BRPI0000189B1 - Isolator cover and electric machine - Google Patents

Abstract

patente de invenção:<b>"capa isoladora e máquina elétrica"<d>. descreve-se uma capa isoladora (1) e particularmente a uma capa isoladora (1) elétrica aplicável às barras estatóricas de máquinas elétricas de grande porte tais como hidrogeradores. é também prevista uma máquina elétrica provida com a capa isoladora (1) objeto da presente invenção. o objetivo da presente invenção é uma capa isoladora (1) que dispense o uso de resina para sua fixação, que tenha alta transmissão de calor através de ventilação direta das porções extremas (29) do enrolamento, que seja de fácil montagem, manutenção e substituição dispensando o uso de equipamentos de proteção e que ainda possibilite a vistoria do estado de conservação das porções extremas do enrolamento ao longo da vida útil da máquina elétrica. tal objetivo é alcançado através de uma capa isoladora (1), particularmente uma capa isoladora de barras estatóricas de máquinas elétricas, a capa (1) compreendendo uma primeira face (10) e uma segunda face (20), posicionadas substancialmente paralelas entre si e sendo interligadas por pelo menos um elemento de união (15) posicionado em uma porção substancialmente central das faces (10) e (20), o elemento (15) sendo provido de pelo menos um meio de fixação (17) para a fixação da capa isoladora (1) em uma porção extrema (29) do enrolamento da máquina elétrica. um outro objetivo da presente invenção é uma máquina elétrica provida de uma capa isoladora (1) que dispense o uso de resina para sua fixação, que possibilite a fácil montagem, manutenção e substituição dispensado o uso de equipamentos de proteção e que ainda possibilite a vistoria do estado de conservação das porções extremas do enrolamento ao longo da vida útil da máquina.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CAPA ISO-LADORA E MÁQUINA ELÉTRICA". A presente invenção refere-se a uma capa isoladora elétrica particularmente aplicável às barras estatóricas de máquinas elétricas de grande porte tais como hidrogeradores. É também prevista uma máquina elétrica provida com a capa isoladora objeto da presente invenção.

As máquinas elétricas de grande porte são basicamente constituídas de um rotor e um estator, tais elementos tendo enrolamentos que em sua maioria são formados por barras que são soldadas entre si em substituição aos enrolamentos de máquinas elétricas de pequeno porte que usam fios para a construção de tais elementos.

Em particular, as barras estatóricas são conectadas entre si, formando os enrolamentos imbricados ou ondulados, dependendo exclusivamente do projeto utilizado para sua fabricação. Tais junções são feitas através de solda para garantir a condutibilidade do circuito-, devendo ser posteriormente isoladas já que as suas porções extremas ficam expostas nas extremidades da máquina.

Descrição do Estado da Técnica A isolação de tais porções extremas é feita atualmente através da colocação de capas isolantes, fixadas com resina aos terminais das barras. Tais capas têm formato substancialmente de um paralelepípedo achatado, tendo uma de suas faces menores aberta para o encaixe nas porções extremas das barras estatóricas, para posteriormente serem preenchidas com resina para fixar a capa às barras.

Porém, o uso de tais capas traz uma série de inconvenientes que elevam o tempo e o custo de fabricação e manutenção das máquinas elétricas conhecidas atualmente.

Dentre as deficiências das capas isoladoras atuais pode se destacar a baixa transmissão de calor, o que é um problema significativo pois, devido a solda localizada nos terminais das barras do enrolamento e com a circulação de corrente durante o funcionamento normal das máquinas, surge uma região mais aquecida que, com as capas atuais tem a transmissão de calor dificultada, pois não há ventilação direta sobre a região de contato.

Em decorrência do uso de resina para enchimento das capas, o local fica bastante sujo, exigindo uma limpeza minuciosa após o término dos trabalhos resultando em um tempo de instalação bastante elevado. Além disso, a montagem das capas na porção superior do motor é dificultada, uma vez que nessa situação a resina ainda líquida dentro da capa isoladora escorre ao longo das barras do enrolamento logo após sua montagem.

Tendo em vista o uso da resina, existe a obrigatoriedade do uso de Equipamentos de Proteção Individual (EPI) adicionais.

Além disso, em virtude do uso das capas atuais não há possibilidade de uma inspeção direta sobre os terminais das barras do enrolamento ao longo da vida útil das máquinas, pois estes encontram-se envolvidos em resina.

Objetivo e Breve Descrição da Invenção O objetivo da presente invenção é uma capa isoladora que dispense o uso de resina para sua fixação, que tenha alta transmissão de calor através de ventilação direta das porções extremas do enrolamento, que seja de fácil montagem, manutenção e substituição dispensando o uso de equipamentos de proteção e que ainda possibilite a vistoria do estado de conservação das porções extremas do enrolamento ao longo da vida útil da máquina elétrica.

Tal objetivo é alcançado através de uma capa isoladora, particularmente uma capa isoladora de barras estatóricas de máquinas elétricas, a capa compreendendo uma primeira face e uma segunda face, posicionadas substancialmente paralelas entre si e sendo interligadas por pelo menos um elemento de união posicionado em uma porção substancialmente central das faces e, o elemento sendo provido de pelo menos um meio de fixação para a fixação da capa isoladora em uma porção extrema do enrolamento da máquina elétrica.

Um outro objetivo da presente invenção é uma máquina elétrica provida de uma capa isoladora que dispense o uso de resina para sua fixação, que possibilite a fácil montagem, manutenção e substituição dispen- sando o uso de equipamentos de proteção e que ainda possibilite a vistoria do estado de conservação das porções extremas do enrolamento ao longo da vida útil da máquina.

Tal objetivo é alcançado através de uma máquina elétrica que possui na porção extrema das barras estatóricas uma capa isoladora, a capa isoladora possuindo uma primeira face e uma segunda face posicionadas substancialmente paralelas entre si e sendo interligadas por pelo menos um elemento de união posicionado em uma porção substancialmente central das faces e, tal elemento sendo provido de pelo menos um meio de fixação para a fixação do isolador à dita porção extrema.

Descrição Resumida dos Desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: Figura 1 - uma vista superior da capa isoladora objeto da presente invenção;

Figura 2 - uma vista lateral da capa isoladora ilustrada na figura 1;

Figura 3 - uma vista em perspectiva da capa isoladora ilustrada nas figuras 1 e 2; e Figura 4 - uma vista lateral da capa isoladora ilustrada nas figuras acima, mostrando em corte parcial a montagem deste a uma porção extrema de um enrolamento de uma máquina elétrica.

Descrição Detalhada das Figuras Como pode ser visto a partir das figuras 1, 2, 3 ou 4, a capa isoladora 1 objeto da presente invenção, é formada por um corpo 2 que será encaixado em uma porção extrema 29 de um enrolamento de uma máquina elétrica (não mostrada). O corpo 2 compreende uma primeira face 10 e uma segunda face 20 ambas de formato substancialmente retangular e planar, posicionadas paralelamente entre si e sendo unidas em uma substancialmente porção central por um elemento de união 15, que é definido em um plano orto-gonal em relação aos planos das faces 10 e 20 também possuindo formato retangular e planar.

Conforme pode ser visto na figura 3, para que as faces 10 e 20 tenham boa estabilidade mecânica e não flexionem em torno do elemento 15, pelo menos uma de suas porções extremas é interligada por uma aresta guia 30. De preferência utiliza-se um par de arestas guia 30 em partes extremas opostas do corpo 2. O elemento de união 15, é provido de pelo menos um meio de fixação 17 para a fixação da capa isoladora 1 à porção extrema 29 do enro-lamento da máquina elétrica. O meio de fixação 17 deve preferencialmente ser um orifício 18, e mais preferencialmente um par deles, para que a capa isoladora 1 seja fixada à porção extrema 29 através de parafusos 19. Evidentemente a fixação do elemento de união 15 pode variar, podendo se utilizar outros meios de fixação 17 que não um parafuso 19, podendo-se inclusive concretizar o elemento de união 15 de maneiras distintas como, por exemplo, dois trechos retangulares posicionados lado a lado oferecendo o mesmo tipo de possibilidade de fixação da capa isoladora 1 à porção extrema 29. Pode ser previsto também o uso de um único parafuso 19 em uma porção central do elemento de união 15. A fixação da capa isoladora 1, pode também ser realizada por encaixe na porção extrema 29, sendo necessário nesse caso prever dimensões exatas para garantir uma fixação adequada.

Conforme pode ser visto na figura 4, a porção extrema 29 do enrolamento da máquina elétrica será introduzida na região definida entre as faces 10 e 20, o elemento de união 15 e as arestas guia 30, para posteriormente fixar a capa isoladora 1 através dos parafusos 19 que traspassam os orifícios 18. Nesta concretização devem ser previstos furos roscados 16 na porção extrema 29 para o rosqueamento dos parafusos 19.

As dimensões da capa isoladora 1 devem ser adequadas para que o encaixe à porção extrema 29 seja adequado e sem folgas. A capa isoladora 1, é preferencialmente fabricada a partir de uma peça única preferencialmente moldada em fibra de vidro. Tal fibra pode ser substituída por outro tipo de material que atenda às mesmas características mecânicas e de isolamento elétrico do material preferencial, devendo ter alta rigidez dielétri-ca com alta resistência elétrica a transversal e longitudinal, e devendo suportar pelo menos à temperaturas de 155°C de modo a atender pelo menos à classe F. A presente invenção oferece como principais vantagens em relação às capas isoladoras conhecidas do estado da técnica, melhor transmissão de calor entre as porções extremas 29 e o ambiente, gerando menores perdas na máquina e melhor eficiência, redução na utilização de resina durante a montagem das máquinas elétricas de grande porte, diminuindo a sujeira na obra e eliminado a utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPI) para a operação de montagem das capas isoladoras 1, redução do tempo de instalação das capas isoladoras 1 e, além disso, permite a inspeção direta sobre as porções extremas 29 das máquinas o que permite, durante as paradas para manutenção, verificar a situação das soldas e dos terminais após períodos de funcionamento, além de reduzir significativamente os custo de instalação e manutenção da capa isoladora 1 bem como da máquina elétrica provida de tal capa isoladora 1.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Capa Isoladora (1) de barras estatóricas de máquinas elétricas, a capa compreendendo uma primeira face (10) e uma segunda face (20) posicionadas substancialmente paralelas entre si, caracterizada pelo fato de a primeira face (10) e a segunda face (20) serem interligadas por pelo menos um elemento de união (15) posicionado em uma porção substancialmente central das faces (10) e (20), o elemento (15) sendo provido de pelo menos um meio de fixação (17) para a fixação da capa isoladora (1) em uma porção extrema (29) do enrolamento da máquina elétrica.

2. Capa de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o elemento de união (15) ser posicionado ortogonalmente em relação ao plano das faces (10) e (20).

3. Capa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a porção extrema (29) do enrolamento ser introduzido na região definida entre as faces (10) e (20) e o elemento de união (15).

4. Capa de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de o meio de fixação (17) ser um orifício (18) provido no elemento de união (15) e pelo fato de a sua fixação à porção extrema (29) do enrolamento da máquina elétrica ser realizada por pelo menos um elemento de fixação (19) que traspassa o orifício (18).

5. Capa de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de o meio de fixação ser um parafuso (19).

6. Capa de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de as faces (10) e (20) e o elemento de união (15) serem substancialmente planares.

7. Capa de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de as faces (10) e (20) e o elemento de união (15) serem substancialmente retangulares.

8. Capa de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizada pelo fato de pelo menos uma porção extrema de cada uma das faces (10) e (20) ser interligada por uma aresta guia (30).

9. Capa de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de a aresta guia (30) encaixar-se na porção extrema (29) do enrolamen-to da máquina elétrica.

10. Capa de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de ser fabricada de fibra de vidro moldada.

11. Máquina elétrica compreendendo barras estatóricas, a porção extrema (29) das barras estatóricas sendo provida de uma capa isola-dora (1), a capa isoladora (1) possuindo uma primeira face (10) e uma segunda face (20) posicionadas substancialmente paralelas entre si, caracterizada pelo fato de a primeira face (10) e a segunda face (20) serem interligadas por pelo menos um elemento de união (15) posicionado em uma porção substancialmente central das faces (10) e (20), tal elemento (15) sendo provido de pelo menos um meio de fixação (17) para a fixação do isolador (1) à dita porção extrema (29).

12. Máquina de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de a porção extrema (29) do enrolamento ser envolvida pela capa isoladora (1).

13. Máquina de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de a porção extrema (29) ser introduzida na região definida entre as faces (10) e (20) e o elemento de união (15) da capa isoladora (1).