BR112013021039B1 - Estator de um motor elétrico e um processo para produzir o mesmo - Google Patents

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Abstract

estator de um motor elétrico e um processo para produzir o mesmo o estator é formado por um pacote (10) de laminações magnéticas empilhadas (12), cada uma das quais tem uma abertura central (14) e uma pluralidade de orifícios periféricos (18), de tal maneira que a sobreposição de orifícios de forma idêntica (18) nas laminações (12) define passagens respectivas através do pacote (10). as faces das laminações (12) são substancialmente planas; e meios de retenção são associados com os orifícios (18) em uma laminação de extremidade (12a) do pacote (10), estes meios se projetando para dentro das aberturas dos respectivos orifícios (18) na laminação de extremidade (12a), sem interferir com as outras laminações (12) do pacote (10). o processo de produção correspondente provê: a inserção de um pino (22) em cada uma das passagens através do pacote (10), na extremidade das quais os meios de retenção estão localizados, esses retendo o pino (22) e mantendo o pacote (10) acondicionado cerrado; submetendo o pacote acondicionado cerrado (10) a um tratamento térmico; liberando os pinos (22) da sujeição dos meios de retenção, e extraindo os mesmos a partir das passagens correspondentes.

Description

A presente invenção refere-se a um estator de um motor elétrico, em particular a um motor elétrico rotativo para compressores herméticos de refrigeradores e similares.
Como é sabido, um estator é formado por um pacote de laminações magnéticas empilhadas, cada uma das quais tem uma abertura central e uma pluralidade de orifícios periféricos, de modo tal que a sobreposição de orifícios de forma idêntica nas laminações define respectivas passagens através do pacote. Um parafuso é tipicamente inserido em cada uma destas passagens, a fim de fixar o estator a um suporte do motor e, assim, manter o pacote acondicionado cerrado durante a operação.
Esse acondicionamento cerrado deve ser assegurado, mesmo durante as etapas de processamento do pacote de estator, que ocorrem antes da sua montagem com os outros componentes do motor.
Consequentemente, na técnica anterior, as laminações magnéticas não são feitas completamente planas, mas tem um perfil tridimensional com saliências e recessos, de tal maneira que o empilhamento das mesmas faz com que as saliências de uma laminação sejam inseridas dentro dos recessos das laminações adjacentes, garantindo assim que o pacote permaneça acondicionado cerrado.
As laminações magnéticas são também tipicamente revestidas em um a face com uma película que isola eletricamente umas das outras, quando elas estão empilhadas. A operação de modelação tridimensional, por conseguinte, tem o efeito indesejado de interromper a continuidade da película isoladora, de tal forma que curtos-circuitos são estabelecidos no pacote do estator, e podem reduzir a eficiência do motor, quando em uso.
O objetivo da presente invenção é, portanto, o de superar essa desvantagem da arte conhecida.
De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado por meio de um estator do tipo mencionado no início da presente descrição, caracterizado pelo fato de que as faces das laminações são substancialmente planas, e em que os meios de retenção estão associados com, pelo menos, um orifício de uma laminação de extremidade do pacote, esses meios salientes para dentro da abertura do orifício na laminação de extremidade, sem interferir com as outras laminações do pacote.
Estes meios de retenção são de preferência formados por abas integrais com a la-minação de extremidade, que se projetam a partir do perímetro circular de cada respectivo orifício ou formam o formato de um polígono. As abas, que mantêm um elemento de fixação tal como um pino inserido em cada passagem através do pacote de estator, permitem que o pacote seja mantido acondicionado cerrado, durante as várias fases de processamento, sem alterações na sua estrutura o que seria prejudicial no que diz respeito às suas propriedades elétricas.
Um objetivo adicional da presente invenção, portanto, é um processo para a produção de um estator do tipo anteriormente mencionado, este processo compreendendo as etapas sucessivas de:-inserir um pino respectivo na pelo menos uma passagem através do pacote de laminações magnéticas empilhadas na extremidade das quais os meios de retenção estão localizados, de modo que o pino seja mantido na passagem e mantenha o pacote acondicionado cerrado,-submeter o pacote acondicionado cerrado a tratamento térmico, e-liberar o pino das garras dos meios de retenção e extrair o mesmo da passagem respectiva, que assim permanece livre.
Se necessário, os meios de retenção também podem ser removidos depois de terem realizado a sua função.
Este processo de produção é particularmente vantajoso, pois permite que todo o pacote de estator seja tratado a calor em uma peça, depois do que é possível aplicar a camada de isolamento da abertura central, a qual, sendo tipicamente feita de material de polímero, não seria capaz de suportar as temperaturas de várias centenas de graus necessárias para o tratamento térmico.
Outras vantagens e características da presente invenção se tornarão evidentes a partir da descrição detalhada seguinte, que é dada a título de exemplo não limitador, com referência aos desenhos anexos, nos quais:
As Figuras, 1 e 2, são vistas em perspectiva de um pacote de laminações durante as primeiras etapas de um processo para produção de um estator de acordo com a invenção,
A Figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada de um pormenor das Figuras 1 e 2,
As Figuras, 4 e 5, são vistas em perspectiva a partir de dois pontos de vista diferentes de uma etapa subsequente do processo para produção de um estator de acordo com a invenção,
A Figura 6 é uma vista em perspectiva ampliada de um detalhe da Figura 4, e
As Figuras, 7 e 8, são vistas em perspectiva, correspondente às Figuras 3 e 6, res-pectivamente, mostrando outra modalidade da invenção.
Um estator de um motor elétrico, em particular um motor elétrico rotativo para com-pressores herméticos de refrigeradores e similares, é formado (Fig. 1) por um pacote 10 de laminações magnéticas empilhadas 12, cujas faces são substancialmente planas. Uma face de cada laminação 12 é revestida de uma maneira convencional, com uma película isolante.
Cada laminação 12 também tem uma abertura central 14, a partir de cujas bordas, se estendem várias cavidades 16, e uma pluralidade de orifícios periféricos 18, de tal manei- ra que a sobreposição de orifícios identicamente formados 18 nas laminações 12 define passagens respectivas através do pacote 10, enquanto que a sobreposição das aberturas 14 define um grande espaço vazio direto central através das cavidades 16.
Cada laminação 12, e, consequentemente, o pacote correspondente 10, tem uma formato substancialmente quadrilátero. Meios de retenção estão associados (figura 3) com os quatro orifícios 18, que estão localizados perto dos respectivos cantos de uma laminação de extremidade 12a do pacote 10, estes meios salientes dentro das aberturas dos respectivos orifícios 18. Esses meios são formados, particularmente, por uma pluralidade de abas 20 salientes radialmente para o centro de cada orifício 18, a partir do perímetro do orifício, que é circular.
As abas 20 são parte integrante da laminação de extremidade 12a e se encontram no seu plano, sem interferir com as outras laminações 12 do pacote 10. Em outras modalidades não representadas nos desenhos, seria possível que as abas se projetassem a partir de uma coroa circular correspondente fixada na laminação em torno de cada orifício 18 e, assim, situadas em um plano paralelo àquele da laminação, ainda sem interferir com as outras laminações 12 do pacote 10.
Um processo para produzir o estator acima descrito proporciona a inserção de um meio de fixação ou pino 22 (fig. 2) em cada uma das quatro passagens de canto (definidas pelos orifícios sobrepostos 18) formadas através do pacote 10 de laminações empilhadas 12 na extremidade das quais estão localizadas as abas 20. O acoplamento (Figuras 4-6), criado entre as abas e as extremidades dos pinos 22, é tal que os pinos sejam retidos nas respectivas passagens e mantêm o pacote 10 acondicionado cerrado.
O pacote pode, assim, ser submetido a um tratamento térmico. Os pinos 22 são, então, liberados da sujeição pelas abas 20, empurrando as respectivas extremidades 24 (Fig. 6) que sobressaem a partir do pacote 10, de tal maneira que os pinos 22 podem ser extraídos a partir das respectivas passagens, que permanecem livres.
A abertura central 14 das laminações 12 podem, então, ser revestidas com material isolante, para formar um revestimento continuo, e os enrolamentos podem ser inseridos no interior das cavidades 16, que se estendem a partir dessa abertura 14. Estas operações são realizadas de uma maneira inteiramente convencional e, portanto, não são apresentadas ou descritas aqui em detalhe.
O estator resultante pode finalmente ser fixado - mais uma vez de uma maneira co-nhecida, que não está ilustrada nos desenhos - a um suporte do motor correspondente, por meio dos respectivos parafusos, que são passados através das passagens no pacote 10 e são aparafusados nas roscas-fêmea nelas formadas. Para facilitar esta operação, o diâmetro dos parafusos é menor do que aqueles dos pinos 22, assegurando deste modo que os parafusos não interfiram com as abas 20. Alternativamente, as abas 20 poderiam ser retira das depois de terem realizado a sua função de reter os pinos 22, de modo que qualquer obstáculo aos parafusos de fixação é removido antecipadamente.
O motor produzido desta maneira é mais eficiente, porque o revestimento inicialmente aplicado a uma face de cada laminação 12 manteve-se incólume ao longo das etapas de processamento, garantindo assim o isolamento perfeito e impedindo a ocorrência de correntes parasitas.
Uma segunda modalidade da presente invenção é mostrada nas Figuras 7 e 8, as quais correspondem às figuras anteriormente descritas, respectivamente, 3 e 6, e em que as partes iguais ou equivalentes são indicadas por números idênticos aos utilizados anteriormente.
A única diferença em relação à modalidade anterior é que as abas 20, novamente formadas integralmente com a laminação de extremidade 12a e situada no plano da última, sem interferir com as outras laminações 12, formam a forma de um octógono regular (Figura 7), que define a abertura de cada orifício 18 na laminação de extremidade 12a. Claramente, as abas 20 poderiam formar a forma de um polígono regular ou irregular diferente, por exemplo um polígono com 5 a 12 lados. O processo para produzir o estator - que é análogo ao descrito anteriormente, - provê a inserção de um pino respectivo 22, de seção circular (Fig. 8) em cada uma das quatro passagens de canto formadas através do pacote 10 de laminações empilhadas 12, na extremidade das quais as abas 20 estão localizados. O engate criado entre a forma poligonal dos orifícios 18 na laminação de extremidade 12a e a secção circular dos pinos 22 faz com que os pinos sejam retidos nas respectivas passagens e mantém o pacote 10 acondicionado cerrado durante o tratamento térmico.
É evidente, desde que o princípio da invenção seja mantido, que os detalhes de construção, e as formas de modalidade, podem ser variados amplamente do que foi descrito meramente como exemplo, sem se afastar do escopo da invenção.

Claims (10)

1. Estator de um motor elétrico, em particular um motor elétrico rotativo para compressores herméticos de refrigeradores e similares, em que o estator é formado por um pacote (10) de laminações magnéticas empilhadas (12), cada laminação (12) tendo uma abertura central (14) e uma pluralidade de orifícios periféricos (18), em que a sobreposição de orifícios de forma idêntica (18) nas laminações (12) define passagens respectivas através do pacote (10), em que, os meios de retenção são formados por abas (20), integrais com a laminação de extremidade (12a), que se projetam a partir do perímetro circular do orifício (18) ou formam a forma de um polígono, caracterizado pelo fato de que os referidos meios de retenção se projetam para dentro da abertura do orifício (18) para a laminação de extremidade (12a), sem interferir com as outras laminações (12) do pacote (10).
2. Estator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de retenção compreendem uma pluralidade de abas (20) que se projetam radialmente para o centro do orifício respectivo (18).
3. Estator, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada laminação (12) tem uma forma externa de quadrilátero e os meios de retenção são associados com quatro orifícios (18), cada um localizado perto de um canto respectivo da laminação de extremidade (12a).
4. Estator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de retenção compreendem uma pluralidade de abas (20) que formam a forma de um polígono, em particular de um polígono tendo de 5 a 12 lados, de preferência um octógono regular.
5. Estator, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma face de cada laminação (12) é revestida com uma película isolante.
6. Processo para produção de um estator formado por um pacote (10) de laminações magnéticas empilhadas (12), cada laminação (12) tendo uma abertura central (14) e uma pluralidade de orifícios periféricos (18), em que a sobreposição de orifícios de forma idêntica (18)nas laminações (12) define passagens respectivas através do pacote (10), compreendendo as etapas sucessivas de:-inserir um pino (22) em pelo menos uma passagem através do pacote (10) de laminações magnéticas empilhadas (12), na extremidade da qual os meios de retenção estão localizados, de modo que o pino (22) é retido na passagem e mantém o pacote (10) acondicionado cerrado,-submeter o pacote acondicionado cerrado (10) ao tratamento térmico, e-liberar o pino (22) da sujeição dos meios de retenção e extrair o mesmo da respectiva passagem que, assim, permanece livre,caracterizado pelo fato de que os meios de retenção são associados a pelo menos um orifício (18) de uma laminação de extremidade (12a) do pacote (10), estes meios se projetando para dentro da abertura do orifício (18), e sendo formados por abas (20) que fazem parte integrante com a laminação de extremidade (12a), em que o referido pino (22) é inserido na passagem através do pacote (10) de laminações (12), na extremidade dessas laminações (12) os meios de retenção estão localizados, e em que o pino (22) é liberado do aperto dos meios de retenção antes de ser extraído da referida passagem.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as abas (20) se projetam para dentro da abertura do orifício (18) na laminação de extremidade (12a), sem interferir com as outras laminações (12) do pacote (10).
8. Processo, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que as abas (20) formam o formato de um polígono, em particular de um polígono tendo de 5 a 12 lados, de preferência, um octógono regular.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado por compreende as etapas sucessivas adicionais de:-revestir as cavidades (16) que se estendem a partir da abertura central (14) das laminações (12) com material de isolamento, formando um revestimento contínuo, e-inserir os respectivos enrolamentos nas cavidades (16).
10. Processo para a produção de um motor elétrico, caracterizado pelo fato do estator produzido pelo processo da reivindicação 9, ser fixado a um suporte por meio de parafusos correspondentes que passam através das passagens do pacote de estator (10).
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