ES2298251T3 - Conmutador de gancho. - Google Patents
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Abstract
Conmutador de gancho para un inducido de motor eléctrico, que tiene al menos una lámina (11), que tiene un gancho de conmutador (19) en un extremo axial (17) y que presenta en el otro extremo axial (12) al menos un segmento de carbono (13), que está fijado por medio de una unión estañada (15) sobre la lámina (11), en el que la lámina (11) presenta en al menos una zona (25) con la longitud (d) entre el gancho de conmutador (19) y al menos un segmento de carbono (13) presenta perpendicularmente a la longitud (d) un área de la sección transversal (A), y la conductividad térmica es en esta zona (25) menor que entre el gancho de conmutador (19) y la zona (25), y una distancia entre el gancho de conmutador (19) y la zona (25) es tan grande que se puede colocar allí un electrodo (23) totalmente con su superficie de contacto (27), y el conducto térmico se reduce en esta zona (25) de tal forma que durante el proceso de unión entre el gancho de conmutador y un alambre, el calor generado eneste caso no puede desprender la unión estañada (15).
Description
Conmutador de gancho.
Un conmutador de gancho para un inducido de
motor eléctrico tiene láminas, sobre las que se transmite corriente
eléctrica a través de escobillas de carbón. Con la lámina está
conectado eléctricamente un inducido de motor eléctrico alojado de
forma giratoria. Para la fabricación del inducido del motor
eléctrico con un conmutador de gancho se arrolla, entre otras
cosas, el alambre de arrollamiento, respectivamente, alrededor de
un gancho de conmutador de la lámina del conmutador de gancho. En
este caso, durante un proceso de conexión necesario del alambre de
arrollamiento y del gancho de conmutador se consigue una buena
calidad permanente de la conexión mecánica y eléctrica del gancho
de conmutador y del alambre de arrollamiento. Como un proceso de
unión se utiliza el Hot-staking. En este caso, se
configura el gancho de tal forma que se aprisiona el alambre. Luego
se aplica una tensión eléctrica, para que se calienten el gancho de
conmutador y el alambre, entre otras cosas porque está presente una
resistencia de contacto entre el alambre y el gancho de conmutador.
En este caso, se desprende una capa de aislamiento desde el alambre
y tiene lugar una soldadura por difusión entre el alambre y el
gancho de conmutador.
Sobre la lámina se dispone con frecuencia
también un segmento de carbono, como se conoce a partir del
documento US-PS 5.925.961.
El segmento de carbono está conectado con la
lámina, por ejemplo, a través de estañado. Durante el desarrollo
del calor del proceso de unión entre el alambre y el gancho de
conmutador, especialmente durante el Hoy-staking,
se puede desprender de nuevo al menos parcialmente de una manera no
deseada esta unión estañada entre el segmento de carbono y la
lámina o se puede desplazar el segmento de carbono. Esto reduce las
propiedades eléctricas, como por ejemplo la resistencia de
transmisión entre el carbono y la lámina o las propiedades de
rodadura de una escobilla sobre una superficie de carbono o la
duración de vida útil de un inducido de motor eléctrico.
Con el documento
EP-A-03 79 664 se conoce un
conmutador de una máquina eléctrica, cuyas láminas presentan en un
extremo un gancho de conmutador. En este caso, se dobla el gancho de
conmutador para la fijación de un alambre, de tal forma que cu
extremo libre se apoya en la lámina, estando configurado el punto de
apoyo de un material de aislamiento eléctrico.
El conmutador de gancho de acuerdo con la
invención con los rasgos característicos de la reivindicación 1
tiene, en cambio, la ventaja de que se protege de una manera
sencilla la unión estañada entre el segmento de carbono y la lámina
frente a calentamiento excesivo y no se produce ningún perjuicio de
la unión estañada.
Para el proceso de unión entre el alambre de
arrollamiento y el gancho de conmutador es ventajoso que una
distancia entre el gancho de conmutador y la zona con el conducto de
calor más reducido es tan grande que se puede aplicar allí un
electrodo.
A través de las características indicadas en las
reivindicaciones dependientes son posibles desarrollos ventajosos y
mejoras del conmutador de gancho mencionado en la reivindicación
1.
Es ventajoso que se reduzca el área de la
sección transversal entre el gancho de conmutador y el segmento de
carbono, puesto que a través del área de la sección transversal
reducida se reduce el conducto de calor en esta zona.
Además, es ventajoso modificar la zona entre el
gancho de conmutador y el segmento de carbono, por ejemplo a través
de la composición química o a través de la modificación de la
estructura de la lámina, para que se reduzca la conductividad
térmica.
A continuación se representa de forma
simplificada un ejemplo de realización de la invención en el
dibujo, que muestra un conmutador de gancho de acuerdo con la
invención en la sección transversal axial, y se explica en detalle
en la descripción siguiente.
El dibujo muestra un conmutador de gancho 1 de
un inducido de motor eléctrico, por lo demás, conocido en la
sección transversal axial. El conmutador de gancho 1 tiene un eje de
simetría 3. Sobre un árbol de rotor 8 del inducido del motor
eléctrico está dispuesto, por ejemplo, un cuerpo de soporte 6. Sobre
este cuerpo de soporte 6 está fijada al menos una lámina 11 de
material conductor de electricidad. Esto se realiza, por ejemplo,
porque la lámina 11 está fundida al menos parcialmente por inyección
de plástico, que forma, por ejemplo, el material para el cuerpo de
soporte 6. No obstante, la lámina 11 puede estar fijada también por
medio de otros métodos de fijación sobre el cuerpo de soporte 6.
La lámina 11 lleva sobre una sección en uno de
sus extremos axiales 12 un segmento de carbono 13, que está fijado
por medio de una unión estañada 15 sobre la lámina 11. Pero la
invención no se limita a un segmento de carbono 13, sino que se
extiende también a todos los segmentos, que están conectados con la
lámina 11 y son sensibles al calor. En el otro extremo axial 17 de
la lámina 11 está configurado un gancho de conmutador 19. A través
del gancho de conmutador 19 se conecta eléctricamente un alambre de
arrollamiento 21 con la lámina 11. El material de la lámina 11, por
ejemplo cobre u otra aleación de cobre, tiene una conductividad
térmica especial y perpendicularmente al eje de simetría 2 entre
el gancho de conmutador 19 y el segmento de carbono 13 tiene un área
de sección transversal A.
Durante el proceso de unión para la conexión del
gancho de conmutador y el alambre, por ejemplo el proceso
Hot-staking, se colocan dos electrodos 23 sobre la
lámina 11. Se coloca un electrodo sobre el gancho de conmutador 19
y el otro electrodo 23, por ejemplo, entre el gancho de conmutador
19 y el segmento de carbono 13. En el proceso de unión se produce
necesariamente calor, que puede provocar al menos en parte el
desprendimiento de la unión estañada con una lámina de acuerdo con
el estado de la téc-
nica.
nica.
Para evitarlo, se reduce la conducción de calor
al menos en una zona 25 con la longitud d entre el gancho de
conmutador 19 y el segmento de carbono 13 durante el proceso de
unión. Pueden estar presentes una o varias de tales zonas 25 entre
el gancho de conmutador 19 y el segmento de carbono 13. Cuando los
electrodos 23 están colocados en la lámina 11, la zona 25 se
encuentra entre el segmento de carbono 13 y el electrodo 23 colocado
más cerca.
Con una diferencia de temperatura dada, se
determina la conducción de calor a través de la zona 25 a través de
un coeficiente (*A/d), es decir, que la conductividad térmica en la
zona 25 corresponde al coeficiente. A través de una selección
adecuada de al menos uno de estos parámetros se puede proteger la
unión estañada 15 contra calentamiento elevado.
En primer lugar, esto se puede realizar, como se
muestra en el dibujo, porque un área de la sección transversal A en
la zona 25 está reducida en dirección radial y/o perpendicularmente
a la dirección radial.
Además, es posible reducir en esta zona 25 la
conductividad térmica. Esto se puede realizar, por ejemplo, a
través de una modificación local de la composición química. A través
de una mezcla de partículas con el material de la lámina, que
tienen una conductividad térmica más reducida, se reduce la
conductividad térmica de la lámina 11 en la zona 25.
Pero también se puede reducir la conductividad
térmica a través de una estructura modificada de la lámina 11 en la
zona 25, por ejemplo porque la zona 25 es porosa.
También se puede prolongar la longitud d de la
zona 25, para reducir la conducción térmica.
También es posible una modificación de dos o
tres parámetros de los coeficientes (*A/d).
Para el proceso de unión es ventajoso que la
distancia entre el gancho de conmutador 23 y la zona 25 sea tan
grande que se puede colocar allí totalmente un electrodo 23, sin
contactar con la zona 25.
Existe también la posibilidad de realizar en
primer lugar el proceso Hot-staking y luego aplicar
el segmento de carbono sobre la lámina 11 por medio de estañado.
Sin embargo, el alambre de arrollamiento 21 de acuerdo con el
estado de la técnica y ya contactado plantea considerables
problemas.
Claims (4)
1. Conmutador de gancho para un inducido de
motor eléctrico, que tiene al menos una lámina (11), que tiene un
gancho de conmutador (19) en un extremo axial (17) y que presenta en
el otro extremo axial (12) al menos un segmento de carbono (13),
que está fijado por medio de una unión estañada (15) sobre la lámina
(11), en el que la lámina (11) presenta en al menos una zona (25)
con la longitud (d) entre el gancho de conmutador (19) y al menos
un segmento de carbono (13) presenta perpendicularmente a la
longitud (d) un área de la sección transversal (A), y la
conductividad térmica es en esta zona (25) menor que entre el gancho
de conmutador (19) y la zona (25), y una distancia entre el gancho
de conmutador (19) y la zona (25) es tan grande que se puede
colocar allí un electrodo (23) totalmente con su superficie de
contacto (27), y el conducto térmico se reduce en esta zona (25) de
tal forma que durante el proceso de unión entre el gancho de
conmutador y un alambre, el calor generado en este caso no puede
desprender la unión estañada (15).
2. Conmutador de gancho de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el área de la sección
transversal (A) en la zona (25) de la lámina (11) es menor que un
área de la sección transversal entre el gancho de conmutador (19) y
la zona (25).
3. Conmutador de gancho de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque para la reducción
de la conductividad térmica en la zona (25) entre el gancho de
conmutador (19) y al menos un segmento de carbono (13), se modifica
la composición química del material o de la estructura de la lámina
(11) frente a la zona de la lámina entre el gancho de conmutador
(19) y la zona (25), para que se reduzca el coeficiente (*A/d).
4. Conmutador de gancho de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque sobre el
gancho de conmutador (19) se puede colocar un segundo electrodo
(23) y el proceso de unión entre el gancho de conmutador (19) y el
alambre es un proceso Hot-Staking.
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