BR112012005188B1

BR112012005188B1 - Disposição com uma conexão de ponto estrela dos enrolamentos de estator de um motor elétrico, motor elétrico e processo para produzir um circuito de ponto estrela para um motor elétrico

Info

Publication number: BR112012005188B1
Application number: BR112012005188-1A
Authority: BR
Inventors: Peter Zeller
Original assignee: Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US20120169164A1; CN102484405A; DE102010033045A1; CN102484405B; EP2476185B1; WO2011029523A1; DE102010033045B4; US9130427B2; BR112012005188A2; EP2476185A1

Abstract

disposição para produzir uma ligação de ponto estrela, especialmente de enrolamentos de estator de um motor elétrico, e motor elétrico a presente invenção refere-se a uma disposição para produzir uma ligação de ponto estrela em um motor elétrico, especialmente motor trifásico, em que em regiões terminais do arame do enrolamento do estator (u, v, w) são aplicadas e unidas primeiras luvas crimp (5), em que as primeiras luvas crimp (5) são unidas com segundas luvas crimp (6) por meio de uma respectiva ligação de solda, em que as segundas crimp (6) são aplicadas sobre uma linha elétrica e sendo unidas.

Description

DISPOSIÇÃO COM UMA CONEXÃO DE PONTO ESTRELA DOS ENROLAMENTOS DE ESTATOR DE UM MOTOR ELÉTRICO, MOTOR ELÉTRICO E PROCESSO PARA PRODUZIR UM CIRCUITO DE PONTO ESTRELA PARA UM MOTOR ELÉTRICO

DESCRIÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma disposição que produz uma ligação de ponto estrela de enrolamentos de estator de um motor elétrico.

[002] Nos motores elétricos conformados como motores trifásicos é conhecido fazer a comutação dos enrolamentos de estator alocados às diferentes fases, com suas regiões terminais em uma comutação de ponto de estrela.

[003] Portanto, a presente invenção tem como objetivo ampliar uma disposição com comutação de pontos em estrela.

[004] Características importantes da invenção na disposição da produção de uma ligação de ponto estrela em um motor elétrico especialmente o motor trifásico são que,

[005] nas regiões terminais do arame do enrolamento do estator são aplicados primeiras luvas de crimpagem, sendo unidas,

[006] em que as primeiras luvas de crimpagem são unidas com segundas luvas de crimpagem e através de uma ligação de solda correspondente,

[007] em que as segundas luvas de crimpagem são aplicadas sobre uma linha elétrica e unidos.

[008] Constitui vantagem no caso que na região terminal existe apenas a necessidade reduzida de espaço porque as conexões são feitas dentro do espaço do compartimento dos enrolamentos do estator. Ali se torna possível, portanto, uma concretização simples e confiável. Ocorre que cada ponto de ligação pode ser realizado e controla-do individualmente.

[009] Segundo uma modalidade vantajosa, a ligação por solda é uma ligação por solda de contato especialmente uma ligação de solda por contato elétrico e/ou uma ligação de solda por pressão. Constitui vantagem no caso que pela compressão recíproca rápida das luvas de de crimpagem, ou seja, pela produção de uma pressão de compressão intensa com simultânea aplicação de corrente do ponto de união entre as luvas de crimpagem com elevada intensidade de corrente, pode ser produzido um ponto de ligação de solda de forma rápida e simples com elevado grau de confiabilidade.

[0010] Segundo uma modalidade vantajosa, essas segundas luvas de crimpagem estão reciprocamente distanciadas. É vantagem, no caso, que os pontos de conexão são individualizados e não são realizados em um único ponto comum. Deste modo, apresentam bom excesso e sendo facilmente controláveis.

[0011] Segundo uma modalidade vantajosa, a linha elétrica é um condutor. É vantajoso, no caso, que também, na falha de um dos arames do condutor a corrente pode ser conduzida pelos outros arames do condutor. Além disso, podem ser concretizadas intensidades de correntes elevadas visto que em comparação com o volume do condutor é viabilizada uma grande superfície para corrente.

[0012] Segundo uma modalidade vantajosa, o condutor com uma de suas pontas sai da região de conexão de onde também saem as pontas dos arames de enrolamento do estator. É vantajoso, no caso, que o ponto estrelar saia na região da conexão para que ali possa continuar a ser unido, por exemplo, com um condutor zero ou alternativamente o potencial será controlado no ponto estrela.

[0013] Em uma modalidade vantajosa, as luvas de crimpagem são aplicadas por grampeamento. É vantajoso que um meio de conexão sólido e seguro, mas também elétrico e simples, poderá ser unido com o arame do enrolamento, ou seja, com o condutor.

[0014] Em uma modalidade vantajosa, a outra ponta do condutor avança até a região do espaço do enrolamento do estator. É vantajoso, no caso, que outros pontos estrelares podem ser unidos.

[0015] Segundo uma modalidade vantajosa para cada fase está alocado um enrolamento de estator, em que cada arame de enrolamento de estator é composto de vários arames individuais especialmente projetados em paralelo. É vantajoso, no caso, que são admissíveis correntes intensas.

[0016] Segundo outra modalidade vantajosa, na respectiva região terminal do arame do enrolamento do estator, em cada arame individual é aplicada e unida uma primeira luva de crimpagem. Vantajoso, no caso, que cada arame pode ser unido individualmente e assim pode ser conseguida elevada qualidade.

[0017] Em uma modalidade vantajosa, o arame do enrolamento é produzido de um material contendo cobre e as luvas de crimpagem consistem em um material contendo alumínio ou de um componente de chapa de aço. É vantajoso, no caso, que pode ser logrado um reduzido valor de resistência de transição.

[0018] Característica importante no motor elétrico é sua conformação com uma disposição pré-estabelecida. Vantajoso, no caso, que o ponto estrelar possa ser comutado no compartimento interno do enrolamento do estator e, portanto, não será necessária uma saída das extremidades a serem interligadas dos arames dos enrolamentos do estator.

[0019] Em outra modalidade vantajosa os enrolamentos do estator estão reciprocamente unidos em ligação no ponto estrela, especialmente dentro da área do compartimento dos enrolamentos do estator. É vantajoso, no caso, que a área da conexão requer apenas reduzido espaço.

[0020] A invenção será agora explicitada com base em ilustrações:

[0021] A figura 1 apresenta enrolamentos de estator (u, v, w) de um motor elétrico. No caso, os enrolamentos do estator são conformados com arame de enrolamento. A primeira extremidade dos arames do enrolamento será extraída da área do compartimento do enrolamento do estator e conduzida até um dispositivo conector como uma placa retentora ou unidade similar, para produzir uma conexão elétrica com linhas de abastecimento.

[0022] Sempre as outras extremidades estão conectadas e comutadas em um ponto de união 1 central, ou seja, são eletricamente unidas de maneira que é formado um ponto estrelar.

[0023] Como neste ponto central de união 1 todas as extremidades estão comutadas conjuntamente, este ponto terá de ser bastante grande e, portanto, é complexo. Além disso, a qualidade na produção desta conexão somente pode ser controlada e preservada com dificuldade.

[0024] Na figura 2 está apresentado como alternativa da figura 1 a saída das pontas (s1, s2, s3) da área do compartimento do enrolamento do estator 2. Desta maneira, pode ser realizada uma conexão no dispositivo conector com o que a qualidade pode ser preservada de modo simples e bom. Não obstante, esta versão é complexa e requer grandes recortes no alojamento do estator pelas quais as extremidades terão de ser atravessadas e na região do dispositivo de conexão são necessárias ligações adicionais para produzir a conexão de ponto estrela.

[0025] A figura 3 apresenta um exemplo de execução de acordo com a invenção, no qual, na extremidade no lado do ponto estrela de um respectivo arame de enrolamento do estator é aplicada uma luva de crimpagem 5 sendo grampeada, ou seja, deformada com esmagamento para produzir uma união com fecho devido á força com o arame de enrolamento.

[0026] Para a formação da conexão de ponto de estrela será usado um condutor 3 sobre o qual são aplicadas luvas de crimpagem 6 respectivas, as quais estão reciprocamente distanciadas. Preferencialmente, também, são unidas de forma grampeada com o condutor, ou seja, são deformados e esmagados no condutor 3 para produzirem uma ligação com fecho devido à força com o condutor.

[0027] As luvas de crimpagem 5 serão unidas por solda com as luvas de crimpagem 6, especialmente no processo de solda de crimpagem e/ou no processo de solda contato. Desta maneira, terá de ser realizada apenas uma ligação de solda entre duas luvas de crimpagem respectivas. Portanto, a conexão pode ser feita de modo simples, podendo ser controlada de forma fácil e boa, ou seja, também a qualidade é simples e pode ser bem examinada, bem controlada. Com uma de suas extremidades s, o condutor 3 também é extraído até a área de conexão, abandonando a região do compartimento do enrolamento do estator. Desta maneira, o ponto estrelar é acessível e pode ser unido com um potencial de ponto zero. A outra extremidade 4 do condutor abanca no compartimento do enrolamento do estator, podendo ser utilizada para outros pontos de conexão de ponto estrela.

[0028] A figura 4 apresenta um exemplo de execução de acordo com a invenção, no qual, diferente da figura 3, a outra ponta 4 está cortada, de maneira que o condutor termina em uma luva de crimpagem 6. Neste caso, é feita a saída apenas da primeira região terminal do condutor 3 oferecendo acesso na região de conexão.

[0029] Preferencialmente, o motor elétrico é o motor trifásico, sendo que cada uma das três fases possui um enrolamento de estator. Para a passagem de correntes de estator intensas mostrou ser vantajoso conformar o arame de enrolamento em várias veias, ou seja, constituir o respectivo arame de enrolamento de vários arames indivi-duais. Em uma primeira variante os arames individuais recebem uma luva de crimpagem comum e em uma segunda variante, cada arame individual recebe uma luva de crimpagem.

[0030] A figura 5 apresenta a conexão de ponto estrela de um motor de constituição complexa. No caso, com cada fase (u, v, w) é realizada uma conexão em paralelo respectiva de conexões em série. No caso, as extremidades das primeiras conexões de série de cada fase serão conduzidas para o primeiro ponto estrelar 50 e as extremidades das segundas conexões de série de cada fase serão conduzidas para o segundo ponto estrelar 51. O ponto estrelar 50 é conformado de acordo com a figura 3, sendo que o avanço 4 do condutor 3 se estende ao ponto estrelar 51, o qual é novamente conformado como a figura 3 ou a figura 4, ou seja, as primeiras luvas de crimpagem unidas com as segundas luvas de crimpagem que são aplicadas e unidas no prolongamento de condutor 4.

[0031] A expressão de ligação de ponto estrela deve ser compreendida aqui sempre como conexão de ponto estrela.
Listagem de Referência
1 Conexão central
2 Área do compartimento do enrolamento do estator
3 Condutor
4 Região terminal do condutor 3
5 Luva de crimpagem para arame de enrolamento do estator
6 Luva de crimpagem aplicada sobre o condutor
50 Primeiro ponto estrelar
51 Segundo ponto estrelar
u Enrolamento de estator
v Enrolamento de estator
w Enrolamento de estator
s Região terminal do condutor extraído da área do compartimen-to do enrolamento do estator s1 Alimentação de ponto de estrela s2 Alimentação de ponto de estrela s3 Alimentação de ponto de estrela

Claims

Disposição com uma conexão de ponto estrela dos enrolamentos de estator (u, v, w) de um motor elétrico, sendo que, em regiões terminais do arame do enrolamento do estator (u, v, w) são posicionadas primeiras luvas de crimpagem (5) e sendo unidas,
caracterizado pelo fato de que as primeiras luvas de crimpagem (5) são unidas com as segundas luvas de crimpagem (6) através de uma respectiva ligação de solda, sendo que, as segundas luvas de crimpagem (6) são aplicadas em uma linha elétrica e unidas.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor elétrico é um motor elétrico trifásico.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ligação de solda é uma ligação produzida por pelo menos a) uma solda de contato, b) uma solda de contato elétrica, e c) uma conexão de solda por pressão.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que estas segundas luvas de crimpagem (6) estão reciprocamente distanciadas.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha elétrica é um condutor (3).
Disposição de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o condutor (3) sai com uma de suas pontas da região de conexão onde também saem ou são extraídas as extremidades dos arames dos enrolamentos de estator (u, v, w).
Disposição de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma outra ponta do condutor (3) avança na área do compartimento do enrolamento do estator (u v, w) para formar outro ponto estrelar.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as luvas de crimpagem (5, 6) são ou serão crim-padas.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada fase (u, v, w) possui um enrolamento de estator ou é alocado um circuito paralelo de circuitos em série de enrolamentos individuais.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada arame de enrolamento de estator (u, v, w) é constituído de vários arames individuais especialmente em paralelo, cada região terminal de arame individual estando unida com uma primeira luva de crimpagem (5) que está unida eletricamente com uma segunda luva de crimpagem (6) em modo elétrico, sendo que as segundas luvas de crimpagem (6) são aplicadas em série sobre a linha elétrica com a qual são unidas.
Disposição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na respectiva região terminal do arame do enrolamento de estator (u, v, w) em cada arame individual é aplicada e unida uma primeira luva de crimpagem (5).
Motor elétrico, compreendendo uma disposição com uma conexão de ponto estrela dos enrolamentos de estator (u, v, w) de um motor elétrico, sendo que em regiões terminais do arame do enrolamento do estator (u, v, w) são posicionadas primeiras luvas de crimpagem (5) e sendo unidas;
caracterizado pelo fato de que as primeiras luvas de crimpagem (5) são unidas com as segundas luvas de crimpagem (6) através de uma respectiva ligação de solda, sendo que as segundas luvas de crimpagem (6) são aplicadas em uma linha elétrica e unidas.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o arame do enrolamento consiste em um material contendo cobre e as luvas de crimpagem (5, 6) são produzidas por um material contendo alumínio ou por um componente de chapa de aço.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o enrolamento do estator inclui um circuito paralelo, alocado a uma respectiva fase, de duas ou mais conexões de série de enrolamentos individuais, sendo que uma primeira das conexões seriadas de cada circuito paralelo está unida com um primeiro ponto estrela e uma segunda das conexões de série de cada circuito paralelo está unida com um segundo ponto de estrela.
Processo para produzir um circuito de ponto estrela para um motor elétrico, com uma ligação de ponto estrela dos enrolamentos do estator, compreendendo as etapas de,
aplicar primeiras luvas de crimpagem (5) nas regiões terminais do arame de enrolamento do estator e unir as primeiras luvas de crimpagem (5) nas regiões terminais do arame de enrolamento do estator;
caracterizado pelo fato de que compreender ainda,
unir as primeiras luvas de crimpagem (5) com segundas luvas de crimpagem (6) por meio de uma conexão de solda; e
aplicar as segundas luvas de crimpagem (6) em uma linha elétrica e unir as segundas luvas de crimpagem (6) com a linha elétrica;
sendo que a ligação mecânica e elétrica entre as as primeiras luvas de crimpagem (5) e as segundas luvas de crimpagem (6) sendo produzidas pelo menos por a) uma ligação de solda e b) ligação de solda por ponto.