電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有機(jī)軸的電機(jī)，機(jī)軸通過(guò)機(jī)器殼體的B側(cè)軸承蓋的軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器的傳感器軸聯(lián)接。電機(jī)尤其是工業(yè)設(shè)備的組成部分。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)設(shè)備具有許多執(zhí)行器，它們分別通過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。執(zhí)行器大部分構(gòu)造成內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)件，并且因此包括布置在定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子。為了精確地控制通過(guò)各個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器需要知道轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的準(zhǔn)確的角位置。為此通常使用聯(lián)接到馬達(dá)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器。轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器通常具有兩個(gè)相對(duì)于馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)軸線錯(cuò)開(kāi)的電容式傳感器件。轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器的與馬達(dá)軸聯(lián)接的組成部分包括外配齒的傳感器輪。在馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，外輪廓運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)兩個(gè)電容式傳感器件。因此，在兩個(gè)電容式傳感器件的每一個(gè)中都感應(yīng)出電壓，電壓通過(guò)合適的硬件來(lái)評(píng)估。測(cè)量信號(hào)在轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度恒定時(shí)總是相應(yīng)于正弦軌跡，其中，兩個(gè)通過(guò)兩個(gè)傳感器件接收的信號(hào)的相位彼此間相差90°。因此，兩個(gè)軌跡中的其中一個(gè)被稱為正弦軌跡，另一個(gè)被稱為余弦軌跡。通過(guò)計(jì)算能夠從兩者中獲知角度。
[0003]為了改進(jìn)角度分辨率公知的是，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器的與馬達(dá)軸聯(lián)接的構(gòu)件配有所謂的條紋，通常256或512個(gè)。它們轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱地、沿構(gòu)件的周邊等距地布置。在馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)計(jì)數(shù)所檢測(cè)到的條紋并且因此確定角位置。條紋本身通常由永磁體形成，從而一方面可以通過(guò)計(jì)數(shù)所接收到的條紋將角位置準(zhǔn)確地確定在360°/256或360°/512上。處于兩者之間的范圍根據(jù)借助由兩個(gè)傳感器件檢測(cè)到的傳感器件信號(hào)獲知。因此，通過(guò)這兩個(gè)傳感器件分別針對(duì)每次馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)檢測(cè)正弦或余弦軌跡的256或512個(gè)周期。
[0004]電動(dòng)機(jī)通常具有一定數(shù)量的電線圈，它們通過(guò)變流器通電。在這里，電流強(qiáng)度由于需要的功率比較高而比較大，并且通常為至少2A。由于通電而形成損耗功率，損耗功率導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)升溫。熱量本身經(jīng)由電動(dòng)機(jī)的殼體釋放給周圍環(huán)境，或者電動(dòng)機(jī)通過(guò)冷卻液冷卻。為了排除轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器的功能故障，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器與電動(dòng)機(jī)的殼體在空間上間隔開(kāi)地布置，并且馬達(dá)軸本身適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)，允許利用僅較小的制造公差完成其生產(chǎn)。因此，生產(chǎn)成本比較高。作為替選，通過(guò)離合器延長(zhǎng)馬達(dá)軸。只要使用由成本更低的材料制成的離合器，那么該連接在大部分情況下不是抗轉(zhuǎn)矩的，從而減少了可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器達(dá)到的角度分辨率。兩種情況都需要為與轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器聯(lián)接的電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備更多的軸向結(jié)構(gòu)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的基本任務(wù)是提供一種特別適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)，其中，尤其是減少生產(chǎn)成本和/或以適宜方式減小結(jié)構(gòu)空間，并且優(yōu)選提高角度分辨率。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征解決。有利的改進(jìn)方案和構(gòu)造方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]電機(jī)優(yōu)選地是電動(dòng)機(jī)，并且例如構(gòu)造成同步或異步機(jī)器。電動(dòng)機(jī)尤其是通過(guò)直流電或交流電運(yùn)行。換句話說(shuō)，電動(dòng)機(jī)優(yōu)選地是三相電流同步電機(jī)。電機(jī)具有轉(zhuǎn)子和定子，其中，轉(zhuǎn)子以適宜方式布置在定子內(nèi)。換句話說(shuō)，電機(jī)是內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)件。以適宜方式，電機(jī)具有在O轉(zhuǎn)/分到10000轉(zhuǎn)/分之間的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，尤其是在1000轉(zhuǎn)/分到7000轉(zhuǎn)/分之間的運(yùn)行轉(zhuǎn)速。運(yùn)行轉(zhuǎn)速表示的是電機(jī)能夠安全運(yùn)行、而不會(huì)損壞電機(jī)部件的轉(zhuǎn)速范圍。在這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)也提高電機(jī)的效率。運(yùn)行轉(zhuǎn)速尤其是大于或等于1200轉(zhuǎn)/分，2000轉(zhuǎn)/分或4000轉(zhuǎn)/分。以適宜方式，運(yùn)行轉(zhuǎn)速小于或等于3000轉(zhuǎn)/分，4000轉(zhuǎn)/分或6000轉(zhuǎn)/分。
[0008]適宜地，電機(jī)是工業(yè)設(shè)備的組成部分。電機(jī)的功率尤其是大于或等于300W、500W、800W、lkW、1.2kW，并且例如小于20kW、15kW、10kW、5kW、2kW、IkW或800W。以適宜方式，電機(jī)利用如下電流運(yùn)行，該電流具有100V到500V之間、200V到300V之間的電壓和/或IA到20A之間、2A到1A之間或3A到5A之間的電流強(qiáng)度。電機(jī)例如用于運(yùn)行執(zhí)行器，如運(yùn)行傳送帶或起重機(jī)。替選地，通過(guò)構(gòu)造成電動(dòng)機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，例如船只或機(jī)動(dòng)車，如商用車。在另一種替選方案中，電機(jī)是發(fā)電機(jī)，并且例如是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的組成部分。
[0009]轉(zhuǎn)子包括通過(guò)B側(cè)的軸承蓋可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的機(jī)軸。B側(cè)的軸承蓋是機(jī)器殼體的組成部分，機(jī)器殼體例如包括具有另一軸承的A側(cè)的軸承蓋。以該方式穩(wěn)定機(jī)軸的位置。機(jī)軸尤其是穿過(guò)A側(cè)的軸承蓋，并且在A側(cè)軸承蓋的與B側(cè)軸承蓋相對(duì)置的那側(cè)上具有軸頸，在已安裝狀態(tài)下，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的或者驅(qū)動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)元件與這個(gè)軸頸聯(lián)接。為此，該軸頸以適宜方式具有適當(dāng)?shù)碾x合器或者用于離合器的容納部。尤其是以如下方式設(shè)置和裝配軸頸，以便在已安裝狀態(tài)下與結(jié)構(gòu)元件或離合器形狀鎖合和/或力鎖合地連接。適宜地，機(jī)器殼體包括中間區(qū)段，其例如按照空心柱體的方式成形。通過(guò)中間區(qū)段將A側(cè)的軸承蓋與B側(cè)的軸承蓋相連，其中，轉(zhuǎn)子基本上都布置在中間區(qū)段內(nèi)，除了機(jī)軸的穿過(guò)相應(yīng)的軸承蓋的區(qū)段以外。
[0010]電機(jī)此外還包括帶有傳感器軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，傳感器軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器定子可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。以適宜方式，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器定子包括尤其是電容式的傳感器件，例如一定數(shù)量的傳感器件。傳感器軸優(yōu)選具有傳感器輪，傳感器輪尤其是在周邊側(cè)具有輪廓，例如一定數(shù)量的尖部或齒部。換句話說(shuō)，傳感器輪是外配齒的。在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，傳感器輪的齒部的數(shù)量為64、128、256或512。這些齒部尤其是相對(duì)于傳感器軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱地布置。作為替選或者與之組合地，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器定子包括霍爾傳感器件。
[0011]傳感器軸與機(jī)軸同心地布置。換句話說(shuō)，在已安裝狀態(tài)下，機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)軸線相應(yīng)于傳感器軸的旋轉(zhuǎn)軸線。此外，傳感器軸與機(jī)軸聯(lián)接。例如，傳感器軸直接固定在機(jī)軸上。作為替選或者與之組合地，傳感器軸直接嵌入機(jī)軸的相應(yīng)的凹部?jī)?nèi)。換句話說(shuō)，傳感器軸和機(jī)軸相互形狀鎖合和/或力鎖合地連接?；谶@種聯(lián)接，機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到傳感器軸上。
[0012]電機(jī)此外還具有機(jī)器遮蓋件。轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器布置在B側(cè)的軸承蓋與機(jī)器遮蓋件之間。機(jī)器遮蓋件尤其是可拆卸地固定在機(jī)器殼體上。例如，機(jī)器遮蓋件和機(jī)器殼體擰緊。因此，通過(guò)機(jī)器遮蓋件保護(hù)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器不受外界影響。換句話說(shuō)，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器通過(guò)機(jī)器遮蓋件和B側(cè)的軸承蓋包圍。在這里，只要存在A側(cè)的軸承蓋，那么轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器位于B側(cè)的軸承蓋的與A側(cè)軸承蓋相對(duì)置的那側(cè)上。通過(guò)機(jī)器遮蓋件也避免軸承或機(jī)軸受損。
[0013]在機(jī)器殼體與機(jī)器遮蓋件之間布置有熱隔離元件。熱隔離元件尤其是按照O形環(huán)的方式成形的絕緣片。環(huán)的厚度，也就是它的軸向延伸尺寸尤其是大于或等于0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm，并且尤其是小于I cm。優(yōu)選地，厚度在1_到5_之間，優(yōu)選地在2mm到3mm之間。軸向延伸尺寸尤其是理解為在與機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上的延伸尺寸。熱隔離元件優(yōu)選地不僅熱地而且還機(jī)械地布置在機(jī)器殼體與機(jī)器遮蓋件之間。換句話說(shuō)，機(jī)器遮蓋件與機(jī)器殼體不直接機(jī)械接觸。機(jī)器遮蓋件尤其是與第一熱隔離元件直接機(jī)械接觸，并且機(jī)器殼體與第一熱隔離元件直接機(jī)械接觸。第一熱隔離元件與機(jī)器殼體和機(jī)器遮蓋件的材料相比具有更小的熱導(dǎo)率。第一熱隔離元件尤其是由陶瓷、生膠、橡膠、纖維素，例如紙、模鑄樹(shù)脂并且優(yōu)選地由聚合物制成，并且尤其是由它們構(gòu)成。優(yōu)選地，第一熱隔離元件由聚氨酯制成，并且尤其是由模鑄樹(shù)脂制成。
[0014]通過(guò)第一熱隔離元件使得機(jī)器遮蓋件與機(jī)器殼體熱隔離，從而