ES2304837B1 - Inductancia y su correspondiente procedimiento de fabricacion. - Google Patents

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Abstract

Inductancia y su correspondiente procedimiento de fabricación.
La inductancia (1) comprende un bobinado (6) asociado a al menos una columna (2) conformada por chapas magnéticas apiladas, estando la al menos una columna (2) fijada entre una culata superior (4) y una culata inferior (5), ambas también conformadas por chapas magnéticas apiladas. Se caracteriza por el hecho de que comprende unos tirantes (3, 3a) de material aislante fijados sobre la al menos una columna (2), estando el bobinado (6) enrollado directamente sobre dichos tirantes (3, 3a), y por el hecho de que cada tirante (3, 3a) comprende medios de unión y compactación (10, 11, 11a) de la al menos una columna (2) con sendas culatas (4, 5) y medios de ventilación (8, 8', 8'') del bobinado (6). Se obtiene una inductancia mejorada, tanto si es monofásica como trifásica, en lo que se refiere a sus características constructivas y técnicas.

Description

Inductancia y su correspondiente procedimiento de fabricación.
La presente invención se refiere a una inductancia y su correspondiente procedimiento de fabricación.
La inductancia de la invención es aplicable a inductancias de línea o inductancias para la protección de los condensadores de las baterías de rechazo o cualquier otro tipo de inductancia conocida.
Antecedentes de la invención
La construcción de las inductancias que son conocidas en la actualidad se caracterizan por un bobinado, ya sea de cobre o aluminio, generalmente sobre un carrete de nylon que a base de sobreponer las capas del bobinado se consiguen las espiras deseadas.
Este carrete con las múltiples capas de bobinado se inserta dentro de unas laminaciones de chapa magnética que forman una columna y ésta a su vez se montará entre dos culatas formadas por la misma laminación de chapas magnéticas.
El montaje de tres columnas con sus respectivos bobinados compactadas por dos culatas en los extremos de las columnas formará una inductancia para un sistema trifásico.
Entre las columnas y las culatas existe una separación con material aislante por tal de cubrir las necesidades técnicas de la aplicación donde van destinados estos equipos, con lo cual es necesario algún elemento mecánico adicional por tal de compactar el equipo. Para ello, se pueden utilizar dos sistemas:
- Se montan dos bridas (con perfil laminado en frío o con UPN normalizada) a ambos lados de cada culata, a fin de unir la culata inferior y superior con algún elemento mecánico que permita compactar el equipo, como por ejemplo con espárragos roscados.
- Montar un tirante metálico junto a la columna de tal forma que este una la culata inferior y superior mediante tornillería. Generalmente se utiliza metales que no afecten al funcionamiento magnético del equipo o algún material aislante que soporte las temperaturas de funcionamiento del equipo.
Descripción de la invención
El objetivo de la inductancia y su correspondiente procedimiento de fabricación de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los dispositivos conocidos en la técnica, proporcionando una inductancia mejorada, tanto si es monofásica como trifásica, en lo que se refiere a sus características constructivas y técnicas.
La inductancia objeto de la presente invención es del tipo que comprende un bobinado asociado a al menos una columna conformada por chapas magnéticas apiladas, estando la al menos una columna fijada entre una culata superior y una culata inferior, ambas también conformadas por chapas magnéticas apiladas, y se caracteriza por el hecho de que comprende unos tirantes de material aislante fijados sobre la al menos una columna, estando el bobinado enrollado directamente sobre dichos tirantes, y por el hecho de que cada tirante comprende medios de unión y compactación de la al menos una columna con sendas culatas y medios de ventilación del bobinado.
De este modo, los tirantes de material aislante permiten con un mismo accesorio actuar como: a) sustento del bobinado, por lo que ya no es necesario utilizar un carrete, b) aislamiento dieléctrico, c) canal de ventilación, y d) elemento de compactación mecánica.
Ventajosamente, la inductancia comprende dos tirantes de material aislante fijados respectivamente sobre la primera y última chapa magnética de la al menos una columna.
Preferentemente, los medios de unión y compactación comprenden en los extremos de cada tirante unos orificios para facilitar su fijación mediante tornillería.
Preferiblemente, cada tirante además incluye unos orificios para su fijación con la al menos una columna.
De acuerdo con una realización de la invención, el tirante está constituido por una placa de anchura sensiblemente mayor a la de la al menos una columna, incluyendo además dos rebordes longitudinales que definen una acanaladura que se extiende a lo largo del tirante.
Ventajosamente, en este caso, los medios de ventilación del tirante están constituidos por dicha acanaladura longitudinal y por los extremos del tirante que sobresalen de la anchura de la al menos una columna.
De acuerdo con otra realización de la invención, cada tirante está constituido por una placa lisa de anchura sensiblemente mayor a la de la al menos una columna.
Ventajosamente, en este caso, los medios de ventilación del tirante están constituidos por los extremos del tirante que sobresalen de la anchura de la al menos una columna.
Preferentemente, el bobinado ocupa una única capa.
Adicionalmente, la inductancia incluye elementos de anclaje fijados a la culata inferior para el acoplamiento del conjunto a una superficie externa.
Las ventajas de la inductancia objeto de la presente invención, por lo que respecta a las características constructivas son:
-
Eliminación de los carretes de nylon, ya que se bobina sobre la propia laminación de chapas magnéticas protegidas por tirantes de material aislante.
-
El tirante de material aislante tiene varias funciones: a) genera un canal de ventilación en todo la longitud de la columna, b) actúa como elemento de unión entre culatas, ya que no es necesario ningún elemento adicional para el montaje del aparato, y c) separa la parte activa (bobina) de las que están en contacto con la tierra (núcleo magnético).
-
El bobinado sólo ocupa una única capa con lo cual se consigue que éste se encuentre ventilado al máximo, pudiendo optimizar la sección de conductor, reduciendo así los costos de materia prima.
-
Eliminación de papel aislante entre capas.
-
Eliminación de bridas de apriete de culatas.
Las ventajas de la inductancia objeto de la presente invención, por lo que respecta a las características técnicas son:
-
Viabilidad de optimización de equipos, es decir, el procedimiento de fabricación permite infinidad de diseños, sin estar limitados a las medidas normalizadas de los carretes, lo cual permite diseñar un mismo equipo con diferentes dimensiones, adaptándose en todo momento a las necesidades de espacio del usuario.
-
Comportamiento térmico óptimo, es decir, debido al diseño de estos equipos se consigue un comportamiento térmico muy optimizado respecto a los equipos ya conocidos ya que todos los componentes que sufren calentamiento debido a su funcionamiento se encuentran refrigerados (de manera natural) al máximo.
-
Niveles de aislamiento dieléctrico superiores al método constructivo conocido.
-
Disminución en el peso de los equipos.
El procedimiento de fabricación de la inductancia de la invención, consiste en realizar las siguientes etapas:
a)
Apilar una serie de chapas magnéticas de dimensiones adecuadas para conformar al menos una columna;
b)
Apilar dos tirantes de material aislante respectivamente sobre la primera y última chapa magnética de la al menos una columna;
c)
Unir las correspondientes chapas magnéticas y los tirantes, quedando el conjunto listo para ser bobinado;
d)
Bobinar las columnas necesarias, según el tipo de inductancia;
e)
Colocar entrehierros para separar las columnas de las culatas superior e inferior;
f)
Apilar una serie de chapas magnéticas para conformar la culata superior y la culata inferior;
g)
Unir los extremos de los tirantes a ambas culatas superior e inferior; y
h)
Unir unos elementos de anclaje a la culata inferior.
Preferentemente, la unión de las correspondientes chapas magnéticas y los tirantes de la etapa c) se realiza mediante tornillería.
También preferentemente, la unión de los extremos de los tirantes a ambas culatas superior e inferior de la etapa g) se realiza mediante tornillería.
Ventajosamente, los elementos de anclaje se fijan sobre el extremo inferior de cada tirante aprovechando la misma tornillería utilizada para unir el correspondiente tirante con la culata inferior.
Breve descripción de los dibujos
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización de la inductancia, en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de la inductancia de la invención;
la figura 2 es una vista en perspectiva de un tirante de material aislante según una primera realización; y
la figura 3 es una vista en perspectiva de un tirante de material aislante según una segunda realización.
Descripción de una realización preferida
Tal como se puede apreciar en la figura 1, la inductancia 1 comprende tres columnas 2 conformadas por una pluralidad de chapas magnéticas apiladas, incluyendo cada columna 2 dos tirantes 3 de material aislante fijados respectivamente sobre la primera y última chapa magnética apilada.
Cada columna 2 está fijada entre una culata superior 4 y una culata inferior 5, ambas también conformadas por una pluralidad de chapas magnéticas apiladas. El bobinado 6 está enrollado directamente sobre dichos tirantes 3, de modo que el bobinado 6 ocupa una única capa.
La figura 2 muestra una primera realización de tirante 3, el cual está constituido por una placa de anchura sensiblemente mayor a la columna 2, incluyendo además dos rebordes longitudinales 7 que definen una acanaladura 8 que se extiende a lo largo del tirante 3.
La figura 3 muestra una segunda realización de tirante 3a, el cual está constituido por una placa lisa de anchura sensiblemente mayor a la columna 2.
En ambas realizaciones, los extremos 8', 8'' del tirante 3, 3a que sobresalen de la anchura de la columna 2 actúan como medios de ventilación del bobinado ya que definen una zona sin contacto directo con el bobinado. Asimismo, en la primera realización del tirante 3, la acanaladura 8 permite optimizar la ventilación del bobinado 6.
La unión de los tirantes 3, 3a con la columna 2 se realiza mediante tornillería, y para ello los tirantes 3, 3a incluyen un par de orificios 9, 9a adecuados para facilitar dicha unión (ver figuras 2 y 3).
Los extremos superior e inferior de los tirantes 3, 3a están unidos a sendas culatas 4, 5 mediante tornillería 10. Para ello los tirantes 3, 3a incluyen en sus extremos unos orificios 11, 11a para facilitar la fijación de la tornillería (ver figuras 2 y 3), quedando de este modo el conjunto perfectamente fijado y compactado gracias a los tirantes 3, 3a.
Asimismo, la inductancia 1 incluye unos pies de anclaje 12 para el acoplamiento del conjunto 1 a una superficie externa.
El procedimiento de fabricación de la inductancia de la invención se describe a continuación:
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, en primer lugar, se apilan las chapas magnéticas para conformar cada una de las tres columnas 2. A continuación, se apilan dos tirantes 3 de material aislante respectivamente sobre la primera y última chapa magnética apilada, y se unen mediante tornillería los tirantes 3 a las correspondientes columnas 2, quedando el conjunto listo para ser bobinado. Seguidamente, se bobinan las columnas 2, es decir, el bobinado 6 está en contacto directo con los tirantes 3.
A continuación se colocan unos entrehierros 13 para separar las columnas 2 de las culatas superior 4 e inferior 5. En siguiente lugar, se apilan una serie de chapas magnéticas para conformar las culatas superior 4 e inferior 5.
En siguiente lugar, se unen mediante tornillería 10 los extremos de los tirantes 3 a ambas culatas superior 4 e inferior 5.
Finalmente, se unen los pies de anclaje 12 sobre el extremo inferior de cada tirante 3 aprovechando la misma tornillería 10 utilizada para unir el correspondiente tirante 3 con la culata inferior 5.

Claims (14)

1. Inductancia (1) que comprende un bobinado (6) asociado a al menos una columna (2) conformada por chapas magnéticas apiladas, estando la al menos una columna (2) fijada entre una culata superior (4) y una culata inferior (5), ambas también conformadas por chapas magnéticas apiladas, caracterizada por el hecho de que comprende unos tirantes (3, 3a) de material aislante fijados sobre la al menos una columna (2), estando el bobinado (6) enrollado directamente sobre dichos tirantes (3, 3a), y por el hecho de que cada tirante (3, 3a) comprende medios de unión y compactación (10, 11, 11a) de la al menos una columna (2) con sendas culatas (4, 5) y medios de ventilación (8, 8', 8'') del bobinado (6).
2. Inductancia (1), según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende dos tirantes (3, 3a) de material aislante fijados respectivamente sobre la primera y última chapa magnética de la al menos una columna
(2).
3. Inductancia (1), según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho de que los medios de unión y compactación comprenden en los extremos de cada tirante (3, 3a) unos orificios (11, 11a) para facilitar su fijación mediante tornillería (10).
4. Inductancia (1), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que cada tirante (3, 3a) además incluye unos orificios (9, 9a) para su fijación con la al menos una columna (2).
5. Inductancia (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que el tirante (3) está constituido por una placa de anchura sensiblemente mayor a la de la al menos una columna, incluyendo además dos rebordes longitudinales (7) que definen una acanaladura (8) que se extiende a lo largo del tirante (3).
6. Inductancia (1), según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que los medios de ventilación del tirante (3) están constituidos por dicha acanaladura longitudinal (8) y por los extremos del tirante (8') que sobresalen de la anchura de la al menos una columna (2).
7. Inductancia (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que cada tirante (3a) está constituido por una placa lisa de anchura sensiblemente mayor a la de la al menos una columna (2).
8. Inductancia (1), según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que los medios de ventilación del tirante (3a) están constituidos por los extremos del tirante (8'') que sobresalen de la anchura de la al menos una columna (2).
9. Inductancia (1), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el bobinado (6) ocupa una única capa.
10. Inductancia (1), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que incluye elementos de anclaje (12) fijados a la culata inferior (5) para el acoplamiento del conjunto (1) a una superficie externa.
11. Procedimiento de fabricación de una inductancia (1), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas:
a)
Apilar una serie de chapas magnéticas de dimensiones adecuadas para conformar al menos una columna (2);
b)
Apilar dos tirantes (3, 3a) de material aislante respectivamente sobre la primera y última chapa magnética de la al menos una columna (2);
c)
Unir las correspondientes chapas magnéticas y los tirantes (3, 3a), quedando el conjunto listo para ser bobinado;
d)
Bobinar las columnas (2) necesarias, según el tipo de inductancia;
e)
Colocar entrehierros (13) para separar las columnas (2) de las culatas superior (4) e inferior (5);
f)
Apilar una serie de chapas magnéticas para conformar la culata superior (4) y la culata inferior (5);
g)
Unir los extremos de los tirantes (3, 3a) a ambas culatas superior (4) e inferior (5); y
h)
Unir unos elementos de anclaje (12) a la culata inferior (5).
12. Procedimiento, según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que la unión de las correspondientes chapas magnéticas y los tirantes (3, 3a) de la etapa c) se realiza mediante tornillería.
13. Procedimiento, según la reivindicación 11 o 12, caracterizado por el hecho de que la unión de los extremos de los tirantes (3, 3a) a ambas culatas superior (4) e inferior (5) de la etapa g) se realiza mediante tornillería (10).
14. Inductancia, según la reivindicación 13, caracterizada por el hecho de que los elementos de anclaje (12) se fijan sobre el extremo inferior de cada tirante (3, 3a) aprovechando la misma tornillería (10) utilizada para unir el correspondiente tirante (3, 4) con la culata inferior (5).
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