MXPA97006079A - Inductor compuesto para maquinas giratorias electricas, que comprende imanes permanentes sinterizados envueltos en un aglutinante ferromagnetico - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un inductor para máquina giratoria eléctrica, que comprende una culata (1) cilíndrica, hueca o llena, sobre una pared lateral de la cual se fija al menos un imán (2) que tiene una cara polar situada en frente de un inducido (6), caracterizado porque el imán (2) se fija a la culata (1) por un sobremoldeado que envuelve al menos la cara polar con la ayuda de un material compuesto de sobremoldeado (4) que comprende un material ferromagnético dispersado en un aglutinante sólido magnético.

Description

INDUCTOR COMPUESTO PARA MAQUINAS GIRATORIAS ELÉCTRICAS QUE COMPRENDE IMANES PERMANENTES SINTERIZADOS ENVUELTOS EN UN AGLUTINANTE FERROMAGNETICO CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona a un inductor de máquina giratoria eléctrica que comprende imanes permanentes sinterizados, envueltos en un aglutinante ferromagnético .

Las máquina giratorias eléctricas son principalmente los motores eléctrico o los generadores eléctricos, por ejemplo para los auxiliares para automóviles; esas máquinas comprenden un inductor, que es por lo general el estator, pero a veces el rotor.

ESTADO DE LA TÉCNICA Generalmente un inductor comprende una culata, pieza tubular cilindrica cuya sección recta presenta al menos un eje de simetría, y es por lo general de forma circular, poligonal o cuadrada, con las esquinas redondeadas.

Sobre la pared interior de la culata de material magnético suave, se fijan uno o varios imanes permanentes REF: 25220 de material magnético duro. Los imanes pueden ser de forma anular, una sola pieza imantada que reviste el contorno interior de la sección recta, o en forma de varias piezas imantadas repartidas en forma simétrica sobre el contorno; estas piezas pueden tener inclusive tener una sección recta, por ejemplo rectangular, o de preferencia ser un sector de corona circular, o pueden tener al menos un lado de sección circular adaptado al inducido.

Los imanes permanentes pueden ser piezas sinterizadas, o imanes compuestos, el material imantado está por ejemplo embutida en una resina sólida. Son de tal manera que dejan en el centro de la culata un espacio, en el cual toma lugar el inducido de la máquina giratoria.

Piezas polares pueden completar los imanes permanentes, cerca del inducido, para modificar el flujo magnético y mejorar el desempeño de la máquina giratoria.

El material activo de los imanes permanentes es de tipo conocido, por ejemplo ferrita, aleación que contiene tierras raras (como Nd-Fe-B o Sm-Co) , u otros materiales. Las piezas polares son de material magnético suave, como la culata, por ejemplo de acero.

Entre los imanes o las piezas polares y el inducido se sitúa el espacio de entrehierro, cuyo espesor debe ser tan reducido y regular omo sea posible. En la fabricación de motores en serie, 1 espacio es habitualmente del orden de 0.6 a 1 mm. Es dificil de tener un espesor más pequeño, dada la particularidad de que la culata, a la cual están adosados los imanes, eventualmente con sus piezas polares, es generalmente de acero rodado o embutido, y presenta una irregularidad geométrica, debido a las tolerancias dimensionales y de simetría, que se acumula con la de los otros componentes.

Para llegar a este resultado, es necesario dar al imán una operación cuidadosa y costosa. Esta operación demanda en particular mucho cuidado cuando el imán es de material sinterizado.

Sin embargo, existe la posibilidad de fabricar entrehierro de espesor reducido, de hasta 0.3 mm, acumulando las precauciones de fabricación y de ensamblaje de los diferentes componentes del inductor, precauciones que son muchas veces delicadas de realizar, y que conducen a un aumento importante en el costo.

Los imanes por lo general se fijan dentro de la culata con broches o alfileres movibles, por mantenimiento en una caja no magnética (por ejemplo de material plástico), o con pegamento o inyección de resina no magnética.

También es conocido y ventajoso para efectuar el montaje de los imanes hacer una pieza rígida que incluye imanes ajustados (con eventualmente sus piezas polares) sobremoldeadas con la ayuda de un material no magnético, por ejemplo aluminio o una resina termoendurecida. Este conjunto rigido es después introducido y colocado fácilmente dentro de la culata; también puede ser obtenido sobremoldeando los imanes directamente dentro de la culata.

En todos los casos, los imanes están en contacto con la culata, o con piezas equivalentes, de material ferromagnético suave, de manera que aseguran un circuito continuo de flujo magnético entre los imanes, indispensable para el funcionamiento del motor.

Una solución de este tipo se conoce de la patente FR.267566. Imanes compuestos (4), asociados eventualmente a piezas polares adicionales, cuyo perfil del lado polar está adaptado y concéntrico al inducido, realizados a partir de polvo de Nd-Fe-B mezclado a un aglutinante o compactador, están en contacto con la culata (1) y están eventualmente asociados a piezas polares adicionales; son sobremoldeados dentro de la culata (1) con ayuda de una resina que asegura su fijación gracias a las partes laterales (7); además el imán está protegido, sobre su lado polar enfrentado al inductor, por una película de resina (5) de un espesor constante de 5 mm en promedio, contra una atmósfera eventualmente corrosiva.

Asi, en el modo de realización descrito, el espesor del entrehierro imán/inducido, será más grande que los valores acostumbrados desde 0.6 hasta 1 mm dados anteriormente, por lo que tendremos que añadirle el espesor de la substancia no magnética (5) que cubre el lado polar del imán; la eficiencia o desempeño de la máquina giratoria seria perjudicada por lo mismo, si la distancia que separa la substancia no magnética sobremoldeada (5) del inductor es muy reducida (por ejemplo 0.3 mm) .

Es también conocido de la patente JP-A-60 131055, un imán aglutinado (4), es decir a base de un material magnético duro dispersado dentro de un aglutinante termoplástico, moldeado sobre toda la periferia interior de la culata, el imán comprende también dos polos auxiliares (3) . En este caso, aún el perfil de la cara polar del imán está adaptado y concéntrico a la armazón y al inducido, y el entrehierro de espesor constante es determinado únicamente por la distancia entre el imán y el inducido. Por otro lado, el mismo espesor del entrehierro puede ser reducido gracias al empleo de un imán moldeado sobre la culata, el motor verá reducida su eficiencia a causa del uso del mencionado imán moldeado.

Es también conocido de la patente FR 2 6a 343 un inductor que comprende imanes idénticos a los de la patente precedente FR 2 617 344, es decir, imanes aglutinados cuyo lado polar tiene una forma correspondiente a la del inductor, estos imanes, eventualmente asociados a piezas polares adicionales, se fijan a la culata y se protegen contra la corrosión por una envoltura metálica (de lámina) amoldada integramente al contorno de los polos magnéticos formados por los conjuntos de imanes y piezas polares. Como anteriormente, el imán tiene una forma adaptada al inducido, la distancia imán (o polo magnético) -inducido es constante.

En tal montaje tiene que haber concentricidad entre el inductor y la culata, para tener un entrehierro imán-inductor lo más reducido posible, lo que exige un montaje y arreglo bien hecho de los diferentes componentes. A pesar de eso, el experto en la técnica no espera obtener un espesor de entrehierro inferior a 0.6 mm, como se ha visto ya.

Es conocido también de la patente FR 2 169 938, un inductor que comprende imanes planos (110) en contacto con piezas de trayectos de flujo (116) mantenidos con la ayuda de un cárter sobremoldeado de material plástico (16) . Este cárter constituye un entrehierro suplementariamente no magnético entre los imanes y el inducido; tiene un lado concéntrico al inducido, y tiene un espesor variable, para compensar el hecho de que la superficie polar de los imanes no está adaptada y concéntrica al inducido. Tal inductor presenta, debido a la forma del imán, caracteristicas inferiores a las de un inductor que tiene imanes adaptados y concéntricos al inducido. En particular para una potencia equivalente, un motor que tiene este tipo de imán plano necesitarla una masa más importante de imanes, y seria debido a esto mucho más voluminoso y caro.

Parecería asi que los motores que tienen las mejores eficiencias se obtienen con inductores que tienen imanes fabricados o moldeados de manera precisa, y asi adaptados y concéntricos al inducido, a manera de reducir lo más que se pueda el espesor del entrehierro y las pérdidas magnéticas.

Los motores que tienen las mejores eficiencias son los que utilizan imanes sinterizados, de preferencia con imanes aglutinados, mismo si estos últimos son moldeados concéntricamente al inducido. En efecto, un imán aglutinado tiene siempre caracteristicas magnéticas inferiores a las de los imanes sinterizados, por causa de su isotropia cristalográfica. El hecho de que los mencionados imanes sean aglutinados y se fijen a la culata por sobremoldeado con ayuda de un polímero plástico no permite recuperar la diferencia.

Se puede notar también, según lo que precede, que los imanes o polos magnéticos están siempre en contacto con la culata o con piezas de trayectos de flujo, y que para obtener motores con eficiencias aceptables, es necesario tener el espesor más pequeño y más regular de entrehierro posible. Por esto, la culata tiene que ser concéntrica al inducido, al igual que los imanes que se fijan a ella. Por lo que es necesario tener tolerancias muy ajustadas sobre la culata, sobre la fabricación de los imanes y de las piezas polares adicionales, sobre el montaje de estos conjuntos, y más precisamente sobre el ensamblaje inductor-inducido, para asegurar la concentricidad.

El hecho de sobremoldear los imanes no permite satisfacer estas necesidades, el sobremoldeado aumenta por otra parte como se ha dicho, un espesor suplementario del entrehierro.

Asi, los motores con imanes sinterizados y ajustados para que correspondan al inducido y determinar el entrehierro tienen todavia caracteristicas limitadas, debido a que el espesor del entrehierro es siempre muy importante, ya que se tienen que tomar en cuenta las tolerancias dimensionales de la culata y del montaje en general. Además, la fabricación de los imanes vuelve muy costosos a los motores.

Asi, la Solicitante buscó la puesta a punto de los inductores que permitan mejorar el funcionamiento de los motores. Se buscó también disminuir el costo.

La Solicitante ha buscado en particular la puesta a punto de los inductores que comprenden imanes permanentes que necesitan nada más que un ajuste parcial y poco costoso, por ejemplo un simple desgaste y ningún ajuste, o en general imanes cuya forma no requiera ser rigurosa, siempre que permitan por lo menos el mantenimiento, pero más generalmente una mejora de las caracteristicas de las máquinas giratorias obtenidas.

También se buscó la puesta a punto de inductores que no requieran exigencias o tolerancias precisas para el posicionamiento relativo de los imanes o polos magnéticos y de la culata, o para la concentricidad de la culata con el inducido .

Se buscó también mejorar el control de la dispersión de las lineas de flujo en el entrehierro, lo que permite todavia mejorar la eficiencia individual de las máquinas giratorias, y asi la homogeneidad de la producción en serie de las máquinas, conservando siempre una gran facilidad en el montaje.

Se trató de obtener mínimos entrehierros, por ejemplo cuando mucho 0.3 mm, tratando de conservar las ventajas mencionadas . DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención describe un inductor para máquinas giratorias eléctricas, que comprende una culata cilindrica hueca o llena, sobre una pared lateral de la cual se fija por lo menos un imán que tiene un lado polar en frente leí inducido, caracterizado porque el imán se fija a la culata por un sobremoldeado que cubre al menos el mencionado lado polar, con la ayuda de un material compuesto de sobremoldeado que comprende un material ferromagnético dispersado en un aglutinante sólido no magnético.

La invención se refiere más precisamente a un inductor que tiene una culata cilindrica hueca, sobre la pared interior de la cual, se fijan el o los imanes. El inducido se sitúa entonces en el interior del inductor. Pero también se refiere a un inductor que comprende una culata o núcleo cilindrico, lleno o hueco, sobre la pared exterior de la cual se fijan el o los imanes. El inducido rodea entonces al inductor.

Asi, la invención se refiere a un inductor que es un estator o rotor, y que está situado en el exterior o en el interior del inducido.

Esta invención se aplica especialmente a la producción en serie de generadores o motores eléctricos, en especial para auxiliares de automóviles, donde el inductor es por lo general el estator.

La culata (o el núcleo) tiene por lo general una sección recta, con un centro de simetría, la cual es por ejemplo de forma poligonal con esquinas redondeadas o de preferencia circulares (por ejemplo en forma de tubo) . Es habitualmente de material ferromagnético denso, por ejemplo acero, de manera que encierra las lineas de flujo magnéticas .

Sin embargo, no es necesario que la culata tenga tolerancias precisas; puede presentar falsos redondos o defectos de simetría; igual puede no ser concéntrico al inducido. Esto representa una ventaja, porque simplifica su obtención y su costo.

Según una configuración preferida de la invención, el inductor comprende varios imanes permanentes, que constituyen los polos. Por lo general son de forma de teja "canal", tal que su sección recta es un sector de corona circular, cuyo diámetro interior está adaptado al del inducido.

Per esta invención permite también utilizar los imanes de sección recta rectangular, o cuadrada, para obtener esquinas giratorias que dan muy buenas eficiencias.

No es necesario que los imanes estén en contacto con la culata o con las piezas de trayecto de flujo. Tampoco es necesario que sean montadas concéntricamente al inducido.

Asi, esta invención permite acumular el empleo de componentes, que tienen tolerancias y exigencias poco apremiantes, y asi poco costosas, y exigencias de ensamble ligeras y poco apremiantes. Es suficiente que la superficie del material compuesto de sobremoldeado esté frente al inducido, y determinen que el espesor del entrehierro esté concéntrico al inducido, con las mejores tolerancias posibles .

Los imanes son de tipo conocido; pueden ser imanes permanentes a base de ferrita o de tierras raras y de metales de transición (por ejemplo Fe-Nd-B o Sm-Co...) y pueden presentarse bajo la forma de piezas sinterizadas, moldeadas, obtenidas por deformación de un esbozo o piezas compuestas, que comprenden el material imantado magnético duro dispersado en una matriz sólida no magnética, por ejemplo una resina. Por lo general se colocan próximos a la pared lateral de la culata, y de manera que su eje principal esté paralelo al eje de la culata.

Su fijación se obtiene gracias al sobremoldeado. Este último puede efectuarse por inyección, extrusión, compactación, moldeado, etc., para formar una pieza rígida que después se coloca sobre la culata, el material del sobremoldeado puede también ser puesto directamente dentro, y eventualmente alrededor de la culata, después de haber puesto los imanes.

El material de sobremoldeado envuelve al menos parcialmente cada imán, los mantiene en su lugar, los unos con relación a los otros y con relación a la culata. El sobremoldeado es tal que los imanes están repartidos en la superficie periférica de la culata, y delimitan el diámetro del inductor. Es este diámetro, complementado con el espesor del entrehierro, lo que da el diámetro al inducido.

El material del sobremoldeado reviste el lado polar del imán en frente al inducido, y como contiene un material ferromagnético, asegura y regula el entrehierro con el mencionado inducido. La capa de material de sobremoldeado que cubre el lado polar es llamada capa polar; es lo más fina posible, para evitar las fugas de flujos magnéticos transversales; su espesor por lo general variable permite revestir las irregularidades de forma del lado polar y de posición de los imanes que no son concéntricos o adaptados al inducido; en cambio, la cara anterior del sobremoldeado está adaptada y concéntrica al inducido. El espesor está generalmente comprendido entre 0.5 y 5 mm, y de preferencia entre 0.5 y 1.5 mm, para motores normales.

Entre dos imanes consecutivos, se puede colocar un puente (o zona de regreso) de material compuesto de sobremoldeado, que asegura en particular la rigidez del conjunto inductor, puede evitar prever puntos de encaje en la culata y permite desaturar la culata. Sin embargo, es ventajoso reducir su presencia al minimo estricto, su espesor es de preferencia del orden desde 1 hasta 4 mm, para evitar fugas magnéticas.

El material compuesto del sobremoldeado comprende por lo general un metal ferromagnético suave (por ejemplo al menos Fe, Co, Ni o sus aleaciones, y eventualmente otros elementos de aleación conocidos) , dispersados dentro de un material no magnético sólido, por ejemplo una resina o un aglutinante termoendurecido o termoplástico tal como poliamidas, poliésteres, tereftalatos de poliéster (PET), resinas fenólicas, epóxidicas, etc....

La permeabilidad magnética de este compuesto es siempre más grande que 1, porque el aglutinante magnético contiene un metal ferromagnético; es por lo general superior a 2, y de preferencia está comprendido entre 4 y 40.

El porcentaje de metal ferromagnético se sitúa de preferencia entre 10 y 40 % (en volumen) .

Hay que notar que pueden ser también embutidas piezas polares de metal ferromagnético suave, o insertos no magnéticos, por ejemplo de posición, en el material de sobremoldeado según las necesidades.

Los imanes permanentes pueden, como se ha dicho, requerir de un ajuste reducido o superficial para eliminar los defectos grandes, o de ningún ajuste. En efecto, en la invención el espesor y la regularidad del entrehierro no están determinados por el espacio entre un imán ajustado con precisión y el inducido según la técnica anterior, sino es el material sobremoldeado o de envoltura que contiene el material dispersado magnético suave y puesto en forma con medidas precisas lo que asegura el entrehierro, y lo que permite superar las irregularidades resultantes de un imán no ajustado perfectamente, o puesto en una culata imperfecta.

La invención está asi particularmente adaptada al empleo de los imanes permanentes sinterizados no ajustados o de forma rudimentaria o simple, fáciles y menos costosos de obtener. En efecto, la presencia del material ferromagnético en el sobremoldeado permite conservar muy bien las propiedades magnéticas de los inductores que comprenden imanes sinterizados ajustados sin soportar el costo de su ajuste o de una puesta en forma elaborada.

La presencia del material ferromagnético en el sobremoldeado que envuelve el imán permite regularizar la inducción magnética en el entrehierro y minimizar asi la variación del acoplamiento de la máquina consecutiva a las variaciones bruscas de inducción en el entrehierro debido al imán de forma regular o no adaptada al inducido. Además, el sobremoldeado permite una inmovilización completa y rigida del imán, que ya no genera vibraciones mecánicas. Asi, los ruidos de origen magnético y mecánico se reducen considerablemente.

El hecho de poder poner en forma fácil el material sobremoldeado directamente con medidas precisas al inducido correspondiente permite obtener espesores de entrehierro muy reducidos, siempre inferiores a 0.7 mm, pero fácilmete pueden alcanzar o ser inferiores a 0.3 mm. En la práctica, se utiliza muchas veces este valor que representa un buen compromiso entre un espesor de entrehierro más bajo, que permite un aumento del acoplamiento del motor, y un espesor más elevado, menos sensible a las irregularidades geométricas y magnéticas del montaje.

La invención permite sin embargo en casos de necesidad reducir todavia el espesor del entrehierro sin alterar sensiblemente la regularidad del funcionamiento de la máquina giratoria y la constancia de las caracteristicas en la producción en serie.

Otra ventaja de esta invención reside en el hecho de que no es necesario utilizar una culata que tenga tolerancias apretadas o concéntricas al inducido, proceder a una colocación rigurosa de los imanes al contacto con la culata, o utilizar imanes que reproduzcan con fidelidad la forma del inducido; en efecto, al contrario de lo que es necesario en la técnica anterior, no son de los imanes de lo que depende el entrehierro sino del material de sobremoldeado .

Cuando el inductor lleva varios imanes permanentes, es particularmente ventajoso que las fugas magnéticas que se producen por las partes laterales del material de sobremoldeado que envuelven las orillas (el contorno de los imanes se reducen al minimo, a fin de limitar las pérdidas de flujo magnético en la culata.

Para esto, se puede reducir al minimo el espesor de esta parte lateral que no alcanza por lo general de 1 a 4 mm. Se puede también suprimirla totalmente, dejando sin embargo subsistir por partes puentes de conexión de material sobremoldeado, que contribuyen al mantenimiento de los imanes, y a la conexión de la capa polar con la zona de regreso. Esas partes laterales donde se conectan los puentes también pueden ser realizadas en material sobremoldeado no magnético, constituyendo asi un ensamblaje compuesto ferromagnético y no magnético de los imanes dentro de la culata. Aparte se ofrecen otras posibilidades, gracias a las ventajas aportadas por la invención, que consisten por ejemplo de: -la dimensión del motor constante y el entrehierro también constante, disminuir el volumen del imán no ajustado, para obtener un flujo sensiblemente equivalente a aquel de una estructura estándar de la técnica anterior que utiliza imanes ajustados mantenidos en la culata con pegamento, sobremoldeado no magnético o fijación mecánica; -la dimensión del motor constante, disminuir el entrehierro, asi como el volumen del imán no ajustado, para obtener un flujo superior al de la estructura, luego mejorar la eficiencia de la máquina giratoria; -con el volumen del imán constante y el entrehierro eventualmente reducido, aumentar considerablemente el flujo en comparación a la mencionada estructura estándar, luego la eficiencia de la máquina giratoria; -la dimensión constante y el entrehierro eventualmente reducido, aumentar el volumen del imán no ajustado, aumentando el ángulo de cobertura de un polo. Habitualmente, y en especial en el caso de los imanes sinterizados anisótropos que tienen la forma de una teja "canal", las normas de fabricación no permiten realizar de una sola vez y de manera económica, imanes que presenten un ángulo de cobertura importante. Asi, gracias al sobremoldeado de la invención, un polo puede ser realizado juntando borde contra borde, varios imanes imantados en la misma dirección; esto permite obtener fácilmente ángulos de cobertura muy importante, por ejemplo alcanzando fácilmente de 140 a 160°.

En efecto, la presencia del material sobremoldeado ferromagnético, particularmente entre los imanes continuos de una misma polaridad que forman el polo permite, a pesar del fraccionamiento magnético del polo, asegurar una buena homogeneidad de la inducción magnética bajo el polo. Esta manera de aumentar el volumen del imán, es económica y permite ganancias de flujo y eficiencias que pueden ser muy importantes; -constituir, según el método precedente, una corona circular entera con ayuda de varios imanes juntos, mantenidos por el sobremoldeado ferromagnético e imantados para obtener un determinado número de polos magnéticos; -revestir al menos parcialmente la otra pared lateral de la culata que no tiene imanes, lo que permite utilizar culatas realizadas con ayuda de una sencilla lámina enrollada o embutida, para obtener un cilindro no necesariamente cerrado, y que tiene tolerancias geométricas amplias. En este caso, la culata cilindrica puede ser realizada a partir de arcos de cilindros pegados, el conjunto es sobremoldeado simultáneamente con los imanes, con ayuda del aglutinante ferromagnético según la invención.

Las Figuras 1 y 2 ilustran un motor que tiene un inductor fijo exterior según la presente invención, y un inducido móvil interior.

En (1) se puede apreciar la culata, de material ferromagnético suave, en (2) los imanes permanentes de material ferromagnético duro no ajustados o ajustados muy superficialmente con las flechas (3) que indican el sentido del campo magnético. El material sobremoldeado (4) contiene un producto ferromagnético suave dispersado, representado por la linea de puntos sobrepuesta, en una matriz sólida no magnética, por ejemplo una resina. Se aprecia que el entrehierro (5) está bien delimitado por el material sobremoldeado (4) que contiene el producto ferromagnético suave y el inducido (6) .

En las Figuras 1 y 2, los dos imanes están separados el uno del otro. En la Figura 1 el material sobremoldeado está conformado de manera que las partes laterales (8) envuelven las orillas de los imanes, que son suficientemente delgadas para evitar fugas magnéticas importantes. En la Figura (2) las partes laterales fueron suprimidas y reemplazadas por los puentes de conexión (9) de material sobremoldeado, que cruzan el imán por agujeros hechos por lugares que aseguran la cohesión del sobremoldeado y de los imanes. En (1) se ve una zona de regreso estrecha que asegura la rigidez del conjunto de material sobremoldeado/imanes .

El sobremoldeado se hizo directamente en la culata, y se ve en el caso de la Figura 1 que el material sobremoldeado (4) cruza en ciertos lugares la mencionada culata para formar puntos de anclaje (11). Pero en el caso de la Figura 2, el sobremoldeado se efectuó fuera de la culata, y el conjunto rígido de material de sobremoldeado/imanes se introdujo después en la culata, y después eventualmente solidarizado con ella por medios ya conocidos .

Se ve en (12) la capa polar de material sobremoldeado compuesto, que permite evitar las irregularidades geométricas de los imanes permanentes, permitiendo siempre ajustar de manera muy precisa el diámetro interior del inductor, y entonces dominar el espesor del entrehierro, en particular en el caso de espesores mínimos; esto conduce a mejorar las caracteristicas de las máquinas giratorias, siempre facilitando su construcción, incluso en la producción en serie, lo que baja el costo gracias a la ausencia de ajustes precisos de los imanes.

La Figura 3 representa, en un motor del mismo tipo que los de las Figuras 1 y 2, un inductor según la invención, en el cual cada polo está hecho de varios imanes (2) acoplados de lado a lado, estos imanes tienen además, gracias a a invención, una forma de placa en forma de paralelepípedo alargada.

La Figura 4 representa un caso en donde la culata está en dos medias conchas (o arcos de cilindro) (la) y (Ib), y donde el sobremoldeado según la invención envuelve a la vez los imanes (2) y las dos medias conchas (la) y (Ib) para obtener un inductor rigido. El punto de unión entre las dos medias conchas puede estar situado en cualquier lugar, con relación al eje de los dos polos. Ejemplos : Ejemplo 1. Hemos comparado varios motores, que tienen un tamaño exterior constante para ventiladores de puesto de pilotaje de automóvil, que tienen dos polos imantados de ferrita y una culata de un diámetro de 59 mm, con una potencia de más o menos 150 .

En el modelo estándar, según la técnica anterior, los imanes se ajustaron de manera precisa a partir de un esbozo sinterizado, para tener un entrehieerro con el inducido de más o menos 0.7 mm; se colocaron después y se pegaron en la culata por sobremoldeado, con ayuda de una resina termoendurecible, de manera que el mencionado entrehierro imán-inducido sea bien de 0.7 mm.

El sobremoldeado es tal que no hay una capa de resina cubriendo el lado polar del imán, situado en el entrehierro. Nos evitamos asi aumentar el espesor del entrehierro, lo que seria necesario tomar en cuenta para las tolerancias, de falso redondo (culata, inducido) o de montaje, y conducirla a una disminución de la eficiencia del motor.

En la versión 1, según la invención, los esbozos no ajustados de imanes permanentes de volumen más pequeño, colocados después en su lugar en la culata, y sobremoldeados con ayuda de un material compuesto de permeabilidad magnética 4 a base de la misma resina termendurecible, y en la cual se dispersó polvo de hierro (proporción de sólido 40 % en volumen) ; el entrehierro de material sobremoldeado compuesto/inducido es el mismo que en la versión estándar. El espesor de la capa polar es de más o menos 1 mm en los lugares más finos, el de la zona de regreso es de 3 mm.

La versión 2 se distingue de la versión 1 principalmente por un entrehierro de más o menos 0.3 mm, y por imanes más densos, pero cuyo volumen permanece inferior a los de la versión estándar.

La Tabla 1 da los valores de flujo, directamente relacionados a la eficiencia de los motores, en función de los parámetros geométricos de los imanes y del valor del entrehierro para las diferentes versiones. TABLA 1 VERSIÓN VERSIÓN 1 VERSIÓN 2 ESTÁNDAR (IMANES NO (IMANES NO (IMANES AJUSTADOS ) AJUSTADOS) AJUSTADOS) ESPESOR DEL 6.05 ± 0.1 4.4 ± 0.5 5.3 ± 0.5 IMÁN (mm) VOLUMEN DEL IMÁN (%) 100 81 88 ENTREHIERRO (mm) 0.74 0.69 0.29 FLUJO ( % ) 100 96.3 102 Comparando las versiones estándar y 1, es evidente que a dimensiones exteriores del motor constantes, se gana casi 20 % del volumen del imán, puesto que la eficiencia del motor está disminuida nada más que 3.7 %, pérdidas que podrían ser fácilmente compensadas con un ligero agrandamiento de los imanes, por ejemplo. Pero lo más ventajoso de la comparación entre las versiones estándar 1 y 2 muestra que la invención permite, siempre a dimensiones iguales, ganar 12 % del volumen del imán, siempre aumentando la eficiencia del motor, gracias a un espesor del entrehierro reducido.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES 1. Inductor, para máquina giratoria eléctrica, que comprende una culata cilindrica hueca o llena, sobre una pared lateral de la cual se fija al menos un imán que tiene una cara polar situada en frente de un inducido, el inductor está caracterizado porque el imán se fija a la culata por un sobremoldeado que envuelve al menos la cara polar con la ayuda de un material compuesto de sobremoldeado que comprende un material ferromagnético dispersado en un aglutinante sólido magnético.
2. 2. Inductor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la culata cilindrica es hueca, y porque el o los imanes se fijan sobre su pared lateral interior, el inducido se sitúa en el interior del inductor.
3. 3. Inductor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la culata cilindrica está llena o hueca, y porque el o los imanes se fijan sobre su pared lateral exterior, el inducido envuelve entonces al inductor.
4. 4. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el espesor del entrehierro se mide entre el material de sobremoldeado y el inducido .
5. 5. Inductor de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el espesor del entrehierro es siempre inferior a 0.7 mm, y de preferencia cuando mucho 0.3 mm.
6. 6. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el espesor de la capa de material de sobremoldeado que reviste la cara polar del imán está comprendido entre 0.5 y 5 mm.
7. 7. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material de sobremoldeado y los imanes forman un conjunto rigido introducido en la culata, u obtenido por inyección, extrusión, compactación o moldeado del material en la culata.
8. 8. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las fugas de flujo magnético a o largo de las paredes laterales de los imanes se reducen al minimo.
9. 9. Inductor de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el espesor del material de sobremoldeado a lo largo de las paredes laterales de los imanes es inferior a 5 mm.
10. 10. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los imanes son imanes permanentes a base de ferritas, o de tierras raras.
11. 11. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el material de sobremoldeado tiene una permeabilidad magnética superior a 2, y de preferencia comprendida entre 4 y 40.
12. 12. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el material ferromagnético dispersado en el aglutinante no magnético es un metal ferromagnético suave, que contiene al menos un elemento del grupo de Fe, Co, Ni.
13. 13. Inductor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el aglutinante sólido no magnético está hecho a base de resina termoendurec ia o termolplástica. INDUCTOR COMPUESTO PARA MAQUINAS GIRATORIAS ELÉCTRICAS QUE COMPRENDE IMANES PERMANENTES SINTERIZADOS ENVUELTOS EN UN AGLUTINANTE FERROMAGNETICO RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención describe un inductor para máquina giratoria eléctrica, que comprende una culata (1) cilindrica, hueca o llena, sobre una pared lateral de la cual se fija al menos un imán (2) que tiene una cara polar situada en frente de un inducido (6), caracterizado porque el imán (2) se fija a la culata (l)por un 3?bremoldeado que envuelve al menos la cara polar con la ayuda de un material compuesto de sobremoldeado (4) que comprende un material ferromagnético dispersado en un aglutinante sólido magnético.