本发明涉及异步电动机领域且特别是用于异步电动机的鼠笼转子。
背景技术：
1、异步电动机可用作电机以通过利用电能产生机械能或者用作发电机以通过利用机械能产生电能。
2、异步电动机具有定子和相对于定子可旋转安装的转子。转子例如包括轴；安装在轴上的铁磁芯材，芯材由螺接在轴上的金属板的轴向堆叠层叠并形成；以及金属鼠笼，其包括轴向设置在芯材两侧的两个环以及通过穿过芯材的通道在两个环之间轴向延伸的杆。
3、例如，芯材的板由钢制成。鼠笼的环和杆例如由铝或铜合金制成。
4、在运行期间，尤其由于离心力，并且尤其是在高旋转速度的情况下，鼠笼被强力地机械激励。
5、杆与鼠笼的两个环中的每个之间的联接被设计和制造为承受高机械应力以限制任何断裂风险。
6、然而，鼠笼仍有断裂的风险，这限制了转子的可靠性。
7、鼠笼的每个环都均可通过围绕环安装箍来加固以防止环断裂。箍是紧贴在环上具有夹紧调整的套环。例如，箍由钢或铜合金制成。例如，可通过在箍和环之间产生热膨胀差而将箍强制安装到环上。
8、然而，在鼠笼的环上加装环的解决方案成本很高，尤其由于安装的困难性。
技术实现思路
1、本发明的目的之一是提供一种可靠且其生产成本有限的异步电动机转子。
2、为此，本发明提供了一种异步电动机转子，该转子包括沿转子轴线延伸的轴；安装在轴上的铁磁芯材；鼠笼，鼠笼包括轴向布置在芯材的两侧的第一环和第二环以及通过经由设置于芯材中的通道延伸而连接第一环和第二环的杆，其中，第一环和第二环中的一个或每个的外直径严格小于以转子轴线为中心的铁磁芯材的外接假想圆柱体的直径。
3、具有受限外直径，严格小于外接于鼠笼的铁磁芯材的假想圆柱体的直径的鼠笼的环允许限制在转子旋转时由环所受的离心力并限制杆与环之间的联接件中出现的应力。这因此限制了鼠笼断裂的风险，无需通过借助增加承载于环上的箍来进行加固。
4、根据特定实施示例，转子包括以下可选特征中的一个或多个，这些特征可可单独采用或者根据任何可能技术组合进行采用：
5、-铁磁芯材的外接假想圆柱体的直径与第一环和第二环中的一个或每个的外直径的比例介于1.1和2之间；
6、-杆的连接至第一环的第一端部的外接假想圆的直径和杆的连接至第二环的第二端部的外接假想圆的直径中的一个或每个均直径严格小于铁磁芯材的外接假想圆柱体的直径；
7、-至少一根杆或每根杆的一个端部部段或每个端部部段均随着径向靠近转子轴线而朝杆的对应端部延伸并且尤其被折曲为径向靠近转子轴线；
8、-至少一根杆或每根杆的一个端部部段或每个端部部段的径向厚度严格小于杆的中间部段的径向厚度；
9、-至少一根杆或每根杆的一个端部部段或每个端部部段均具有沿朝杆的对应端部的方向逐渐减小的径向厚度；
10、-第一环和第二环中的一个或每个由铜或铝制成，和/或至少一根或每根杆由铜或铝制成；
11、-鼠笼在第一环和第二环中的一个或每个周围没有箍；
12、-至少一根或每根杆的中间部段的横截面具有不同的第一型面部分和第二型面部分，第二型面部分比第一型面部分更远离转子轴线；
13、-至少一根或每根杆的第一端部部段和第二端部部段中的一个或每个在其与第一环或第二环的联接部处具有与第一型面部分相对应的横截面；
14、-第一型面部分是圆形的和/或第二型面部分是燕尾形的；
15、-转子包括至少一个保持元件，每个保持元件都与第一环和第二环中的一个相关联并包括环绕所述相关环的保持套环；以及支撑件，优选地为圆盘形，保持套环通过该支撑件安装在轴上；
16、-每个保持元件的保持套环均由钢制成，每个保持元件的支撑件均由钢制成和/或每个保持元件的保持套环和支撑件由同一材料制成为单件。
17、本发明还涉及一种包括上述转子的异步电动机。
1.一种用于异步电动机(2)的转子(4)，所述转子(4)包括沿转子轴线(a)延伸的轴(6)、安装在所述轴(6)上的铁磁芯材(8)、包括轴向布置在所述芯材(8)两侧的第一环(16a)和第二环(16b)的鼠笼(10)、以及通过经由设置于所述芯材(8)中的通道(14)延伸而连接所述第一环(16a)和所述第二环(16b)的杆(18)，其中，所述第一环(16a)和所述第二环(16b)中的一个或者每个的外直径(da1、da2)严格小于所述铁磁芯材(8)的以所述转子轴线(a)为中心的外接假想圆柱体的直径(dc)。
2.如权利要求1所述的转子(4)，其中，所述铁磁芯材(8)的所述外接假想圆柱体的所述直径(dc)与所述第一环(16a)和所述第二环(16b)中的一个或每个的所述外直径(da1、da2)的比例介于1.1和2之间。
3.如权利要求1或2所述的转子(4)，其中，连接至所述第一环(16a)的杆(18)的第一端部(18a)的外接假想圆的直径(de1)和连接至所述第二环(16b)的杆的第二端部(18b)的外接假想圆的直径(de2)中的一个或每个直径严格小于所述铁磁芯材(8)的所述外接假想圆柱体的所述直径(dc)。
4.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，至少一根杆(18)或每一根杆(18)的一个端部部段(20a、20b)或每个端部部段(20a、20b)随着径向靠近所述转子轴线(a)而朝所述杆(18)的相应端部延伸，并且尤其折曲为朝所述转子轴线(a)径向靠近。
5.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，其中，至少一根杆(18)或每根杆(18)的一个端部部段(20a、20b)或每个端部部段(20a、20b)的径向厚度严格小于所述杆(18)的中间部段(22)的径向厚度。
6.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，其中，至少一根杆(18)或每根杆(18)的一个端部部段(20a、20b)或每个端部部段(20a、20b)具有沿朝向所述杆(18)的相应端部(18a、18b)逐渐减小的径向厚度。
7.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，其中，所述第一环(16a)和所述第二环(16b)中的一个或每个由铜或铝制成，和/或至少一根或每根杆(18)由铜或铝制成。
8.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，其中，所述鼠笼(10)围绕所述第一环(16a)和所述第二环(16b)的一个或每个均没有箍。
9.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，其中，至少一根或每根杆(18)的中间部段(22)的横截面具有不同的第一型面部分(30)和第二型面部分(32)，所述第二型面部分(32)比所述第一型面部分(30)更远离所述转子轴线(a)。
10.如权利要求9所述的转子(4)，其中，至少一根或每根杆(18)的第一端部部段(20a)和第二端部部段(20b)中的一个或每个在其与所述第一环(16a)或所述第二环(16b)的接合部处具有与所述第一型面部分(30)相对应的横截面。
11.如权利要求9或10所述的转子(4)，其中，所述第一型面部分(30)为圆形和/或所述第二型面部分(32)为燕尾形。
12.如前述权利要求中任一项所述的转子(4)，包括至少一个保持元件(26)，每个保持元件(24)与所述第一环(16a)和所述第二环(16b)中的一个相关联并包括围绕相关环的保持套环(26)以及优选地呈圆盘状的支撑件(28)，所述保持套环(26)通过所述支撑件(28)安装在所述轴(6)上。
13.如权利要求12所述的转子(4)，其中，每个保持元件(24)的保持套环(26)由钢制成，每个保持元件(24)的支撑件(28)由钢制成，并且/或者每个保持元件(24)的所述保持套环(26)和所述支撑件(28)由相同材料制成。
14.一种异步电动机(2)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的转子(4)。
