables a high maximum speed, the derje not inferior to pure aluminum die-cast rotors, with low power loss and stable balance. In front the individual copper rods in the casting Rotor inserted, after which they ver under pressure with aluminum be poured.

Dadurch werden die Kupferstäbe sicher und preisgünstig fixiert. Lötarbeiten entfallen vollständig. Das Blechpaket wird während des Abkühlvorgangs nach dem Gießen durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Kupfer und Aluminium zusammengepreßt. Die Verlustleistung im Rotor sinkt und die Wärme wird besser zu den Kurzschlußringen abgeleitet.This makes the copper rods safe and inexpensive fixed. Soldering work is completely eliminated. The sheet package during the cooling process after pouring through the different expansion coefficients of copper and Aluminum pressed together. The power loss in the rotor sinks and the heat becomes better to the shorting rings derived.

Claims (1)

Drehstrom-Asynchronmotor für den Antrieb von Straßen­ fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, mit einem Stator und einem Rotor, der als Kurzschlußläufer ausgebildet ist, der eine Vielzahl von Kupferstäben aufweist, die in ent­ sprechende Nuten des Rotors eingesetzt sind und deren Enden durch Kurzschlußringe miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferstäbe im Rotor mit Aluminium unter Druck vergossen sind.Three-phase asynchronous motor for driving road vehicles, in particular commercial vehicles, with a stator and a rotor which is designed as a squirrel-cage rotor, which has a multiplicity of copper bars which are inserted into corresponding grooves of the rotor and the ends of which are connected to one another by short-circuit rings , characterized in that the copper rods in the rotor are cast with aluminum under pressure.
DE19904481A 1999-02-04 1999-02-04 Three-phase asynchronous motor for road vehicles Withdrawn DE19904481A1 (en)

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DE19904481A DE19904481A1 (en) 1999-02-04 1999-02-04 Three-phase asynchronous motor for road vehicles
PCT/EP2000/000709 WO2000046904A1 (en) 1999-02-04 2000-01-29 3-phase a.c. asynchronous motor for on-road vehicles

Applications Claiming Priority (1)

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DE19904481A DE19904481A1 (en) 1999-02-04 1999-02-04 Three-phase asynchronous motor for road vehicles

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WO (1) WO2000046904A1 (en)

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