ES2248062T3 - Motor electrico con bobina de estator y piezas polares distintas y procedimiento de ensamblado. - Google Patents

Motor electrico con bobina de estator y piezas polares distintas y procedimiento de ensamblado.

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ES2248062T3
ES2248062T3 ES00916667T ES00916667T ES2248062T3 ES 2248062 T3 ES2248062 T3 ES 2248062T3 ES 00916667 T ES00916667 T ES 00916667T ES 00916667 T ES00916667 T ES 00916667T ES 2248062 T3 ES2248062 T3 ES 2248062T3
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Robert Keith Hollenbeck
Dennis Patrick Bobay
James Everett Grimm
Gregory Alan Thompson
Jeffrey A. Hall
Norman C. Golm, Jr.
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Abstract

Un motor eléctrico (20) que comprende un estator (22), un rotor (24) y una carcasa (26) adaptada para soportar el estator y el rotor, en el que el estator incluye una bobina (92) de estator, un devanado (94) sobre la bobina (92) de estator, múltiples piezas polares (100) distintas y un miembro localizador central (104), siendo recibido el miembro localizador central (104) en una abertura central (102) de la bobina (92) de estator y aplicándose a los bordes radialmente interiores de las piezas polares (100) para situar radialmente las mismas, y en el que el rotor incluye un árbol (32) recibido en el miembro localizador central de la bobina (92) de estator, para la rotación del rotor (24) con relación al estator (22) alrededor del eje longitudinal del árbol, caracterizado porque la bobina (92) de estator compensa las tolerancias radiales del miembro localizador central (104) y de las piezas polares (100) mediante el desplazamiento del material de la bobina de estator.

Description

Motor eléctrico con bobina de estator y piezas polares distintas y procedimiento de ensamblado.
Antecedentes de la invención
Esta invención se refiere generalmente a motores eléctricos y, más particularmente, a un motor eléctrico que tiene una construcción simplificada de fácil montaje.
El montaje de motores eléctricos requiere que un rotor sea montado para rotar con relación a un estator, de manera que los imanes sobre el rotor estén generalmente alineados con uno o más devanados sobre el estator. Usualmente, esto se hace montando un árbol del rotor en un bastidor que está fijado al estator. Véase, por ejemplo, el documento EP-A-0 847 131. El árbol es recibido a través del estator, de manera que rota alrededor del eje del mismo. El bastidor o un armazón independiente pueden estar dispuestos para encerrar el estator y el rotor. Además de estos componentes básicos del motor, se montan también componentes de control. Un motor eléctricamente conmutado puede tener una placa de circuito impreso que monte diversos componentes. El montaje del motor requiere la conexión eléctrica de los componentes de la placa de circuito al devanado y que se proporcione, también, la conexión eléctrica a una fuente de energía exterior. La propia placa de circuito está asegurada en su sitio, típicamente, por una fijación al estator con sujetadores, o mediante soldadura, soldadura con estaño o unión adhesiva. Muchas de estas etapas se llevan a cabo manualmente y tienen significativos costes asociados de mano de obra del material. Los sujetadores, y cualquier otro material usado exclusivamente para la conexión, son todos partes adicionales que tienen sus propios costes asociados y un tiempo necesario para el montaje.
Las tolerancias de las partes constituyentes del motor eléctrico se deben controlar de manera que en todos los motores montados, el rotor esté libre para rotar con relación al estator, sin contactar con el mismo. Se prefiere un pequeño entrehierro entre el estator y los imanes sobre el rotor para favorecer la transferencia de flujo magnético entre el rotor y el estator, al tiempo que se permite rotar al rotor. Las tolerancias en las dimensiones de varios componentes pueden tener un efecto sobre el tamaño del entrehierro. Las tolerancias de estos componentes son aditivas, de manera que el tamaño del entrehierro puede tener que ser mayor que el deseable para asegurar que el rotor se mantiene libre para rotar en todos los motores montados. El número de componentes que afectan al tamaño del entrehierro puede variar, dependiendo de la configuración del motor.
Se programan comúnmente los motores para que funcionen en ciertos modos deseados por el usuario final del motor. Por ejemplo, ciertos parámetros funcionales pueden estar programados dentro de los componentes de la placa de circuito impreso, tales como la velocidad del motor, el retardo antes del arranque del motor y otros parámetros.
Se programan más comúnmente del mismo modo los motores fabricados en serie antes del montaje final y no son capaces de ser reprogramados a continuación del montaje. Sin embargo, los usuarios finales del motor tienen a veces diferentes requisitos para el funcionamiento del mismo. Además, el usuario final puede cambiar los parámetros funcionales deseados del motor. Por esta razón, se mantienen grandes inventarios de motores, o al menos de placas de circuito programables, para satisfacer la miríada de aplicaciones.
Los motores eléctricos tienen una gran cantidad de aplicaciones, incluyendo las que requieren que el motor trabaje en presencia de agua. El agua es perjudicial para el funcionamiento y la vida del motor, y es vital mantener el estator y la circuitería de control libres de acumulación de agua. Se conoce bien cómo hacer el estator y otros componentes impermeables. Sin embargo, para motores fabricados en serie, es imperativo que el coste de impedir que entre y se acumule agua en el motor se mantenga al mínimo. La formación de hielo sobre el motor es una preocupación adicional cuando se usa el motor en el área de la refrigeración. No poco frecuentemente, el motor se desconectará de su fuente de energía, o se dañará por la formación de hielo sobre los conectores eléctricos insertados en la placa de circuito. El hielo que se forma entre la placa de circuito impreso en el conector enchufable puede empujar el conector lejos de la placa de circuito impreso, haciendo que se desconecte o se rompa la placa o el conector.
Sumario de la invención
Entre los varios objetos y propiedades de la presente invención, se puede señalar la provisión de un motor eléctrico que tiene pocas partes constituyentes; la provisión de tal motor que no tiene sujetadores para asegurar sus partes constituyentes; la provisión de tal motor que se puede montar con precisión en fabricación en serie; la provisión de tal motor que tiene componentes capaces de compensar las tolerancias para minimizar el efecto de las tolerancias aditivas; la provisión de tal motor que se puede reprogramar a continuación del montaje final; la provisión de tal motor que impide la penetración de agua en el motor; y la provisión de tal motor que resiste a los daños y a los fallos del sistema en el funcionamiento a temperatura más baja.
Además, entre los varios objetos y propiedades de la presente invención, se puede señalar la provisión de un método para montar un motor eléctrico que requiere pocas etapas y mano de obra mínima; la provisión de tal método que minimiza el número de conexiones que se deben establecer; la provisión de tal método que minimiza el efecto de las tolerancias aditivas; la provisión de tal método que permite la programación y el ensayo a continuación del montaje final; y la provisión de tal método que sea fácil de usar.
En una forma, la invención comprende un motor eléctrico. Un estator incluye una bobina de estator que tiene un devanado sobre ella, múltiples piezas polares distintas y un miembro localizador central, siendo recibido el miembro localizador central en una abertura central de la bobina de estator y aplicándose los bordes radialmente interiores de las piezas polares para situar radialmente las mismas, compensando la bobina de estator las tolerancias radiales del miembro localizador central y de las piezas polares mediante el desplazamiento del material del núcleo de estator. Un rotor incluye un árbol recibido en el miembro localizador central de la bobina de estator para la rotación del rotor con relación al estator alrededor del eje longitudinal del árbol. Una carcasa está adaptada para soportar el estator y el rotor.
En otra forma, la invención describe un método para montar un motor eléctrico, que comprende las etapas de:
formar un estator, que, a su vez, incluye las etapas de:
colocar múltiples primeras piezas polares hechas de material ferromagnético en un accesorio de prensa, teniendo cada una de las primeras piezas polares una forma generalmente en U e incluyendo una pata radialmente interior y una pata radialmente exterior,
colocar una bobina de estator, que tiene un devanado sobre ella, en el accesorio de prensa, de manera que una abertura central de la bobina de estator esté alineada generalmente con las patas radialmente interiores de las primeras piezas polares,
colocar un miembro localizador central dentro del accesorio de prensa, siendo recibido el miembro localizador central a través de la abertura central de la bobina de estator,
colocar múltiples segundas piezas polares hechas de material ferromagnético en el accesorio de prensa, teniendo cada una de las segundas piezas polares una forma generalmente en U e incluyendo una pata radialmente interior y una pata radialmente exterior, estando alineadas generalmente las patas radialmente interiores de las segundas piezas polares con la abertura central de la bobina de estator, y
prensar las piezas polares primeras y segundas sobre la bobina de estator, entrando las patas radialmente interiores de las piezas polares en la abertura central de la bobina de estator, aplicándose los bordes radialmente interiores de las piezas polares primeras y segundas al miembro localizador central, estando por ello radialmente situados, aplicándose los bordes radialmente exteriores de las patas interiores a los nervios formados sobre un diámetro interior de la bobina de estator y penetrando en la abertura central, cizallando las patas interiores una porción de al menos uno de los nervios, por lo que las tolerancias en las dimensiones radiales del núcleo de estator se eliminan de la posición radial de las piezas polares primeras y segundas;
formar un rotor; y
montar el rotor y el estator.
Otros objetos y propiedades de la presente invención serán en parte evidentes y en parte señalados en lo que sigue.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en alzado en despiece ordenado de un motor eléctrico en forma de ventilador;
la figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de las partes constituyentes de un estator del motor;
la figura 3 es una vista en corte transversal vertical del motor montado;
la figura 4 es el estator y una placa de circuito impreso en despiece ordenado a partir de su posición instalada sobre el estator;
la figura 5 es una vista fragmentaria a escala ampliada del carenado de la figura 1, como se ve desde el lado derecho;
la figura 6 es una vista en alzado lateral de un miembro localizador central y un cojinete del árbol de rotor;
la figura 7 es una de sus vistas en alzado desde el extremo derecho;
la figura 8 es un corte longitudinal del miembro localizador y el cojinete;
la figura 9 es una vista desde un extremo de un núcleo de estator del estator, con el miembro localizador central y las piezas polares situadas por el miembro localizador, mostrado en líneas a trazos;
la figura 10 es una vista desde un extremo opuesto del núcleo de estator;
la figura 11 es un corte tomado por el plano que incluye la línea 11-11 de la figura 10;
la figura 12 es una vista fragmentaria a escala muy ampliada del motor, en la juntura de un cubo de rotor con el estator;
la figura 13 es un corte tomado por el plano que incluye la línea 13-13 de la figura 5, que muestra la placa de circuito impreso en líneas a trazos; y que ilustra la conexión de una sonda a una placa de circuito impreso en el carenado y un tope;
la figura 14 es un corte tomado por el plano que incluye la línea 14-14 de la figura 5, que muestra la placa de circuito impreso en líneas a trazos y que ilustra una clavija del conector de alimentación en despiece ordenado a partir de un receptáculo de clavijas del carenado; y
la figura 15 es una vista fragmentaria a escala ampliada del motor, que ilustra la conexión con salto del montaje parcial del estator/rotor con el carenado;
la figura 16 es un diagrama de bloques del motor monofásico controlado por microprocesador según la invención;
la figura 17 es un diagrama esquemático del suministro de energía del motor de la figura 16 según la invención. Alternativamente, el circuito de suministro de energía se podría modificar para una entrada de corriente continua o para una entrada de corriente alterna sin duplicación;
la figura 18 es un diagrama esquemático del reajuste de bajo voltaje para el microprocesador del motor de la figura 16 según la invención;
la figura 19 es un diagrama esquemático del circuito estroboscópico para el sensor Hall del motor de la figura 16 según la invención;
la figura 20 es un diagrama esquemático del microprocesador del motor de la figura 16 según la invención;
la figura 21 es un diagrama esquemático del sensor Hall del motor de la figura 16 según la invención;
la figura 22 es un diagrama esquemático de la agrupación de puentes en H de interruptores para conmutar el estator del motor de la figura 16 según la invención;
la figura 23 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del microprocesador del motor de la invención en un modo en el que se conmuta el motor a un caudal constante de aire a una velocidad y un par que están definidos por tablas que excluyen los puntos de resonancia;
la figura 24 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del microprocesador del motor de la invención en un modo de ejecución (después del arranque), en el que el área segura de funcionamiento del motor se mantiene sin detección de corriente por tener un tiempo de apagado mínimo para cada interruptor de alimentación, dependiendo el tiempo de apagado mínimo de la velocidad del rotor;
la figura 25 es un diagrama de sincronización que ilustra el modo de puesta en marcha que proporciona un control del área segura de funcionamiento (SOA), basándose en la velocidad;
la figura 26 es un diagrama de flujo de una realización preferida de implementación del diagrama de sincronización de la figura 25, que ilustra el modo de puesta en marcha que proporciona un control del área segura de funcionamiento (SOA), basándose en la velocidad;
la figura 27 es un diagrama de sincronización que ilustra el modo de arranque que proporciona un control del área segura de funcionamiento (SOA), basándose en la velocidad;
la figura 28 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del microprocesador del motor de la invención en un modo de ejecución que comienza después de un número preestablecido de conmutaciones en el modo de puesta en marcha, en el que en el modo de ejecución, el microprocesador conmuta los interruptores para N conmutaciones en un período constante de conmutación y en el que el período de conmutación se ajusta cada M conmutaciones, como una función de la velocidad, el par o el caudal de aire constante del rotor.
Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en todas las diversas vistas de los dibujos.
Descripción detallada de la realización preferida
Haciendo referencia ahora a los dibujos y, en particular, a las figuras 1 y 3, un motor eléctrico 20 construido según los principios de la presente invención incluye un estator 22, un rotor 24 y una carcasa 26 (designando los números de referencia sus objetos, generalmente). En la realización ilustrada, el motor 10 es del tipo en el que el imán de rotor está sobre el exterior del estator, y se muestra en forma de un ventilador. En consecuencia, el rotor 24 incluye un cubo 28 que tiene aletas 30 de ventilador formadas integralmente con él y que sobresalen radialmente del cubo. El cubo 28 y las aletas 30 de ventilador están formados como una sola pieza de un material polímero. El cubo está abierto en un extremo y define una cavidad en la que está montado un árbol 32 de rotor sobre el eje del cubo (figura 3). El árbol 32 está fijado al cubo 28 por un inserto 34 que está moldeado dentro del cubo, junto con el extremo del árbol, cuando se forman el cubo y las aletas 30 de ventilador. Un imán 35 de rotor, en despiece ordenado a partir del rotor en la figura 1, incluye un material magnético y un refuerzo de hierro. Por simplicidad, el imán 35 de rotor se muestra como un material unitario en los dibujos. El refuerzo de hierro se moldea también dentro de la cavidad de cubo en el momento en que se forma dicho cubo.
El estator 22, que se describirá con mayor detalle en lo que sigue, está encapsulado sustancialmente en un material termoplástico. El material de encapsulado forma, también, unas patas 36 que sobresalen axialmente del estator 22. Cada una de las patas 36 tiene un enganche 38 formado en el extremo distal de la pata. Una placa de circuito impreso, indicada generalmente como 40, es recibida entre las patas 36 en el motor 10 montado, e incluye unos componentes 42, de los que al menos uno es programable, montados en la placa. Un dedo 44 que sobresale de la placa 40 soporta un dispositivo Hall 46, que es recibido en el interior del encapsulado cuando la placa de circuito está dispuesta entre las patas 36 del estator 22. En el motor 10 montado, el dispositivo Hall 46 está muy próximo al imán 35 de rotor para su uso al detectar la posición del rotor a fin de controlar el funcionamiento del motor. El estator 22 incluye, también, un miembro localizador central, indicado generalmente como 48, y un cojinete 50 alrededor del que está moldeado el miembro localizador.
El cojinete 50 recibe el árbol 32 de rotor a través del estator 22 para montar el rotor 24 en el estator y formar un montaje parcial. El rotor 24 se mantiene sobre el estator 22 gracias a un clip en E 52 fijado al extremo libre del rotor, después de que se inserta a través del estator.
La carcasa 26 incluye una copa 54 unida por tres radios 56 a un reborde 58 anular. Los radios 56 y el reborde 58 anular definen generalmente un carenado alrededor de las aletas 30 de ventilador, cuando el motor 10 está montado. La copa 54, los radios 56 y el reborde 58 anular están formados como una pieza a partir de un material polímero en la realización ilustrada. La copa 54 está sustancialmente cerrada en el extremo izquierdo (como se muestra en las figuras 1 y 3), pero abierta en el extremo derecho, de manera que la copa puede recibir una porción del montaje parcial del estator/rotor. El reborde 58 anular tiene unas aberturas 60 para recibir sujetadores a través del reborde, a fin de soportar el motor en una localización deseada, tal como en un recipiente refrigerado (no mostrado). El interior de la copa 54 está formado con canales 62 de guía (figura 5) que reciben unas patas 36 respectivas.
Un resalte 64 está formado en cada canal 62 de guía, cerca del extremo cerrado de la copa 54, que se aplica al enganche 38 sobre una pata para conectarla a la copa (véanse las figuras 3 y 15). El diámetro de la copa 54 se estrecha desde el extremo abierto hacia el cerrado de la copa, de manera que las patas 36 están elásticamente desviadas radialmente hacia el interior desde sus posiciones relajadas en el motor 10 montado, para sujetar los enganches 38 sobre los resaltes 64. Unas pequeñas aberturas 66 en el extremo cerrado de la copa 54 (figura 5) permiten que una herramienta (no mostrada) sea insertada en la copa para apalancar las patas 36 hacia fuera de los resaltes 64 a fin de liberar la conexión del montaje parcial del estator/rotor de la copa. Así, es posible desmontar no destructivamente el motor 10 para su reparación o reconfiguración (por ejemplo, tal como remplazando la placa de circuito impreso 40). El motor se puede volver a montar reinsertando simplemente las patas 36 en la copa 54, hasta que saltan y se conectan.
Una aplicación para la que el motor 10 de lo ilustrado en la realización particular está particularmente adaptado, es como un ventilador de evaporador en un recipiente refrigerado. En este entorno, el motor estará expuesto al agua. Por ejemplo, el recipiente se puede limpiar rociando agua en el mismo. Se tiende a rociar agua sobre el motor 10 desde arriba y a la derecha del mismo en la orientación mostrada en la figura 3 y, potencialmente, puede entrar en el motor en cualquier parte que haya una abertura o junta en la construcción del mismo. El encapsulado del estator 22 proporciona protección, pero es deseable limitar la cantidad de agua que entra en el motor. Un posible lugar para entrada de agua es en la juntura del cubo 28 del rotor y el estator 22. Una vista fragmentaria a escala ampliada de esta juntura se muestra en la figura 12. El material termoplástico que encapsula el estator se forma en esta juntura para crear una trayectoria 68 tortuosa. Además, se forma una faldilla 70 que se extiende radialmente hacia fuera desde el estator. Un borde exterior 72 de la faldilla 70 está biselado, de manera que se desvía el agua dirigida desde la derecha lejos de la juntura.
Las aberturas 66, que permiten que la conexión del montaje parcial del estator/rotor sea liberada, son potencialmente susceptibles de hacer entrar agua en la copa, donde puede interferir con el funcionamiento de la placa de circuito. La placa de circuito impreso 40, que incluye los componentes 42, está encapsulada para protegerla de la humedad. Sin embargo, sigue siendo indeseable que entre cuantiosa agua en la copa. En consecuencia, las aberturas 66 están configuradas para impedir la entrada de agua. Haciendo referencia ahora a la figura 15, una vista muy ampliada de una de las aberturas 66 muestra un borde radialmente exterior 66a y un borde radialmente interior 66b. Estos bordes se encuentran en un plano P1 que tiene un ángulo respecto a un plano P2 paralelo generalmente al eje longitudinal del árbol de rotor de al menos aproximadamente 45º. Se considera que el agua es rociada sobre el motor con un ángulo no mayor que 45º. Así, se puede ver que el agua no tiene una trayectoria directa para entrar en la abertura 66 cuando se desplaza por una trayectoria que forma un ángulo de 45º o menos, golpeará el lado de la copa 54, o pasará sobre la abertura, pero no entrará en la misma.
La copa 54 de la carcasa 26 está construida, también, para impedir que haya averías en el motor, que pueden ser debidas a la formación de hielo dentro de la copa, cuando el motor 10 se usa en un entorno refrigerado. Más particularmente, la placa de circuito impreso 40 tiene contactos de alimentación 74 montados en y que sobresalen hacia fuera de la placa de circuito (figura 4). Estos contactos están alineados con un extremo interior de un receptáculo 76 de clavijas que está formado en la copa 54. Haciendo referencia a la figura 14, el receptáculo 76 recibe una clavija 78 conectada a una fuente de energía eléctrica alejada del motor. Los controles externos (no mostrados) están conectados, también, a la placa de circuito impreso 40 a través de la clavija 78. El receptáculo 76 y la clavija 78 tienen secciones transversales rectangulares correspondientes, de manera que cuando se inserta la clavija, cierra sustancialmente el receptáculo de clavijas. Cuando la clavija 78 está completamente insertada en el receptáculo 76 de clavijas, los contactos de alimentación 74 sobre la placa de circuito impreso 40 son recibidos en la clavija, pero sólo parcialmente. El receptáculo 76 de clavijas está formado con unas patillas 80 (cerca de su extremo interior) que se aplican a la clavija 78 y limitan la profundidad de inserción de la misma en el receptáculo. Como consecuencia, la clavija 78 está separada de la placa de circuito impreso 40, incluso cuando está completamente insertada en el receptáculo 76 de clavijas. En la realización preferida, el espaciamiento es aproximadamente 5,8 mm. Sin embargo, se considera que un espaciamiento de aproximadamente 1,27 mm sería satisfactorio. A pesar de la recepción parcial de los contactos de alimentación 74 en la clavija 78, se establece la conexión eléctrica. Las porciones expuestas de los contactos de alimentación 74, que están de metal, tienden a estar sometidas a la formación de hielo, cuando el motor 10 se usa en ciertos entornos de refrigeración. Sin embargo, puesto que la clavija 78 y la placa de circuito 40 están espaciadas, la formación de hielo no constituye presión entre la clavija y la placa de circuito, que empujaría más la clavija lejos de la placa de circuito, causando la desconexión eléctrica. El hielo se puede formar, y no dejará de hacerlo, sobre los contactos de alimentación 74 expuestos, pero esto no hará que se desconecten de o dañen la placa de circuito impreso 40 o la clavija 78.
Como se muestra en la figura 13, la placa de circuito impreso 40 tiene, también, un conjunto independiente de contactos 82 usados para programar el motor 10. Estos contactos 82 están alineados con un puerto 84 tubular formado en la copa 54, que es normalmente cerrado por un tope 86 recibido de modo que se puede retirar en el puerto. Cuando se retira el tope 86, el puerto puede recibir una sonda 88 en conexión con los contactos 82 sobre la placa de circuito 40. La sonda 88 está conectada a un microprocesador o similar (no mostrado) para programar o, de modo importante, reprogramar el funcionamiento del motor después de que esté completamente montado. Por ejemplo, se puede cambiar la velocidad del motor, o se puede cambiar el retardo antes de ponerlo en marcha. Otro ejemplo en el contexto de la refrigeración es que se puede reprogramar el motor para que funcione con una entrada diferente, tal como cuando se emplea una descongelación bajo demanda. La presencia del puerto 84 y del tope 86 que se puede retirar permite que el motor sea reprogramado mucho después del montaje final y de la instalación del mismo en una aplicación dada.
El puerto 84 tiene chavetas, de manera que la sonda se puede insertar sólo de un modo en el puerto. Como se muestra en la figura 5, la chaveta se manifiesta como una depresión 90 en un lado del puerto 84. La sonda tiene una cresta correspondiente, que es recibida en la depresión cuando la sonda está orientada de manera apropiada con relación a la depresión. De este modo, no es posible conectar incorrectamente la sonda 88 a los contactos de programación. Si la sonda 88 no está orientada apropiadamente, no será recibida en el puerto 84.
Como se muestra en la figura 2, el estator incluye una bobina de estator, indicada generalmente como 92, hecha de un material polímero, y un devanado 94 arrollado alrededor de la bobina. Los conductores del devanado terminan en una cavidad 96 de terminales formada como una pieza con la bobina 92 de estator por pasadores terminales 98 recibidos en la cavidad de terminales. Los pasadores terminales 98 están fijados de manera adecuada, tal como mediante soldadura con estaño, a la placa de circuito impreso 40. Sin embargo, se ha de entender que se pueden usar otros modos de realizar la conexión eléctrica sin salirse del alcance de la presente invención. Se prevé que se podría usar una conexión de tipo enchufable (no mostrada), de manera que no fuera necesaria ninguna soldadura con estaño.
El material ferromagnético para conducir el flujo magnético en el estator 22 está proporcionado por ocho piezas polares distintas, indicadas generalmente como 100. Cada pieza polar tiene una forma generalmente en U e incluye una pata radialmente interior 100a, una pata radialmente exterior 100b y una pieza transversal conectora 100c. Cada pieza polar 100 se forma, preferiblemente, estampando unos estratificados en forma de U relativamente delgados a partir de una banda de acero y apilando los estratificados unos con otros para formar la pieza polar 100. Los estratificados se aseguran entre sí de manera adecuada, tal como mediante soldadura o enclavamiento mecánico. Un configuración de estratificado (que tiene una larga pata radialmente exterior) forma la porción intermedia de la pieza polar 100 y otra configuración de estratificado forma las porciones laterales. Se señalará que una pieza polar (designada por 100' en la figura 2) no tiene una porción lateral. Esto se hace intencionadamente para dejar un espacio de inserción del dispositivo Hall 46, como se describe en lo sucesivo.
Las piezas polares 100 están montadas en los extremos respectivos del núcleo de estator 22, de manera que la pata radialmente interior 100a de cada pieza polar es recibida en una abertura central 102 del núcleo de estator, y la pata radialmente exterior 100b se extiende axialmente a lo largo del exterior del núcleo de estator a través de una porción del devanado. La porción intermedia del lado que mira radialmente hacia fuera de la pata radialmente exterior 100b, que es la más cercana al imán 35 de rotor en el motor montado, está formada con una entalla 100d. Magnéticamente, la entalla 100d facilita la posición eficaz del imán 35 de rotor con relación a las piezas polares 100, cuando el motor está parado. Las piezas polares se podrían moldear, también, a partir de material magnético sin salirse del alcance de la presente invención. En ciertas aplicaciones de baja potencia, podría haber una única pieza polar estampada a partir de metal (no mostrada), pero con múltiples patas (por ejemplo, cuatro) que definieran la pieza polar curvada hacia abajo para extenderse axialmente a través del devanado.
Las piezas polares 100 se mantienen y se sitúan gracias al núcleo 92 de estator y a un miembro localizador central, indicado generalmente como 104. Las patas radialmente interiores 100a de las piezas polares están situadas entre el miembro localizador central 104 y el diámetro interior de la bobina 92 de estator, en la abertura central 102 del núcleo de estator. Se forman porciones intermedias de las patas interiores 100a a partir de los mismos estratificados que forman las porciones intermedias de las patas exteriores 100b, y son más anchas que las porciones laterales de las patas interiores. El borde radialmente interior de la porción intermedia de cada pata interior 100a de pieza polar se recibe en un asiento 104a respectivo formado en el miembro localizador 104 para aceptar la porción intermedia de la pieza polar. Los asientos 104a están dispuestos para situar de manera asimétrica las piezas polares 100 alrededor del miembro localizador 104. Ningún plano que pasa a través del eje longitudinal del miembro localizador 104 y que corta perpendicularmente al asiento 104a, lo biseca, o a la pieza polar 100 situada por el asiento. Como consecuencia, el entrehierro entre las patas radialmente exteriores 100b y el imán 35 permanente del rotor 24 es asimétrico, para facilitar el arranque del motor.
El borde radialmente exterior de la pata interior 100a se aplica a los nervios 106 sobre el diámetro interior de la abertura central 102 del núcleo de estator. La configuración de los nervios 106 se ve mejor en las figuras 9-11. Se proporciona un par de nervios (106a, 106b, etc.) para cada pieza polar 100. La distinta angulación de los nervios 106, evidente a partir de las figuras 9 y 10, refleja el desplazamiento angular de las piezas polares 100. Las piezas polares y el miembro localizador central 104 se han mostrado en líneas a trazos en la figura 9, para ilustrar cómo cada par está asociado con una pieza polar particular en un extremo del núcleo de estator. Uno de los nervios 106d' está construido particularmente para situar la pieza polar 100' desequilibrada, y es aplicable con el lado de la pata interior 100a', en lugar de con su borde radialmente exterior. Otro de los nervios 106d asociado con la pieza polar desequilibrada tiene un menor grosor radial, puesto que se aplica al borde radialmente exterior de la porción intermedia más ancha de la pata interior 100a'.
El miembro localizador central 104 establece la posición radial de cada pieza polar 100. Como se describe más completamente en lo que sigue, algo del grosor radial inicial de los nervios 106 puede ser cizallado por la pata interior 100a, después del montaje, para acomodar las tolerancias en la bobina 92 de estator en la pieza polar 100 y en el miembro localizador central 104. El borde radialmente interior de cada pata exterior 100b está situado en una entalla 108 formada en la periferia de la bobina 92 de estator. Haciendo referencia ahora a las figuras 6-8, el miembro localizador central 104 tiene secciones extremas opuestas, sustancialmente con la misma forma, pero que están desplazadas angularmente 45º alrededor del eje longitudinal del miembro localizador central (véase particularmente la figura 7). El desplazamiento proporciona el desequilibrio correspondiente para cada una de las cuatro piezas polares 100 en cada extremo de la bobina 92 de estator, para ajustar sobre el núcleo de estator sin interferir con una de las piezas polares en el extremo opuesto. Es evidente que el desplazamiento angular está determinado por el número de piezas polares 100 (es decir, 360º dividido por el número de piezas polares), y sería diferente si se empleara un número distinto de piezas polares. La forma del miembro localizador central 104 se cambiaría en correspondencia para acomodar un número diferente de piezas polares 100. Como se muestra en la figura 8, el miembro localizador central 104 está moldeado alrededor de un cojinete 110 metálico del árbol de rotor, que es autolubricante para la vida del motor 10. La bobina 92 de estator, el devanado 94, las piezas polares 100, el miembro localizador central 104 y el cojinete 110 están todos encapsulados en un material termoplástico, para formar el estator 22. Los extremos del cojinete 110 del árbol de rotor no están cubiertos con el material de encapsulado, de manera que el árbol 32 de rotor puede ser recibido a través del cojinete para montar el rotor 24 en el estator 22 (véase la figura 3).
Método de montaje
Habiendo descrito la construcción del motor eléctrico 10, se describirá ahora un método preferido de montaje. Inicialmente, se harán las partes constituyentes del motor. El orden preciso de construcción de estas partes no es crítico, y se entenderá que algunas o todas las partes se pueden hacer en una posición alejada, y transportar hasta el lugar de montaje final. El rotor 24 se forma colocando en un molde el imán 35 y el árbol 32 de rotor, que tiene el inserto 34 en un extremo. El cubo 28 y las aletas 30 de ventilador se moldean alrededor del imán 35 y del árbol 32 de rotor, de manera que se mantienen de modo seguro sobre el cubo. La carcasa 26 se forma, también, moldeando como una pieza la copa 54, los radios 56 y el reborde 58 anular. La copa 54 está formada internamente con unos nervios 112 (figura 5), que se usan para asegurar la placa de circuito impreso 40, como se describirá. La placa de circuito impreso 40 se forma de manera usual mediante conexión de los componentes 42 a la placa. En la realización preferida, los contactos de programación 82 y los contactos de alimentación 74 se graban por impacto en la placa de circuito 40, en lugar de ser montados mediante soldadura con estaño (figura 4). El dispositivo Hall 46 está montado en el dedo 44 que se extiende desde la placa y está conectado eléctricamente a los componentes 42 sobre la misma.
El estator 22 incluye varias partes constituyentes que se forman antes de un montaje del estator. El miembro localizador central 104 se forma moldeándolo alrededor del cojinete 110, que está hecho de bronce. Los extremos del cojinete 110 sobresalen del miembro localizador 104. El cojinete 110 se impregna entonces con suficiente lubricante como para prolongar la duración del motor 10. La bobina de estator se moldea y arrolla con alambre para electroimanes, y se termina para formar el devanado 94 sobre la bobina de estator. Las piezas polares 100 se forman estampando múltiples estratificados delgados generalmente en forma de U a partir de una banda de acero. Los estratificados se hacen, preferiblemente, de dos formas diferentes, como se ha descrito anteriormente. Los estratificados se apilan unos con otros y se sueldan para formar cada pieza polar 100 en forma de U, teniendo los estratificados la pata exterior más larga y la pata interior más ancha formando porciones intermedias de las piezas polares. Sin embargo, una pieza polar 100' se forma sin una porción lateral, de manera que se deja un espacio para el dispositivo Hall 46.
Las partes constituyentes del estator 22 se montan en un accesorio de prensa (no mostrado). Las cuatro piezas polares 100, que serán montadas en un extremo de la bobina 92 de estator, se colocan primero en el accesorio en posiciones fijadas por el mismo, que están separas 90º alrededor del que se convertirá en el eje de rotación del árbol 32 de rotor. Las piezas polares 100 se sitúan de manera que abran hacia arriba. El miembro localizador central 104 y el cojinete 110 se colocan en el accesorio en una orientación requerida y se extienden a través de la abertura central 102 del núcleo 92 de estator. Los bordes radialmente interiores de las porciones intermedias de las patas interiores 100a de las piezas polares son recibidos en unos asientos 104a respectivos formados sobre un extremo del miembro localizador central 104. La bobina 92 de estator arrollada se fija dentro del accesorio, generalmente sobre la parte superior de las piezas polares colocadas previamente en el accesorio. Las otras cuatro piezas polares 100 se colocan en el accesorio encima de la bobina 92 de estator, pero en la misma posición angular que tendrán con relación al núcleo de estator cuando el montaje esté completo. Las piezas polares 100 encima de la bobina 92 de estator abren hacia abajo y están situadas en posiciones desplazadas 45º respecto a las posiciones de las piezas polares en la parte inferior del accesorio.
El accesorio de prensa se cierra y activa para empujar las piezas polares 100 sobre la bobina 92 de estator. Los bordes radialmente interiores de las patas interiores 100a de las piezas polares 100 se aplican a sus asientos 104a respectivos del miembro localizador central. El asiento 104a fija la posición radial de la pieza polar 100 a la que se aplica. Las patas interiores 100ª de las piezas polares 100 entran en la abertura central 102 de la bobina 92 de estator y se aplican a los nervios 106 sobre la misma que penetran en la abertura central. Las variaciones de las dimensiones radiales respecto a las especificaciones de diseño en el miembro localizador central 104, en las piezas polares 100 y en la bobina 92 de estator, debidas a las tolerancias de fabricación, son acomodadas por las patas interiores 100a que cizallan algo del material de los nervios 106 a los que se aplica la pieza polar. La acción de cizalladura se presenta mientras las piezas polares 100 están pasando sobre la bobina 92 de estator. Así, las tolerancias de la bobina 92 de estator se eliminan completamente del posicionamiento radial de las piezas polares. La posición radial de las piezas polares 100 se debe controlar estrechamente a fin de mantener el entrehierro entre las piezas polares y el imán 35 de rotor tan pequeño como sea posible, sin interferencia mecánica del estator 22 y del rotor 24.
La bobina 92 de estator, las piezas polares 100, el miembro localizador central 104 y el cojinete 110, todos ellos montados, se colocan en un molde y se encapsulan sustancialmente en un termoplástico adecuado resistente al fuego. En algunas aplicaciones, el material del molde puede que no tenga que ser resistente al fuego. Los extremos del cojinete 110 se cubren en el procedimiento de moldeo y se mantienen libres del material de encapsulado. Los pasadores terminales 98 para realizar la conexión eléctrica con el devanado 94 no están tampoco completamente cubiertos por el material de encapsulado (véase la figura 4). La faldilla 70 y las patas 36 están formadas del mismo material que encapsula el resto del estator. Las patas 36 son, con preferencia, relativamente largas, constituyendo aproximadamente un tercio de la longitud del estator encapsulado acabado. Su longitud permite que las patas 36 se hagan más gruesas para una construcción más robusta, al tiempo que permite el necesario curvado elástico necesitado para la conexión con salto a la carcasa 26. Además de las patas 36 y la faldilla 70, se forman dos espigas de posicionamiento 114, que sobresalen axialmente en la misma dirección que las patas, y que requieren que el estator 22 esté en una orientación angular particular con relación a la carcasa 26 cuando se realiza la conexión.
Aún más, se forman los soportes de la placa de circuito impreso. Dos de éstos tienen la forma de unos bloques 116, desde uno de los cuales sobresalen los pasadores terminales 98, y los otros dos son tetones 118 (de los que sólo se muestra uno).
El estator 22 encapsulado se monta entonces con el rotor 24 para formar el montaje parcial de estator/rotor. Se pone una arandela de empuje 120 (figura 3) en el árbol 32 de rotor y se hace deslizar hacia abajo hasta el extremo fijo del mismo en el cubo 28. La arandela de empuje 120 tiene un material de tipo caucho en un lado capaz de amortiguar vibraciones, y un material de bajo rozamiento en el otro lado para facilitar una aplicación deslizante con el estator 22. El lado de bajo material de rozamiento de la arandela 120 mira axialmente hacia fuera en dirección al extremo abierto del cubo 28. El estator 22 se deja caer entonces dentro del cubo 28, siendo recibido el árbol 32 de rotor a través del cojinete 110 en el centro del estator. Un extremo del cojinete 110 se aplica al lado de bajo rozamiento de la arandela de empuje 120, de manera que el cubo 28 puede rotar libremente con respecto al cojinete. Otra arandela de empuje 122 se coloca en el extremo libre del cojinete 110, y al clip en E 52 se le da forma sobre el extremo del árbol 32 de rotor, de manera que el árbol no puede volver a pasar a través del cojinete. Así, el rotor 24 queda montado de modo seguro en el estator 22.
La placa de circuito impreso 40 se asegura al montaje parcial de estator/rotor. El montaje de la placa de circuito impreso 40 se ilustra en la figura 4, excepto en que el rotor 24 se ha eliminado por claridad de ilustración. La placa de circuito impreso 40 se empuja entre las tres patas 36 del estator 22. El dedo 44 de la placa de circuito 40 es recibido en una abertura 124 formada en el encapsulado, de manera que el dispositivo Hall 46 en el extremo del dedo se sitúa dentro del encapsulado próximo a la pieza polar 100' desequilibrada, que se hizo sin una porción lateral, de manera que se dispusiera de espacio para el dispositivo Hall. El lado de la placa de circuito 40 más cercano al estator 22 se aplica a los bloques 116 y los tetones 118 que sujetan la placa de circuito en una posición espaciada predeterminada respecto al estator. Los pasadores terminales 98 que sobresalen del estator 22 son recibidos a través de dos aberturas 126 en la placa de circuito 40. Los pasadores terminales 98 se conectan eléctricamente a la placa de circuito con los componentes 42 de manera adecuada, tal como mediante soldadura con estaño. La conexión de los pasadores terminales 98 a la placa 40 es la única conexión fija de la placa de circuito impreso al estator 22.
El montaje parcial de estator/rotor y la placa de circuito impreso 40 se conectan entonces a la carcasa 26 para completar el montaje del motor. Las patas 36 se alinean con unos canales 62 respectivos en la copa 54 y las espigas 114 se alinean con unos rebajos 128 formados en la misma (véanse las figuras 5 y 14). Las patas 36 serán recibidas en la copa 54 sólo con una orientación debido a la presencia de las espigas 114. El montaje parcial de estator/rotor se introduce empujándolo en la copa 54. Los extremos libres de las patas 36 están biselados en sus extremos exteriores para facilitar la entrada de las patas en la copa 54. La copa se ahusa ligeramente hacia su extremo cerrado y las patas 36 se desvían radialmente hacia el interior desde sus configuraciones relajadas, cuando entran en la copa y mientras son empujadas más hacia dentro de ella. Cuando el enganche 38, en el extremo de cada pata, deja libre el resalte 64 en el extremo interior del canal 62, la pata 36 salta radialmente hacia fuera, de manera que el enganche se aplica al resalte. La pata 36 está aún desviada respecto a su posición relajada, de manera que está cargada radialmente hacia fuera para sujetar el enganche 38 sobre el resalte 64. La aplicación del enganche 38 con el resalte 64 impide que el montaje parcial de estator/rotor y la placa de circuito impreso 40 sean retirados de la copa 54. El motor 10 está ahora completamente montado, sin el uso de ningún sujetador, mediante construcción con salto entre sus partes.
La placa de circuito impreso 40 se asegura en su sitio por un ajuste de interferencia con los nervios 112 en la copa 54. A medida que el montaje parcial de estator/rotor avanza hacia dentro de la copa 54, los bordes periféricos de la placa de circuito 40 se aplican a los nervios 112. Los nervios son más duros que el material de la placa de circuito impreso, de manera que ésta última se deforma parcialmente debido a los nervios 112 para crear el ajuste de interferencia. De este modo, la placa de circuito impreso 40 se asegura en su sitio sin el uso de ningún sujetador. La orientación angular de la placa de circuito impreso 40 se fija por su conexión a los pasadores terminales 98 respecto al estator 22. Los contactos de programación 82 están alineados, así, con el puerto 84 y los contactos de alimentación 74 están alineados con el receptáculo 76 de clavijas en la copa 54. También, se prevé que la placa de circuito impreso 40 pueda estar asegurada al estator 22 sin ningún ajuste de interferencia con la copa 54. Por ejemplo, un tetón (no mostrado) formado sobre el estator 22 se puede extender a través de la placa de circuito y recibir una tuerca de empuje sobre él contra la placa de circuito para fijarla sobre el estator.
En la realización preferida, el motor 10 no ha sido programado o ensayado antes del montaje final del mismo. A continuación del montaje, un conector combinado (no mostrado, pero esencialmente una sonda 88 y una clavija 78 de alimentación) se conecta a la placa de circuito impreso 44 a través del puerto y del receptáculo 76 de clavijas. Se programa entonces el motor, tal como fijando la velocidad y el retardo del arranque, y se ensaya. Si se encuentra que la placa de circuito 40 es defectuosa, es posible desmontar no destructivamente el motor y remplazar la placa de circuito, sin tener que descartar otras partes del motor. Esto se puede hacer insertando una herramienta (no mostrada) en las aberturas 66 en el extremo cerrado de la copa 54 y apalancando los enganches 38 hacia fuera de los resaltes 64. Si el motor pasa los ensayos de calidad en seguridad, el tope 86 se coloca en el puerto 84 y el motor está preparado para su transporte.
Es posible, con el motor de la presente invención, reprogramar el motor 10 después de que se haya transportado desde su lugar de montaje. El usuario final, tal como un fabricante de recipientes refrigerados, puede retirar el tope 86 del puerto 84 y conectar la sonda 88 a los contactos de programación 82 a través del puerto. El motor se puede reprogramar, como se necesite, para acomodar cambios hechos por el usuario final en las especificaciones de funcionamiento para el motor.
El motor 10 se puede instalar, tal como en un recipiente refrigerado, insertando sujetadores (no mostrados) a través de las aberturas 60 en el reborde 58 anular y en el recipiente. Así, la carcasa 26 es capaz de soportar todo el motor gracias a la conexión del reborde 58 anular a una estructura de soporte. El motor se conecta a una fuente de energía enchufando la clavija 78 en el receptáculo 76 de clavijas (figura 14). Los fiadores 130 (sólo se muestra uno) en los lados de la clavija 78 son recibidos en unas ranuras sobre los lados respectivos de una lengüeta 132 para bloquear la clavija en el receptáculo 76 de clavijas. Antes de aplicarse a la placa de circuito impreso 40, la clavija 78 se aplica a las patillas de localización 80 en el receptáculo 76 de clavijas, de manera que en su posición completamente insertada, la clavija está separada de la placa de circuito impreso. Como consecuencia, los contactos de alimentación 74 están insertados suficientemente lejos en la clavija 78 para establecer conexión eléctrica, pero no son recibidos completamente en la clavija. Por lo tanto, aunque se puede formar hielo sobre los contactos de alimentación 74 en el entorno de recipientes refrigerados, no se formará entre la clavija 78 y la placa de circuito 40, lo que causaría la desconexión y/o el daño.
La figura 16 es un diagrama de bloques del motor monofásico 500 controlado por microprocesador según la invención. El motor 500 está alimentado por una fuente 501 de corriente alterna. El motor 500 incluye un estator 502 que tiene un devanado monofásico. La alimentación de corriente continua desde la fuente 501 se suministra a un circuito de conmutación de la alimentación a través de un circuito 503 de suministro de energía. El circuito de conmutación de la alimentación puede ser cualquier circuito para conmutar el estator 502, tal como un puente en H 504 que tiene interruptores de alimentación para conectar selectivamente la fuente 501 de corriente continua al devanado monofásico del estator 502. Un rotor 506 de imán permanente está en relación de acoplamiento magnético al estator y se hace girar por la conmutación del devanado y el campo magnético creado por él. Preferiblemente, el motor es un motor del interior hacia fuera en el que el estator es interior al rotor y el rotor exterior rota alrededor del estator interior. Sin embargo, se contempla también que el rotor puede estar situado dentro de e interno a un estator externo.
Un sensor de posición, tal como un sensor hall 508, está situado sobre el estator 502 para detectar la posición del rotor 506 con relación al devanado y para proporcionar una señal de posición a través de la línea 510 que indique la posición detectada del rotor 506. El carácter de referencia 512 hace referencia generalmente a un circuito de control que incluye un microprocesador 514 sensible a y que recibe la señal de posición a través de la línea 510. El microprocesador 514 está conectado al puente en H 504 para conmutar selectivamente sus interruptores de alimentación a fin de cambiar el devanado monofásico del estator 502 como una función de la señal de posición.
Se proporciona el voltaje VDD al microprocesador 514 a través de la línea 516 desde el circuito 503 de suministro de energía. Un circuito de reposición 518 de bajo voltaje supervisa el voltaje VDD en la línea 516 y lo aplica al microprocesador 514. El circuito de reposición 518 reajusta selectivamente el microprocesador 514 cuando el voltaje VDD aplicado al microprocesador a través de la línea 516 pasa desde por debajo de un umbral predeterminado hasta por encima del mismo. El umbral es generalmente el voltaje mínimo requerido por el microprocesador 514 para funcionar. Por lo tanto, el fin del circuito de reposición 518 es mantener el funcionamiento y restablecerlo para el microprocesador en caso de que el voltaje VDD suministrado a través de la línea 516 caiga por debajo del mínimo preestablecido requerido por el microprocesador 514 para funcionar.
Opcionalmente, para ahorrar energía, el sensor hall 508 puede ser alimentado intermitentemente por un circuito estroboscópico hall 520 controlado por el microprocesador 514 para modular en anchura de pulso la potencia aplicada al sensor hall.
El microprocesador 514 tiene una entrada de control 522 para recibir una señal que afecta al control del motor 500. Por ejemplo, la señal puede ser una señal de selección de velocidad en caso de que el microprocesador esté programado para accionar el rotor, de manera que el estator esté conmutado en dos o más velocidades discretas. Alternativamente, el motor se puede controlar a velocidades o pares continuamente variables según la temperatura. Por ejemplo, en lugar o además del sensor hall 508, se puede prever un sensor de temperatura 524 opcional para detectar la temperatura del aire ambiente alrededor del motor. Esta realización es particularmente útil cuando el rotor 506 excita un ventilador que mueve aire a través de un condensador para eliminar el calor generado en el condensador o que mueve aire a través de un evaporador para enfriamiento, tal como se ilustra en las figuras 1-15.
En una realización, el reloj de intervalos del procesador se corresponde a una temperatura del aire moviéndose alrededor del motor y proporciona una señal de temperatura que indica la temperatura detectada. Para aplicaciones del condensador en las que el ventilador está soplando aire hacia dentro del condensador, la temperatura representa la temperatura ambiente y la velocidad (flujo de aire) se ajusta para proporcionar el mínimo flujo de aire necesitado a la temperatura medida para optimizar el procedimiento de transmisión de calor. Cuando el ventilador está arrastrando aire sobre el condensador, la temperatura representa la temperatura ambiente más el cambio de temperatura (Dt) añadido por el calor eliminado del condensador por la corriente de aire. En este caso, se aumenta la velocidad del motor en respuesta a la temperatura combinada más alta (se aumenta la velocidad aumentando el par motor, es decir, reduciendo el tiempo de apagado del dispositivo de potencia PDOFFTIM; véase la figura 26). Adicionalmente, se podría fijar la velocidad del motor para diferentes bandas de temperatura a fin de proporcionar un flujo distinto de aire, que serían flujos de aire constantes diferentes, en un estado dado de presión estática del ventilador. Igualmente, en una aplicación del condensador, el par requerido para que funcione el motor a la velocidad deseada representa la carga estática sobre el motor. Las cargas estáticas más altas pueden ser debidas a una instalación en un entorno restringido, es decir, a un frigorífico instalado como un elemento empotrado, o porque el flujo de aire del condensador se llega a restringir debido a la formación de polvo o desechos. Ambas condiciones pueden garantizar un flujo de aire/velocidad aumentados.
De modo similar, en aplicaciones del evaporador, la presión estática aumentada podría indicar la formación de hielo en el mismo o una densidad de relleno aumentada para los artículos que se están enfriando.
En una de las aplicaciones comerciales de refrigeración, el ventilador del evaporador tira del aire de la cortina de aire y del aire de salida que enfría los alimentos. Este escape del ventilador se hace soplar a través del evaporador. La temperatura del aire de entrada representa la temperatura de las cortinas de aire y del aire de salida de los alimentos. La velocidad del ventilador será ajustada apropiadamente para mantener la temperatura deseada.
Alternativamente, el microprocesador 514 puede conmutar los interruptores a un régimen de velocidad variable para mantener un caudal de aire sustancialmente constante del aire que se está moviendo gracias al ventilador conectado al rotor 506. En este caso, el microprocesador 514 proporciona una señal de alarma activando la alarma 528 cuando la velocidad del motor es mayor que una velocidad deseada correspondiente al caudal constante de aire al que está funcionando el motor. Como con el par deseado, la velocidad deseada puede ser determinada por el microprocesador como una función de una carga estática inicial del motor y de cambios en la carga estática con el paso del tiempo.
La figura 23 ilustra una realización preferida de la invención, en la que el microprocesador 514 está programado según el diagrama de flujo en ella. En particular, el diagrama de flujo de la figura 23 ilustra un modo en el que el motor se conmuta a un caudal constante de aire correspondiente a una velocidad y a un par, que están definidos por tablas que excluyen puntos de resonancia.
Por ejemplo, cuando el rotor está excitando un ventilador para mover aire sobre un condensador, el motor tendrá ciertas velocidades a las que se presenta una resonancia, causando una vibración aumentada y/o un ruido aumentado del sonido. Las velocidades a las que se presentan tal vibración y/o tal ruido son usualmente las mismas o similares y son predecibles, particularmente cuando el motor y su ventilador asociado están fabricados con tolerancias bastante pequeñas. Por lo tanto, la vibración y el ruido se pueden minimizar programando el microprocesador para evitar que funcione a ciertas velocidades o dentro de ciertos intervalos de velocidad en los que se presenta la vibración o el ruido. Como se ilustra en la figura 23, el microprocesador 514 funciona de la siguiente manera. Después de arrancar, el microprocesador fija la variable I objetivo para corresponderse con un puntero de velocidad inicial de arranque que define un caudal constante de aire en la etapa 550. Por ejemplo, I = 0. A continuación, el microprocesador procede a la etapa 552 y selecciona una consigna de velocidad (SSP) de una tabla que pone cada uno de los niveles de la variable de 0 a n en correlación con una consigna de velocidad (SSP) correspondiente, con un tiempo de apagado del dispositivo de potencia (PDOFFTIM = P_{\text{mín}}) correspondiente para una potencia mínima, y con un tiempo de apagado del dispositivo de potencia (PDOFFTIM = P_{máx}) correspondiente para una potencia máxima.
Se señala que a medida que el PDOFFTIM aumenta, la potencia del motor disminuye, ya que los interruptores de alimentación controlada están apagados para períodos más largos durante cada intervalo de conmutación. Por lo tanto, el diagrama de flujo de la figura 23 es específico para este enfoque. Otros expertos en la técnica serán capaces de reconocer otros procedimientos equivalentes para controlar la potencia del motor.
Después de un retardo en la etapa 554 para permitir que el motor se estabilice, el microprocesador 514 selecciona de la tabla un PDOFFTIM para un nivel de potencia mínima (P_{\text{mín}}), que proporciona un control de corriente poniendo un nivel de potencia mínima en correlación con el nivel seleccionado de la variable I. En la etapa 558, el microprocesador selecciona de la tabla un PDOFFTIM para un nivel de potencia máxima (P_{máx}), que proporciona un control de corriente poniendo un nivel de potencia máxima en correlación con el nivel seleccionado de la variable I.
En la etapa 560, el microprocesador compara el PDOFFTIM real, que representa el nivel real de potencia para el PDOFFTIM mínimo (P_{\text{mín}}) para esta I. Si el PDOFFTIM reales mayor que el PDOFFTIM mínimo (PDOFFTIM > P_{\text{mín}}), el microprocesador procede a la etapa 562 y compara el nivel de la variable I con un valor máximo n. Si I es mayor o igual que n, el microprocesador procede a la etapa 564 para fijar I igual a n. Por otra parte, I debe ser menor que el valor máximo para I, de manera que el microprocesador 514 procede a la etapa 566 para aumentar I en una etapa.
Si, en la etapa 560, el microprocesador 514 determina que el PDOFFTIM real es menor o igual que el PDOFFTIM mínimo (PDOFFTIM \leq P_{\text{mín}}), el microprocesador procede a la etapa 568 y compara el PDOFFTIM real, que representa el nivel real de potencia, con el PDOFFTIM máximo (P_{máx}) para esta I. Si el PDOFFTIM real es menor que el PDOFFTIM máximo (PDOFFTIM < P_{máx}), el microprocesador procede a la etapa 570 y compara el nivel de la variable I con el valor mínimo 0. Si I es menor o igual que 0, el microprocesador procede a la etapa 572 para fijar I igual a 0. Por otra parte, I debe ser mayor que el valor mínimo para I, de manera que el microprocesador 514 procede a la etapa 574 para disminuir I en una etapa.
Si el PDOFFTIM real es menor o igual que el mínimo y es mayor o igual que el máximo, de manera que la respuesta a ambas etapas 560 y 568 sea no, el motor está funcionando a la velocidad y potencia necesitadas para proporcionar el flujo deseado de aire, de manera que el microprocesador vuelve a la etapa 552 para mantener su funcionamiento.
Alternativamente, el microprocesador 514 puede estar programado con un algoritmo que defina el régimen variable al que se conmutan los interruptores. Este régimen variable puede variar continuamente entre un intervalo preestablecido de al menos una velocidad mínima S_{\text{mín}} y no más de una velocidad máxima S_{máx}, excepto en que se excluye un intervalo predefinido de velocidades S1+/-S2 desde el intervalo preestablecido. Como consecuencia, para velocidades entre S1-S2 y S1, el microprocesador hace funcionar el motora S1-S2, y para velocidades entre S1 y S1+S2, el microprocesador hace funcionar el motor a velocidades S1+S2.
La figura 22 es un diagrama esquemático del puente en H 504, que constituye el circuito de conmutación de la alimentación que tiene interruptores de alimentación según la invención, aunque se pueden usar otras configuraciones, tal como dos devanados que sean de una guarda, o la configuración de puente en H de la patente de EE.UU. Número 5.859.519, incorporada como referencia en esta memoria. El voltaje de entrada de corriente continua se proporciona a través de un carril 600 a los interruptores de entrada Q1 y Q2. Un interruptor de salida Q3 completa un primer circuito, conectando selectivamente el interruptor Q2 y el estator 502 a un carril 602 conectado a tierra. Un interruptor de salida Q4 completa otro circuito, conectando selectivamente el interruptor Q1 y el estator 502 al carril 602 conectado a tierra. El interruptor de salida Q3 es controlado por un interruptor Q5 que recibe una señal de control a través del puerto BQ5. El interruptor de salida Q4 es controlado por un interruptor Q8 que recibe una señal de control a través del puerto BQ8. Cuando se cierra el interruptor Q3, la línea 604 desconecta la compuerta de Q1 para abrir el interruptor Q1, de manera que este último está siempre abierto cuando el interruptor Q3 está cerrado. De modo similar, la línea 606 asegura que el interruptor Q2 está abierto cuando el interruptor Q4 está cerrado.
El devanado monofásico del estator 502 tiene un primer terminal F y un segundo terminal S. Como consecuencia, el interruptor Q1 constituye un primer interruptor de entrada conectado entre el terminal S y el suministro de energía suministrado a través del carril 600.
El interruptor Q3 constituye un primer interruptor de salida conectado entre el terminal S y el carril 602 conectado a tierra. El interruptor Q2 constituye un segundo interruptor de entrada conectado entre el terminal F y el suministro de energía suministrado a través del carril 600. El interruptor Q4 constituye un segundo interruptor de salida conectado entre el terminal F y el carril 602 conectado a tierra. Como consecuencia, el microprocesador controla el primer interruptor de entrada Q1 y el segundo interruptor de entrada Q2 y el primer interruptor de salida Q3 y el segundo interruptor de salida Q4, de manera que la corriente gracias al movimiento se proporciona durante los primeros 90º del período de conmutación ilustrado en la figura 27. Los primeros 90º son significativos, debido a razones de ruido y rendimiento, y se aplica a esta topología del dispositivo de potencia (es decir, o Q1 o Q2 está siempre "encendido" cuando o Q3 o Q4 está apagado, respectivamente). PDOFFTIM es el término usado en los algoritmos informáticos de control de potencia. Cuando el primer interruptor de salida Q3 está abierto, el primer interruptor de entrada Q1 está cerrado. De modo similar, el segundo interruptor de entrada Q2 está conectado y es sensible al segundo interruptor de salida Q4, de manera que cuando el segundo interruptor de salida Q4 está cerrado, el segundo interruptor de entrada Q2 está abierto. Además, cuando el segundo interruptor de salida Q4 está abierto, el segundo interruptor de entrada Q2 está cerrado. Esto se ilustra en la figura 27, en la que se muestra que el estado de Q1 es opuesto al estado de Q3, y el estado de Q2 es opuesto al estado de Q4 en cualquier instante temporal.
La figura 26 es un diagrama de flujo de sincronización que ilustra el modo de puesta en marcha con un máximo de corriente determinado por el ajuste de PDOFFTIM frente a la velocidad del motor. En este modo, los dispositivos de potencia son modulados en anchura de pulso mediante software de modo continuo para conseguir que el motor arranque. El presente algoritmo de arranque permanece ocho conmutaciones en el modo de arranque y luego entra en el modo de EJECUCIÓN. Un algoritmo similar se podría aproximar a la aceleración constante seleccionando los ajustes correctos para PDOFFTIM frente a la velocidad. En la etapa 650, el valor HALLIN es una constante que define el valor de partida de la lectura del dispositivo Hall. Cuando la lectura real del dispositivo hall (HALLOLD) cambia en la etapa 652, HALLIN se fija igual a HALLOLD en la etapa 654, y el PDOFFTIM se cambia en la etapa 656, dependiendo de las rpm.
La figura 25 ilustra las salidas (BQ5 y BQ8) del microprocesador que controlan el motor cuando la salida con efecto hall estroboscópico (HS3) cambia de estado. En este ejemplo, BQ5 está siendo modulada en anchura de pulso, mientras que HS3 es 0. Cuando HS3 (estroboscópica) cambia a 1, hay un período finito de tiempo (LATENCIA) para que el microprocesador reconozca el cambio magnético después del que BQ5 está en el estado apagado, de manera que BQ8 empieza a modular en anchura de pulso (durante PWMTIM).
La figura 24 ilustra otro aspecto alternativo de la invención, en el que el microprocesador funciona dentro de un área segura de funcionamiento en modo de ejecución sin la necesidad de detectar la corriente. En particular, según la figura 24, el microprocesador 514 controla los interruptores de entrada Q1-Q4, de manera que cada interruptor de entrada está abierto o apagado para un período mínimo de tiempo (PDOFFTIM) durante cada período de modulación en anchura de pulso, por lo que se proporciona protección de sobretemperatura sin detección de corriente. Específicamente, el período mínimo puede ser una función de la velocidad del rotor, por lo que se proporciona protección de sobretemperatura sin detección de corriente, limitando la corriente total con el paso del tiempo. Como se ilustra en la figura 24, si la velocidad es mayor que un valor mínimo (es decir, si A < 165), A se fija en 165 y la limitación SOA es derivada y no requerida; si la velocidad es menor que (o igual a) un valor mínimo (es decir, si 165 \leq A), la rutina de la figura 24 asegura que los interruptores están apagados para un período mínimo de tiempo para limitar la corriente. "A" es una variable y se calcula por una ecuación que representa un valor mínimo PDOFFTIM a una velocidad dada (la velocidad es una constante multiplicada por 1/TINPS, donde TINPS es el período del motor). Entonces, si PDOFFTIM es < A, PDOFFTIM se fija en A, de manera que la corriente del motor se mantiene en un valor deseado máximo a la velocidad a la que el motor está funcionando.
Como se ilustra en la figura 18, el motor incluye un circuito de reposición 512 para reajustar selectivamente el microprocesador cuando un voltaje del suministro de energía vdd pasa de por debajo de un umbral predeterminado hasta por encima del mismo. En particular, el interruptor Q6 inutiliza el microprocesador a través del puerto MCLR/VPP, cuando el voltaje dividido entre las resistencias R16 y R17 cae por debajo de un umbral predeterminado. El microprocesador es reactivado y reajustado cuando el voltaje vuelve a estar por encima del umbral predeterminado, haciendo por ello que el interruptor Q6 se cierre.
La figura 19 ilustra una realización preferida de un circuito estroboscópico 520 para el sensor hall 508. El microprocesador genera una señal GP5 modulada en anchura de pulso, que alimenta intermitentemente al sensor hall 508, como se muestra en la figura 21, cerrando intermitentemente el interruptor Q7 y proporcionando el voltaje VB2 al sensor hall 508 a través de la línea HS1.
La figura 17 es un diagrama esquemático del circuito 503 de suministro de energía que suministra el voltaje V_{in} para alimentar con corriente el devanado monofásico de estator a través del puente en H 504 y que suministra, también, otros voltajes distintos para controlar el puente en H 504 y para excitar el microprocesador 514. En particular, los voltajes excitadores inferiores, que incluyen: VB2 para proporcionar voltajes de control a los interruptores Q1-Q4, VDD para excitar el microprocesador, HS2 para excitar el sensor hall 508 y VSS, que es la conexión a tierra de referencia del circuito de control, no necesariamente referenciado al voltaje de entrada de corriente continua o alterna, se suministran desde el voltaje de entrada V_{in} a través de un condensador C1 abierto sin pérdidas en serie.
La figura 20 ilustra las entradas y salidas del microprocesador 514. En particular, se usa sólo una única entrada GP4 desde el sensor de posición para proporcionar información que controla el estado de la señal de control BQ5 aplicada al interruptor Q5, a fin de controlar el interruptor de salida Q3 y el interruptor de entrada Q1, y que controla el estado de la señal de control BQ8 aplicada al interruptor Q8 a fin de controlar el interruptor de salida Q4 y el interruptor de entrada Q2. La entrada GP2 es una entrada opcional para seleccionar la velocidad del motor u otra propiedad, o puede estar conectada para recibir una salida del comparador de entrada de temperatura cuando se usa en combinación con el termistor 524.
La figura 28 ilustra un diagrama de flujo de una realización preferida de un modo de ejecución, en el que los dispositivos de potencia están controlados en corriente. En este modo, se aplican los siguientes parámetros de funcionamiento:
Control (en corriente) del dispositivo de potencia del funcionamiento del motor
* Al final de cada conmutación, los dispositivos de potencia temporal se apagarán, la próxima vez, el período de conmutación se calcula:
OFFTIM = TINP/2. (El período de conmutación dividido por 2 = 90º). Mientras que en la rutina de arranque, esto también se calcula.
* Después de ocho conmutaciones (1 revolución del motor) y a la salida de la rutina de arranque, PWMTIM se calcula:
PWMTIM = OFFTIM/4
* Al principio de cada período de conmutación, se fija un contador (COUNT8) en cinco para permitir que por cuatro veces los dispositivos de potencia sean encendidos durante esta conmutación:
PWMSUM = PWMTIM
PDOFFSUM = PWMTIM-PDOFFTIM
TEMPORIZADOR = 0
(el PDOFFTIM se usa para controlar la cantidad de corriente en el motor y se ajusta en el algoritmo de control)
(VELOCIDAD, PAR, CFM, etc.).
* El tiempo de conmutación se fija en 0 en cada cambio hall estroboscópico, siendo HALLOLD el valor estroboscópico hall guardado.
Durante el funcionamiento del motor, el diagrama de flujo de la figura 28 se ejecuta durante cada período de conmutación. En particular, en la etapa 702, se verifica primero el tiempo de conmutación para ver si el motor ha estado en esta posición durante tanto como un período de tiempo, en este caso, 32 ms. Si es así, se indica un rotor bloqueado y el programa va a la rutina de rotor bloqueado en la etapa 704. Por otra parte, el programa hace una verificación para ver si el tiempo de conmutación es mayor entonces que OFFTIM en la etapa 706. Si lo es, el período de conmutación es mayor que 90 grados eléctricos y el programa se bifurca a la etapa 708, en la que se apagan los dispositivos de menor potencia, y se sale de la rutina en la etapa 710. A continuación, el tiempo de conmutación se compara, en la etapa 712, con PWMSUM. Si es menor que PWMSUM, el tiempo de conmutación se verifica en la etapa 714 para ver si es menor o igual que PDOFFSUM, en el caso de que sea cierto, se sale de la rutina en la etapa 716. Por otra parte, la rutina se bifurca a la etapa 708 (si la etapa 714 es sí).
Para el otro caso, en el que el tiempo de conmutación es mayor o igual que PWMSUM, en la etapa 718 PWMSUM y PDOFFSUM tienen PWMTIM añadido a ellos para preparar el siguiente período de modulación en anchura de pulso, y se fija una variable A a COUNT 8-1.
Si A es igual a cero en la etapa 720, las modulaciones en anchura de pulso (4 pulsos) para este período de conmutación están completas y el programa se bifurca a la etapa 708, para apagar los dispositivos de menor potencia y salir de esta rutina. Si A no es igual a cero, COUNT8 (que es una variable que define el número de los PWM por conmutación) se fija en A en la etapa 722; se enciende el dispositivo apropiado de menor potencia; y se sale de esta rutina en la etapa 716. Se pueden implementar más recuentos de PWM por período de conmutación con un procesador más rápido. Se prefieren cuatro (4) PWM por período de conmutación para procesadores más lentos, mientras que se prefieren ocho (8) para procesadores más rápidos.
El diagrama de sincronización para esto se ilustra en la figura 27. En la rutina de rotor bloqueado de la etapa 704, a la entrada, los dispositivos de menor potencia son apagados durante 1,8 segundos, después de lo cual se inicia un intento de arranque normal.
En vista de lo anterior, se observará que se consiguen los diversos objetos de la invención y se logran otros resultados ventajosos.
Como se podrán hacer diversos cambios en las construcciones anteriores sin salirse del alcance de la invención, como está definida en las reivindicaciones adjuntas, se pretende que toda la materia contenida en la descripción anterior o mostrada en los dibujos que se acompañan se interprete como ilustrativa y no en un sentido limitativo.

Claims (22)

1. Un motor eléctrico (20) que comprende un estator (22), un rotor (24) y una carcasa (26) adaptada para soportar el estator y el rotor, en el que
el estator incluye una bobina (92) de estator, un devanado (94) sobre la bobina (92) de estator, múltiples piezas polares (100) distintas y un miembro localizador central (104), siendo recibido el miembro localizador central (104) en una abertura central (102) de la bobina (92) de estator y aplicándose a los bordes radialmente interiores de las piezas polares (100) para situar radialmente las mismas, y en el que
el rotor incluye un árbol (32) recibido en el miembro localizador central de la bobina (92) de estator, para la rotación del rotor (24) con relación al estator (22) alrededor del eje longitudinal del árbol,
caracterizado porque la bobina (92) de estator compensa las tolerancias radiales del miembro localizador central (104) y de las piezas polares (100) mediante el desplazamiento del material de la bobina de estator.
2. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 1, en el que la bobina de estator incluye unos nervios (106) que sobresalen radialmente hacia el interior de la abertura central de la bobina (92) de estator y que se aplican a las piezas polares (100) para situar las mismas con relación a la bobina (92) de estator.
3. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 2, en el que las piezas polares (100) cizallan el material de al menos uno de los nervios (106) al montar las piezas polares (100) y el miembro localizador central (104) con la bobina (92) de estator, de manera que dicho un nervio (106) tiene un grosor radial reducido.
4. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 1, que comprende además un cojinete (110) del árbol de rotor dispuesto generalmente en la abertura central (102) de la bobina (92) de estator y que recibe al árbol (32) de rotor en ella, estando moldeado el miembro localizador central (104) alrededor del cojinete (110).
5. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 1, en el que el estator (22) incluye múltiples patas (36) que sobresalen del mismo (22), estando cada pata (36) elásticamente desviada y teniendo un enganche (38) formado en su extremo, y en el que la carcasa (26) incluye múltiples resaltes (64), estando aplicado el enganche de cada pata (36) con uno respectivo de los resaltes (64) en la carcasa (26), para una conexión de enganche con salto del estator (22) y el rotor (24), montado en el estator (22), a la carcasa (36).
6. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 5, en el que la carcasa (26) comprende una copa (54) que recibe una porción del estator (22) en su interior, incluyendo la copa (54) aberturas (66) en ella, dispuestas para acceder a los extremos libres de las patas (36) en la carcasa (26), a fin de liberar no destructivamente los enganches (38) de los resaltes (64) en la copa (54) para el desmontaje del motor.
7. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 6, en el que cada abertura (66) en la carcasa (26) incluye un borde radialmente exterior (66a) y un borde radialmente interior (66b) que se encuentran en un plano (P1), formando un ángulo de al menos aproximadamente 45º con el eje longitudinal del árbol (32) de rotor para inhibir por ello la entrada de agua en la carcasa (26) a través de la abertura.
8. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 4, en el que la bobina (92) de estator y el devanado (94) están sustancialmente encapsulados en un material termoplástico, estando formadas las patas (36) como una pieza a partir del material termoplástico que encapsula la bobina (92) de estator y el devanado (94).
9. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 1, que comprende además una placa de circuito impreso (40) que tiene una conexión eléctrica al devanado (94) y está libre de otra conexión al estator (22), teniendo la placa de circuito impreso (40) un ajuste de interferencia con la carcasa (26) y estando libre de otra conexión a la carcasa (22).
10. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 9, en el que la carcasa (22) tiene nervios internos (112) formados en ella y que se aplican a los bordes periféricos de la placa de circuito impreso (40) para formar dicho ajuste de interferencia con la misma (40).
11. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 1, que comprende además una placa de circuito impreso (40) que tiene componentes programables adaptados para controlar el funcionamiento del motor, siendo recibida la placa de circuito impreso (40) en la carcasa (26) y teniendo contactos (98) eléctricos sobre ella, y en el que la carcasa (26) tiene un puerto (84) formado en su interior y alineado generalmente con los contactos sobre la placa de circuito impreso (40), de manera que los contactos son accesibles a través del puerto para su conexión a un microprocesador, teniendo el puerto el tamaño y la forma para recibir la sonda sólo en una orientación a fin de conectarla a los contactos.
12. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 10, que comprende además un tope (86) aplicado de modo liberable en el puerto para cerrarlo.
13. Un motor eléctrico como se expone en la reivindicación 1, en el que dichas múltiples piezas polares (100) distintas están montadas en la bobina (92) de estator, teniendo cada pieza polar (100) una forma generalmente en U e incluyendo una pata interior (100a) recibida en la abertura central de la bobina (92) de estator y una pata exterior (100b) que se extiende axialmente a dicha bobina (92), en una posición exterior a la abertura central de la bobina (92) de estator, con una cara dirigida radialmente hacia fuera de la pata exterior (100b), opuesta a un imán de rotor, que tiene una entalla (100d) en ella que abre radialmente hacia fuera para facilitar la posición eficaz del imán de rotor con relación a dichas piezas polares (100) distintas, cuando el motor está parado.
14. Un procedimiento para montar un motor eléctrico, que comprende las etapas de:
formar un estator (22), que, a su vez, incluye las etapas de:
colocar múltiples primeras piezas polares (100) hechas de materialferromagnético en un accesorio de prensa, teniendo cada una de las primeras piezas polares (100) una forma generalmente en U e incluyendo una pata radialmente interior (100a) y una pata radialmente exterior (100b);
colocar una bobina (92) de estator, que tiene un devanado (94) sobre ella, en el accesorio de prensa, de manera que una abertura central (102) de la bobina (92) de estator esté alineada generalmente con las patas radialmente interiores (100a) de las primeras piezas polares (100);
colocar un miembro localizador central (104) dentro del accesorio de prensa, siendo recibido el miembro localizador central (104) a través de la abertura central (102) de la bobina (92) de estator;
colocar múltiples segundas piezas polares (100) hechas de material ferromagnético en el accesorio de prensa, teniendo cada una de las segundas piezas polares (100) una forma generalmente en U e incluyendo una pata radialmente interior (100a) y una pata radialmente exterior (100b), estando alineadas generalmente las patas radialmente interiores (100a) de las segundas piezas polares (100b) con la abertura central (102) de la bobina (92) de estator;
prensar las piezas polares primeras y segundas (100) sobre la bobina (92) de estator, entrando las patas radialmente interiores (100a) de las piezas polares (100) en la abertura central (102) de la bobina (92) de estator, aplicándose los bordes radialmente interiores (100a) de las piezas polares primeras y segundas (100) al miembro localizador central (104), estando por ello radialmente situados, aplicándose los bordes radialmente exteriores de las patas interiores (100a) a los nervios (106) formados sobre un diámetro interior de la bobina (92) de estator y penetrando en la abertura central (102), cizallando las patas interiores (100a) una porción de al menos uno de los nervios (106), por lo que las tolerancias en las dimensiones radiales de la bobina (92) de estator se eliminan de la posición radial de las piezas polares primeras y segundas;
formar un rotor (24); y
montar el rotor (24) y el estator (22).
15. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 14, que comprende la etapa de moldear el miembro localizador central (104) alrededor de un cojinete (110).
16. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 15, que comprende la etapa de impregnar el cojinete (110) con aceite.
17. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 14, que comprende la etapa de encapsular sustancialmente la bobina (92) de estator, el devanado (94) y las piezas polares primeras y segundas (100) en un material termoplástico.
18. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 17, en el que dicha etapa de encapsular incluye formar unos primeros elementos conectores (36) con salto en una pieza con el material termoplástico.
19. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 18, que comprende además la etapa de fijar una placa de circuito impreso (40) al estator (22), exclusivamente por la conexión de conductores desde el devanado hasta los contactos (98) eléctricos sobre la placa de circuito impreso (40).
20. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 19, que comprende la etapa de montar el estator (22) y el rotor (24), ya montados, con una carcasa (26), incluyendo introducir empujando los primeros elementos conectores (36) con salto del estator en la carcasa hasta que dichos primeros elementos conectores con salto salten a aplicarse con los segundos elementos conectores con salto en la carcasa.
21. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 20, que comprende la etapa, siguiente a dicha etapa de montar el estator y el rotor, ya montados, con la carcasa, de programar los componentes programables sobre la placa de circuito impreso a modo de conexión eléctrica a través de un puerto (84) formado en la carcasa.
22. Un procedimiento como se expone en la reivindicación 21, que comprende enchufar el puerto, con posterioridad a la programación de los componentes programables.
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