ES2246970T3 - Estator para motores electricos, en particular para motores asincronos. - Google Patents
Estator para motores electricos, en particular para motores asincronos.Info
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Abstract
Estator para motores eléctricos, en particular para motores asíncronos, en el que un devanado de estator compuesto por varios ramales de devanado (20) está alojado en las ranuras estatóricas (13) de un núcleo de estator (10), y en el que los comienzos y finales de hilo (23, 24, 25) de los ramales del devanado (20) que salen de las ranuras, son conducidos directamente a través de un soporte de conexión (100) dispuesto en el estator hasta al menos un equipo de contacto (120) fijado al núcleo del estator (10), y están unidos con éste, incluyendo el soporte de conexión (100) una placa de tendido (110) esencialmente de forma circular y dispuesta sobre el núcleo del estator (10), con elementos de desviación o de guía, caracterizado porque todos los terminales de conexión (23, 24, 25) abandonan las ranuras del estator (13) en la base de la ranura (14) y porque los elementos de desvío o elementos de guía están configurados como ganchos (111, 112, 113) o como nervios (115) dispuestos entre los ganchos (114), y porque el soporte de conexión está configurado para la conducción sin contacto de los terminales de conexión (23, 24, 25) hacia el(los) equipo(s) de contacto (125; 128).
Description
Estator para motores eléctricos, en particular
para motores asíncronos.
La invención se refiere a un estator para motores
eléctricos, en particular para motores asíncronos, en el que un
devanado de estator compuesto por varios ramales de devanado está
alojado en las ranuras estatóricas de un núcleo del estator, y en el
que los comienzos y finales del hilo de los ramales del devanado que
salen de la ranura son conducidos directamente a través de un
soporte de conexión dispuesto en el estator hasta al menos un equipo
de contacto fijado al núcleo del estator, y están unidos con éste,
incluyendo el soporte de conexión una placa de tendido esencialmente
de forma circular dispuesta sobre el núcleo del estator, con
elementos de desviación o elementos de guía. Un estator de este tipo
se conoce por la US-A5 717 273. Allí está dispuesto
sobre la superficie frontal del paquete de chapas del estator un
soporte de conexión a modo de caperuza terminal, a través del que se
conducen los comienzos y finales de hilo reunidos en distintos mazos
(set of coils) hacia equipos de contacto (connection terminals).
Contrariamente a los motores universales (ver DE
86 03 981 U1), en los que el tendido del devanado de campo se
realiza directamente en el estator, se utiliza en motores asíncronos
una herramienta para calzar las bobinas y bobinas prefabricadas
primeramente en un cuerpo de laminillas con forma de vaina. El
núcleo del estator se orienta entonces hacia las laminillas de tal
manera que estas encajan en cada caso con sus terminales interiores
con el dentado del núcleo del estator. A continuación se calzan las
bobinas en las ranuras del estator. Como consecuencia de este
procedimiento de encaje, se desordenan con más o menos intensidad
los comienzos de hilo y los finales de hilo de las bobinas,
denominados en lo que sigue terminales de conexión, en una de ambas
cabezas de devanado del paquete del estator. Los extremos de
conexión abandonan las ranuras del estator, en función de la
posición de la bobina, en la zona de la base de la ranura, del
centro de la ranura o de la abertura de la ranura. Para establecer
la conexión eléctrica externa a través de un conector, se conoce la
práctica de unir los hilos de conexión hacia el conector con un
cordón, a cuyo extremo hace tope una lengüeta plana de inserción. La
unión del cordón con el extremo del hilo de conexión se realiza
mediante pinzamiento. Al respecto, el enlace por pinzamiento se
aísla con un tubo flexible, se tiende en la cabeza del devanado y se
une. Las uniones internas de las bobinas (punto de estrella,
termointerruptor) se pinzan, aíslan y se colocan en la cabeza del
devanado o se unen en la cabeza del devanado. Los cordones dotados
de conectores planos se insertan en la carcasa del conector o se
llevan sueltos como cable de conexión hacia fuera. La conexión del
devanado
antes descrita es muy costosa e intensiva en trabajo.
antes descrita es muy costosa e intensiva en trabajo.
En motores de bombas de instalaciones de
calefacción se conocen también técnicas de conexión sin cordones. Al
respecto, se tienden los extremos de conexión de las bobinas sobre
la cabeza del devanado hacia el equipo de contacto, por ejemplo una
carcasa de conector. Entonces no pueden evitarse entrecruzamientos
de hilos de bobina con diferentes fases. En motores polifásicos
pueden de esta manera tener lugar contactos de fases entre los
distintos ramales de devanado.
Por la US 3 984 712 se conoce un motor eléctrico
en que los extremos de conexión se llevan a una carcasa (annular
member 19) que rodea la cabecera del devanado y que están unidos con
puntos de contacto (conector 27) sobre la cara superior con forma de
anillo circular de la carcasa. La conexión se realiza mediante una
placa de contactos con forma de anillo circular (second annular
member 31) con vías de conductores y un conector conectado a cables.
Los puntos de contacto adicionales en la carcasa pueden dar lugar a
problemas debido a la fatiga y al aumento de las resistencias de
paso.
Por la JP 09 322459 A se conoce un estator en que
los extremos de conexión son llevados y fijados a una cinta de
enlace anular.
Por la JP 06225491 A se conoce un estator cuyos
extremos de conexión están llevados sobre una placa terminal tendida
sobre la cabeza del devanado.
La EP 0 993 095 A1 muestra igualmente un motor en
el que sobre la cabeza del devanado está tendido un sistema de
conexión. Aquí el sistema de conexión incluye varios equipos de
contacto (cámaras de contacto múltiples).
La JP 2000 134850 A muestra un estator con un
equipo de contacto fijado al paquete de chapas del estator.
La invención se formula en el problema de
perfeccionar un motor eléctrico del tipo citado al principio tal de
que sea posible un tendido sencillo, con fases separadas, de los
terminales de conexión hacia un equipo de contacto.
En el marco de la invención se resuelve este
problema abandonando todos los extremos de conexión las ranuras del
estator en la base de la ranura, y estando configurados los
elementos de desvío o elementos de guía como ganchos o como nervios
dispuestos entre dos ganchos, y tal que el soporte de conexión está
configurado para la conducción sin contacto de los extremos de
conexión hacia el(los) equipo(s) de contacto.
Ventajosas mejoras y perfeccionamientos de la invención resultan de
las siguientes reivindicaciones secundarias.
Las ventajas que pueden lograrse con la invención
consisten en lograr una posibilidad para un tendido sencillo,
ordenado y separado en fases de los extremos de conexión hacia uno o
varios equipos de contacto. El tendido puede realizarse entonces
fácilmente manualmente o bien puede también automatizarse con un
coste asumible mediante la disposición exacta en posición y ordenada
de los extremos de conexión.
Es además ventajoso que los elementos de
desviación estén configurados como ganchos que sobresalen de la
placa de tendido, que permiten un tendido concéntrico de los
extremos de conexión. Los hilos se encuentran entonces ahorrando
espacio en un único plano.
Además es ventajoso que los ganchos para retener
los extremos de conexión internos estén configurados más altos que
los ganchos para sujetar los extremos de conexión externos. De esta
manera se simplifica el tendido de los hilos hacia el(los)
equipo(s) de contacto, ya que los mismos son llevados a los
ganchos en diferentes posiciones en cuanto a altura y de esta manera
pueden ser tomados automáticamente por el gancho correcto. Esto
permite un tendido automático de los extremos de conexión mediante
un robot.
Los ganchos están dispuestos de manera ventajosa
en dirección radial detrás de las ranuras del estator de tal manera
que los espacios intermedios útiles queden libres. De esta manera y
tras calzarse el devanado del estator se simplifica el cosido
automático de la cabeza del devanado, lográndose grandes espacios
intermedios para pasar una aguja a través de los mismos.
En una forma constructiva ventajosa, están
conformadas cámaras de contacto en la placa de tendido, estando
estas cámaras reunidas para formar al menos una zona de enchufe. De
esta manera se simplifica el montaje formándose módulos. Mediante
la configuración de una primera zona de enchufe como zócalo de
enchufe para generar la conexión externa de la corriente del motor,
puede utilizarse un conector común. Cuando se utilizan dos zonas de
conector, de las cuales la primera sirve para configurar los enlaces
eléctricos internos de los diferentes ramales de devanado, es
posible un tendido sencillo y claro de los extremos de conexión
hasta estas zonas. Este es especialmente el caso cuando ambas zonas
de conector están dispuestas contrapuestas sobre la placa de
tendido.
Es también ventajoso que las zonas de enchufe se
apoyen en el perímetro del núcleo del estator, pudiendo extenderse
las cámaras de contacto en dirección axial, radial o tangencial. Al
respecto, debe encontrarse el borde superior de la zona de enchufe
por debajo o en la superficie de base de la placa de tendido.
Entonces la cabeza del devanado queda libremente accesible tras la
conexión de los hilos de conexión para otras etapas de trabajo
automatizadas como coser, poner la banda, conformar y aglutinar.
En otra forma constructiva ventajosa del motor
eléctrico, incluye el soporte de conexión en la placa de tendido
otros elementos de desviación y de guía conformados, que se apoyan
en el perímetro del núcleo del estator. Estos permiten un tendido
correcto en posición y libre de contactos de los hilos de conexión
hasta las zonas de enchufe.
También es ventajoso que el soporte de conexión
incluya en la placa de tendido elementos de sujeción conformados
para componentes eléctricos. De esta manera aumenta la funcionalidad
de la placa de tendido.
Cuando el soporte de conexión incluye en la placa
de tendido elementos auxiliares de tendido conformados para alojar
transitoriamente los terminales de conexión, puede realizarse en
estos elementos auxiliares de tendido una transferencia de los
terminales de conexión a un robot para el tendido automático hasta
las zonas de enchufe.
Mediante el conformado de aislamientos de las
ranuras del estator y/o ranuras de fijación para alojar en la
posición correcta el motor en un dispositivo de sujeción del motor
en la placa de tendido, se amplía su funcionalidad y sigue
simplificándose el montaje del motor más aún.
La conexión eléctrica entre los hilos de conexión
y el equipo de contacto puede realizarse de manera sencilla y
automatizada mediante la técnica de corte y sujeción.
Un ejemplo de ejecución de la invención se
representa en los dibujos de manera simplemente esquemática y se
describirá a continuación más en detalle. Se muestra en
Figur. 1a, b el estator de un motor asíncrono con
soporte de conexión en representación en perspectiva en diferentes
etapas de fabricación;
Figur. 1c, d detalles de la figura 1a en la zona
de la conexión externa del motor con y sin bastidor de conector en
distintas perspectivas;
Figur. 1e, f el soporte de conexión del estator
según la figura 1a en perspectiva y en vista en planta;
Figur. 2a otro ejemplo de ejecución de un
estator con soporte de conexión en representación en
perspectiva;
Figur. 2b,c detalles de la figura 2a en la zona
de la conexión interna de las bobinas en distintas perspectivas;
Figur. 2d un detalle de la figura 2a en la
zona de un elemento de desvío y guía;
Figur. 2e un detalle de la figura 2a en la
zona de la conexión externa del motor con marco de conector
insertado;
Figura 3 el soporte de conexión de otro
ejemplo de ejecución.
En las figuras se han dotado las piezas idénticas
de iguales referencias.
Las figuras 1a, 1b y 2a muestran en cada caso el
estator de distintos ejemplos de ejecución de un motor asíncrono. El
mismo posee un núcleo de estator (10) de piezas de estampado de
chapa apiladas. Al respecto, se extienden los dientes (11) desde el
yugo (12) hacia el interior y delimitan entre sí ranuras del estator
(13). Los extremos interiores de los dientes (11) delimitan un
agujero (17) que está orientado en paralelo a las ranuras del
estator (13) y que aloja el rotor no representado.
En las ranuras del estator (13) están alojados
ramales de devanado (20), realizándose la fabricación (no
representada) en las siguientes etapas:
Los ramales (20) de las diferentes bobinas se
arrollan sobre patrones. Las bobinas arrolladas terminadas se
alojan, una vez retirados los patrones, conjuntamente en las ranuras
(13) aisladas del núcleo del estator (10). Una vez se han alojado,
sobresale una parte de los ramales del devanado (20) arriba y abajo
como cabeza de devanado (21, 22) de las ranuras (13). Los comienzos
y finales del hilo de las bobinas abandonan como terminales de
conexión (23, 24, 25) las ranuras (13) en la cabeza de devanado que
se encuentra arriba (21), en función de la posición de la bobina en
la zona de la base de la ranura (14), del centro de la ranura (15) o
de la abertura de la ranura (16). Tras el alojamiento tiene lugar
entonces con un gancho un posicionamiento manual de los terminales
de conexión (23, 24, 25) en la base de la ranura (14). Tras la
transferencia de los terminales (23, 24, 25) en un dispositivo
auxiliar de tendido (101) que después se describe (ver figura 1a),
tiene lugar entonces un tendido mediante máquina hacia equipos de
contacto que igualmente se describirán más adelante.
En el núcleo del estator (10) está fijada una
pieza multifuncional, un soporte de conexión (100) representado en
las figuras 1e y 1f y en otro ejemplo de ejecución en la figura 3,
fijado mediante enlaces de cola de milano (102). Está configurado
como parte de plástico inyectado de una sola pieza y está compuesto
por los siguientes elementos adicionales:
Una placa de tendido (110) con forma
esencialmente de anillo circular cubre la parte frontal superior
(18) del núcleo del estator (10) y sirve para el tendido sin
contactos de los terminales de conexión (23, 24, 25). En la placa
(110) están conformados ganchos (111, 112, 113), con los cuales los
terminales de conexión son desviados desde las bases de las ranuras
en vías concéntricas hasta los equipos de contacto. Los ganchos
(113) orientados radialmente hacia fuera para la sujeción de los
extremos interiores (25), están configurados más elevados que los
ganchos (112) orientados radialmente hacia fuera, para el tendido de
los terminales exteriores (24), de tal manera que los terminales
(24, 25) sólo tienen que ser movidos en una altura predeterminada en
dirección hacia la cabeza del devanado superior (21) y entonces son
enganchados automáticamente por el gancho correcto (112, 113). En
los puntos de cruce está dispuesto entre dos ganchos (114) un nervio
(115), que conduce hacia fuera un terminal de conexión exterior (24)
por encima de un terminal interior (25) y que asegura una distancia
definida de ambos terminales (24, 25) en esta zona (ver figura 2d).
Además, están conformados en la placa de tendido (110) dos apoyos
(116) y dos ganchos (117) como elementos de sujeción para un
termointerruptor (30). El termointerruptor (30) fijado previamente
sobre la placa (110) es llevado mediante un proceso de cosido
automático final con la cabeza del devanado (21) a una unión
profunda y conductora del calor. Para permitir el paso de la aguja
(no representada) mediante los espacios intermedios de los ramales
del devanado (20) sobre los dientes (11), está fijado el
termointerruptor (30) a distancia de la placa de tendido (110) en
los elementos de sujeción (116, 117). Adicionalmente, están
dispuestos éstos y los ganchos (111, 112, 113, 114) radialmente
directamente detrás de las ranuras del estator (13), con lo que los
espacios intermedios quedan libres.
En la placa de tendido (110), están conformados,
para alojar equipos de contacto (contactos 125, 128) cámaras de
contacto (120) y están reunidas formando dos zonas de enchufe. La
primera zona de enchufe está configurada como zócalo de enchufe
(121), para generar la conexión externa de la corriente del motor.
La segunda zona de enchufe (122) se utiliza para generar las
conexiones eléctricas internas de los diferentes ramales del
devanado (20). Ambas zonas de enchufe (121, 122) están conformadas
contrapuestas en la placa de tendido y se apoyan en el perímetro
(19) del núcleo del estator (10), extendiéndose las cámaras de
contacto (120) en la dirección de enchufe axial (ver figura 2e),
radial (ver figura 3) o tangencial (ver figura 1c, d). El borde
superior de las zonas de enchufe (121, 122) se encuentra por debajo
o bien en la superficie de base en la placa de tendido (110) y
facilita así el paso de la aguja en el proceso de cosido automático
final. Los extremos de conexión (23, 24, 25) para generar la
conexión externa de la corriente del motor se alojan, a través de
otros elementos de desvío y guía (123) que se apoyan en el perímetro
(19) del núcleo del estator (1) y que también están conformados en
la placa de tendido (110), en ranuras (124) en las distintas cámaras
de contacto (120) en el zócalo del conector (121), y a continuación
mediante deslizamiento de contactos individuales (125) se unen con
éstos mediante la técnica de corte y apriete. Para que estén quietos
los hilos y los puntos de contacto frente a las vibraciones durante
el funcionamiento del motor, se encaja un marco del conector (126)
con el zócalo del conector (121). En la segunda zona de enchufe
(122) se alojan los terminales de conexión (23, 24, 25) igualmente
en ranuras (127) de las distintas cámaras de contacto (120) y se
unen entre sí mediante un contacto (128) interdependiente mediante
la técnica de corte y apriete (ver figura 2b, c).
Para poder automatizar el sistema de toma de
contacto antes descrito, deben ser tomados los terminales de
conexión (23, 24, 25) por un robot en puntos definidos. Para ello,
están conformados en la placa de tendido (110) elementos auxiliares
de tendido (101), para el alojamiento transitorio de los terminales
de conexión (23, 24, 25).
Además, están integrados en el soporte de
conexión (100) los aislamientos (103) de las ranuras del estator
(13) y los nervios de fijación (104) y los ojales de fijación para
el alojamiento en posición correcta del estator en un escudo del
cojinete del motor (no representado).
Claims (16)
1. Estator para motores eléctricos, en particular
para motores asíncronos, en el que un devanado de estator compuesto
por varios ramales de devanado (20) está alojado en las ranuras
estatóricas (13) de un núcleo de estator (10), y en el que los
comienzos y finales de hilo (23, 24, 25) de los ramales del devanado
(20) que salen de las ranuras, son conducidos directamente a través
de un soporte de conexión (100) dispuesto en el estator hasta al
menos un equipo de contacto (120) fijado al núcleo del estator (10),
y están unidos con éste, incluyendo el soporte de conexión (100) una
placa de tendido (110) esencialmente de forma circular y dispuesta
sobre el núcleo del estator (10), con elementos de desviación o de
guía,
caracterizado porque todos los terminales
de conexión (23, 24, 25) abandonan las ranuras del estator (13) en
la base de la ranura (14) y porque los elementos de desvío o
elementos de guía están configurados como ganchos (111, 112, 113) o
como nervios (115) dispuestos entre los ganchos (114), y porque el
soporte de conexión está configurado para la conducción sin contacto
de los terminales de conexión (23, 24, 25) hacia el(los)
equipo(s) de contacto (125; 128).
2. Motor eléctrico según la reivindicación 1,
caracterizado porque los elementos de
desvío están configurados como ganchos (111, 112, 113, 114) que
sobresalen de la placa de tendido, que permiten un tendido
concéntrico de los terminales de conexión (23, 24, 25).
3. Motor eléctrico según la reivindicación 2,
caracterizado porque los ganchos (113)
orientados radialmente hacia fuera para la sujeción de los
terminales de conexión internos (25) están configurados más altos
que los ganchos (112) orientados hacia fuera para el tendido de los
terminales de conexión externos (24).
4. Motor eléctrico según una de las
reivindicaciones 2 ó 3,
caracterizado porque los ganchos (111,
112, 113, 114) están dispuestos en dirección radial detrás de las
ranuras del estator (13) de tal manera que los espacios intermedios
entre los ramales del devanado (20) quedan libres.
5. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque el soporte de
conexión (100) contiene cámaras de contacto (120) conformadas en la
placa de tendido (110), que están reunidas para formar al menos una
zona de enchufe.
6. Motor eléctrico según la reivindicación 5,
caracterizado porque la primera zona de
enchufe está configurada como zócalo de conector (121) para generar
la conexión externa de la corriente del motor.
7. Motor eléctrico según una de las
reivindicaciones 5 ó 6,
caracterizado porque se utiliza una
segunda zona de enchufe (122) para generar los enlaces eléctricos
internos de los distintos ramales del devanado (20).
8. Motor eléctrico según las reivindicaciones 6 y
7,
caracterizado porque ambas zonas de
enchufe (121, 122) están dispuestas contrapuestas sobre la placa de
tendido (110).
9. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 5 a 8,
caracterizado porque la(s)
zona(s) de enchufe (121, 122) se apoya(n) en el
perímetro (19) del núcleo del estator (10) , extendiéndose las
cámaras de contacto (120) en dirección de inserción axial, radial o
tangencial.
10. Motor eléctrico según la reivindicación
9,
caracterizado porque el borde superior de
la(s) zona(s) de enchufe (121, 122) se encuentran por
debajo o bien en la superficie de base de la placa de tendido
(110).
11. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 10,
caracterizado porque el soporte de
conexión (100) incluye otros elementos de desvío y guía (123)
conformados en la placa de tendido (110), que se apoya en el
perímetro (19) del núcleo del estator.
12. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 11,
caracterizado porque el soporte de
conexión (100) incluye elementos de sujeción (116, 117) en la placa
de tendido (110) para componentes eléctricos (30).
13. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 12,
caracterizado porque el soporte de
conexión (100) incluye elementos de ayuda al tendido (101)
conformados en la placa de tendido (110) para el alojamiento
transitorio de los terminales de conexión (23, 24, 25).
14. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 13,
caracterizado por aislamientos (103) de
las ranuras del estator conformados en la placa de tendido
(100).
15. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 14,
caracterizado por elementos de ayuda de
fijación (104, 105) conformados en la placa de tendido (100) para el
alojamiento en posición correcta del estator en un escudo del
cojinete del motor.
16. Motor eléctrico según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 15,
caracterizado porque el enlace eléctrico
entre los terminales de conexión (23, 24, 25) y el equipo de
contacto (125, 128) se realiza mediante la técnica de corte y
apriete.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10045471 | 2000-09-14 | ||
| DE10045471A DE10045471A1 (de) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | Stator für Elektromotoren, insbesondere für Asynchronmotoren |
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|---|---|
| ES2246970T3 true ES2246970T3 (es) | 2006-03-01 |
Family
ID=7656184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01120544T Expired - Lifetime ES2246970T3 (es) | 2000-09-14 | 2001-08-29 | Estator para motores electricos, en particular para motores asincronos. |
Country Status (4)
| Country | Link |
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