ES2230588T3

ES2230588T3 - Motor en miniatura.

Info

Publication number: ES2230588T3
Application number: ES97304830T
Authority: ES
Inventors: James Ching Sik Lau
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric SA
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2005-05-01
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: BR9703904A; EP0818873A3; CN1071509C; EP0818873A2; DE69731429D1; EP0818873B1; GB9614485D0; BR9703904B1; JPH1080108A; US5895990A; CN1184364A; DE69731429T2

Abstract

UN VARISTOR (20) SE MONTA EN UN CONMUTADOR (15) MEDIANTE EL USO DE MUELLES INTERMEDIARIOS (30) QUE ESTAN SOLDADOS A LOS TERMINALES DEL VARISTOR. LOS MUELLES (30) ACOPLAN UNAS LENGUETAS (18) DEL CONMUTADOR (15) SIN SOLDADURA PARA CONECTAR FISICA Y ELECTRICAMENTE EL VARISTOR (20) CON EL CONMUTADOR (15).

Description

Motor en miniatura.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a los rotores arrollados para motores eléctricos que tienen un elemento de supresión del ruido y está particularmente relacionada con el montaje del elemento en el colector.

Técnica anterior

En los motores eléctricos en miniatura, particularmente del tipo de corriente continua de imán permanente (PMDC), resulta a menudo deseable montar un elemento de supresión del ruido tal como un varistor, resistor o condensador en el colector para suprimir el ruido eléctrico y las puntas de conmutación que se generan cuando pasan las escobillas desde una delga del colector a la siguiente, interrumpiendo el flujo de la corriente a través de una bobina del inducido. Tales elementos son comúnmente un disco anular cerámico o anillo con recubrimientos superficiales de estañado en una cara que constituyen los terminales del elemento. El elemento se conecta al colector después de haber arrollado los arrollamientos y una vez terminados en colas de los segmentos del colector. El disco se posiciona alrededor de las colas del colector y se aplica material de estañado para puentear el entrehierro existente entre los pedazos de estañado del disco y las colas del colector para conectar eléctricamente las delgas al elemento. El estañado soporta también físicamente al disco. La desventaja de esto es que resulta muy difícil formar una buena conexión de estañado a través de un entrehierro con las superficies de estañado dispuestas a 90º entre sí. Igualmente, cuando se hace este puente de estañado o conexión, el exceso de estañado y/o fundente de estañado a menudo daña la superficie del colector haciendo necesario limpiar el colector después de haber fijado el elemento.

GB 2202688A describe un rotor con delgas de colector que tiene una bandera extendida radialmente desde el lado de las colas para poder estañar el anillo del varistor directamente con las banderas que se enfrentan a los pedazos de estañado. Aunque éste es un procedimiento relativamente directo, no resulta sencillo e implica todavía estañar en el colector lo que hace necesario limpiar el colector después de haber añadido el anillo del varistor.

Sumario de la invención

Para superar estas desventajas, se propone fijar el varistor al colector de una manera que evite aplicar estañado al colector. Esto se consigue con el uso de un clip de muelle intermedio.

En consecuencia, la presente invención proporciona un rotor para un motor eléctrico que comprende un árbol, un núcleo de inducido montado sobre el árbol, arrollamientos de inducido arrollados alrededor del núcleo de inducido, un colector montado sobre el árbol adyacente a un extremo del núcleo de inducido, comprendiendo el colector una base que soporta una pluralidad de delgas de colector, teniendo cada delga una cola conectada a una porción del arrollamiento de inducido, un elemento anular de supresión del ruido y medios de montaje para montar y conectar eléctricamente el elemento de supresión del ruido al colector, en el que los medios de montaje comprenden una pluralidad de elementos de resorte rígidamente conectados al elemento de supresión del ruido y apoyados y cooperantes con las colas del colector para resistir el movimiento axial y rotacional del elemento de
supresión del ruido con respecto al colector.

Preferiblemente, el elemento de resorte va estañado a los terminales del elemento de supresión del ruido.

Preferiblemente, el elemento de resorte tiene una porción extendida axialmente que se extiende a través del elemento de supresión del ruido y se superpone a la cola y tiene porciones marginales dispuestas para cooperar con los lados de las colas con el fin de limitar el movimiento rotacional relativo.

Preferiblemente, las porciones extendidas axialmente tienen un borde posterior dispuesto para cooperar con las colas con el fin de impedir la retirada axial del elemento de supresión del ruido del colector.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención proporciona un método para montar un elemento anular de supresión del ruido en un colector de un rotor para un motor eléctrico, método que comprende la estampación de un racimo de elementos de resorte a partir de una hoja de material de resorte conductor, siendo mantenidos unidos los elementos de resorte por una porción central enteriza, estañando los elementos de resorte a los terminales del elemento de supresión del ruido, retirando la porción central del racimo con el fin de crear una pluralidad de elementos de resorte individuales estañados con el elemento de supresión del ruido, deslizando el elemento de supresión del ruido completo con los elementos de resorte sobre el colector con el fin de que los elementos de resorte cooperen con el colector para conectar así eléctrica y físicamente el elemento de supresión del ruido al colector.

Breve descripción de las figuras

Se va a describir ahora realizaciones preferidas de la presente invención a título de ejemplo únicamente con referencia a los dibujos que se acompaña, en los que:

la figura 1 representa un rotor arrollado equipado con un varistor de acuerdo con una primera realización de la presente invención;

la figura 2 es una vista en sección del colector del rotor de la figura 1;

la figura 3 es una vista de extremo del colector de la figura 2 mirando en la dirección de la flecha A;

la figura 4 es una vista esquemática que muestra la interconexión entre una cola de colector y un clip de resorte usado para conectar el varistor al colector;

la figura 5 representa una araña intermedia usada en el montaje del varistor de la figura 1;

la figura 6 es una vista lateral en sección de la araña de la figura 5;

la figura 7 es una vista similar a la figura 2 de un colector equipado con un varistor de acuerdo con una segunda realización de la presente invención;

la figura 8 es una vista de extremo del colector de la figura 7 mirando en la dirección de la flecha B;

la figura 9 es una araña intermedia usada en el montaje del varistor de la figura 7; y

la figura 10 es una vista lateral en sección de la araña de la figura 9.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La figura 1 muestra un rotor arrollado 10 equipado con un varistor 20. El rotor 10 comprende un árbol 11 que soporta un núcleo de inducido 12. Los arrollamientos de inducido 13 están arrollados alrededor del núcleo 12. Un colector 15 está montado en el árbol 11 junto a un extremo del núcleo de inducido. El colector 15 tiene una base 16 con una pluralidad de delgas de colector conductoras 17 dispuestas en la base 16. Cada delga 17 tiene un terminal o cola 18 para terminar los hilos conductores 14 desde los arrollamientos del inducido 13 para conectar eléctricamente los arrollamientos del inducido 13 a las delgas del colector 17. Las delgas del colector 17 se fijan en la base por un anillo de retención 19.

El rotor 10 incluye un varistor 20 montado alrededor de las colas del colector por una serie de muelles conductores 30 que conectan eléctrica y mecánicamente el varistor al colector. La disposición está representada más claramente en las figuras 2 y 3. El varistor es un disco anular cerámico que tiene en una superficie una serie de pedazos de estañado 21 formando terminales del varistor. Muelles conductores 30 están estañados a esos pedazos 21. Luego se desliza el varistor sobre el colector en su posición alrededor de las colas 18 que ya se han conectado a los hilos conductores 14 de los arrollamientos del inducido 13 por técnicas usuales tales como la fusión. Los extremos libres 32 de los muelles se acoplan con las colas para localizar y eléctricamente conectar el varistor con el colector. Los clips de resorte se extienden sobre las colas y tienen una porción escotada 33 que acomoda la porción levantada de la cola donde se conectan los hilos conductores 14. Este escote 33 forma dos brazos 34 que se extienden a lo largo de la cola e impiden o limitan el movimiento rotacional del varistor 20 con respecto al colector 15. Los brazos 34 se unen entre sí por un travesaño 35 en el extremo libre que se apoya en las colas. Como se muestra en la figura 4, los travesaños 35 están previstos para hincarse en las colas con el fin de resistir la extracción del varistor. Un borde del travesaño 35 de cada muelle viene a cooperar con una cola 18 con el fin de oponerse a la extracción y hacer una buena conexión eléctrica con el colector. Durante la instalación, los brazos 34 se curvan para deslizarse sobre las colas 18 permitiendo instalar fácilmente el varistor.

Como se muestra en las figuras 2 y 3, los muelles 30 están estañados con los pedazos terminales 21 del varistor 20, se extienden a través del agujero 22 en el varistor y vienen a cooperar con las colas 18 del colector 15. El contacto entre las colas y los muelles se mantiene por la tensión de los muelles y como los muelles se estañan con el varistor antes de instalar el varistor en el colector, no se produce contaminación del colector debida al estañado.

Se considera importante que los muelles están uniformemente espaciados alrededor del varistor para evitar la introducción de excesivo desequilibrio en el rotor. Las figuras 5 y 6 ilustran un método para conseguirlo. Los muelles 30 son estampados en un material en hoja en racimos correspondientes en número al número de terminales del varistor. Se ha ilustrado una versión de tres muelles. Como tales, los muelles 30 son estampados en racimos en forma de una araña preliminar 31 que se ajusta en el centro del varistor para permitir que los muelles se suelden uniformemente con los pedazos terminales 21 del varistor. La araña 31 comprende una porción central 36 con los muelles 30 extendidos generalmente en sentido radial hacia fuera de la porción central 36. Una vez estañados los muelles de la araña con el varistor, la porción central 36 es removida por seccionamiento a lo largo de las líneas de corte 37 dejando los muelles individuales 30 estañados con el varistor. Se puede deslizar entonces el varistor sobre el colector o ajustarlo de otro modo al mismo.

Una desventaja de la realización de las figuras 1 a 6 es que los terminales del varistor se enfrentan a los arrollamientos y puede ser necesario colocar una barrera aislante entre el varistor y los arrollamientos del inducido 13 en algunas aplicaciones. Una realización alternativa en la que el varistor 20 se monta mirando en la dirección opuesta como se muestra en las figuras 7 a 10.

Los muelles 30 de la segunda realización no pasan a través del centro del varistor 20 sino que se extienden sensiblemente en sentido radial. Los muelles 30 tienen una primera parte 41 que se estaña a un pedazo terminal 21 del varistor y desde el que se extienden tres dedos 42, 43 radialmente hacia dentro. Los dedos exteriores 42 se extienden a lo largo de las colas del colector 18 para restringir el movimiento rotacional del varistor 20 con respecto al colector 15 y el dedo central 43 se pone en contacto con la cola y se deforma resilientemente para establecer contacto eléctrico a la vez que proporciona soporte físico para el varistor como se muestra en la figura 7.

La figura 8 es una vista de extremo de la disposición de la figura 7 mirando en la dirección de la flecha B. Están representados más claramente tres dedos que se extienden radialmente hacia dentro 42, 43.

Igual que en la primera realización, los muelles 30 de esta realización son primeramente estampados a partir de material en hoja resiliente, conductor, en racimos formando una araña intermedia 31 como se muestra en las figuras 9 y 10 con tres muelles 30 extendidos radialmente desde una porción central 36. La figura 10 es una vista de extremo seccionada a lo largo de X-X de la figura 9 mostrando que la araña 31 tiene ligeramente forma de plato por lo demás sustancialmente planar. La forma de plato permite localizar el varistor 20 alrededor de las colas del colector 18 cerca de los arrollamientos de inducido 13 a la vez que permite a los muelles 30 evitar los hilos conductores 14 conectados a las colas 18. Una vez estañada la araña 31 con el varistor 20, se retira la porción central 36 seccionando a lo largo de las líneas de corte 37 para dejar los muelles individuales 30 estañados con el varistor 20. El varistor, como antes, se desliza entonces sobre las colas del colector con los dedos centrales 43 enganchados con las colas 18 y los dedos exteriores 42 extendidos a lo largo de las colas 18. Cuando los dedos centrales 43 se ponen en contacto con las colas, los mismos se deforman resilientemente para soportar el varistor y crear un efecto de enclavamiento hincándose en la superficie de la cola para resistir así la extracción del varistor y haciendo contacto eléctrico entre el colector 15 y el varistor 20.

Claims

1. Rotor para un motor eléctrico, que comprende:

: un árbol (11),

: un núcleo de inducido (12) montado sobre el árbol (11),

: un arrollamiento de inducido (13) arrollado alrededor del núcleo de inducido (12),

: un colector (15) montado sobre el árbol (11) adyacente a un extremo del núcleo de inducido (12), comprendiendo el colector (15) una base (16) que soporta una pluralidad de delgas (17) de colector, teniendo cada delga una cola (18) conectada a una porción del arrollamiento de inducido (13);

: un elemento anular de supresión del ruido (20); y

: medios de montaje para montar y conectar eléctricamente el elemento de supresión del ruido (20) al colector (15), caracterizado porque los medios de montaje comprenden una pluralidad de elementos de resorte conductores (30) conectados al elemento de supresión del ruido (20) y apoyados resilientemente y cooperantes con las colas (18) del colector (15) para resistir el movimiento axial y rotacional del elemento de supresión del ruido (20) con respecto al colector (15).

2. Rotor según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de resorte (30) están estañados con los terminales (21) del elemento de supresión del ruido (20).

3. Rotor de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque los elementos de resorte (30) tienen una porción extendida axialmente (34) que se extiende a través del elemento de supresión del ruido (20) y se superpone a las colas (18) y tiene porciones marginales dispuestas para cooperar con lados de las colas (18) con el fin de limitar el movimiento rotacional relativo.

4. Rotor según la reivindicación 3, caracterizado porque las porciones extendidas axialmente tienen un borde posterior dispuesto para cooperar con las colas (18) para establecer contacto eléctrico e impedir la retirada axial del elemento de supresión del ruido (20) del colector.

5. Rotor según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque cada elemento de resorte (30) tiene una porción principal (41) y tres dedos (42, 43) que se extienden desde la porción principal con un dedo (43) resilientemente deformado por cooperación con una cola (18) del colector (15) para establecer contacto eléctrico y los otros dos dedos (42) se extiende en lados opuestos de la cola (18) para impedir el movimiento rotacional relativo entre el colector (15) y el elemento de supresión del ruido (20).

6. Método de montaje de un elemento anular de supresión del ruido con un colector de un rotor para un motor eléctrico, método caracterizado por las etapas consistentes en:

: formar una pluralidad de elementos de resorte (30) a partir de una hoja de material de resorte conductor;

: estañar los elementos de resorte (30) a los terminales (21) del elemento de supresión del ruido (20);

: deslizar el elemento de supresión del ruido (20) completo con los elementos de resorte (20) sobre el colector (15) de tal forma que los elementos de resorte (30) vengan a cooperar con las colas (18) del colector (15) para conectar así eléctrica y físicamente el elemento de supresión del ruido (20) al colector (15).

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de formación incluye la formación de los elementos de resorte (30) en racimos con una porción central enteriza (36) y después de estañar los elementos de resorte (30) a los terminales (21), retirar la porción central (36) del racimo creando así una pluralidad de elementos de resorte individuales (30) estañados con el elemento de supresión del ruido (20).

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de formación de los elementos de resorte incluye la formación de los elementos de resorte (30) y porción central (36) en forma de plato con la porción central (36) formando la base del plato.