ESTRUCTURA DE YUGO QUE ES PARA EL NUCLEO DE LAMINACION DE UNA MAQUINA ELECTRICA ESTATICA Y ESTA COMPUESTA DE MIEMBROS NO SOLDADOS CORTADOS A MEDIDA.

Estructura de yugo que es para soportar y comprimir el yugo magnético de laminación (32) de una máquina eléctrica estática y comprende al menos cuatro traviesas de carga (1-2,

3-4) que son apretadas en parejas mediante tirantes roscados (5, 6, 7, 8), respectivamente de uno al otro lado de la rama superior y de uno al otro lado de la rama inferior de un paquete de laminación que constituye dicho núcleo magnético (32), y al menos cuatro soportes de fijación de sostenimiento e inmovilización de al menos un cuerpo de resina que contiene devanados de la máquina eléctrica, sobresaliendo dichos soportes de fijación en voladizo de la pareja de traviesas de carga apretadas de uno al otro lado de dicha rama inferior del núcleo de laminación y de la pareja de traviesas de carga apretadas de uno al otro lado de la rama superior del núcleo;

caracterizada por el hecho de que

cada una de dichas traviesas de carga (1, 2, 3, 4) se compone de al menos dos miembros tubulares (9) de sección transversal rectangular o cuadrada que son paralelos y están espaciados entre sí y quedan unidos por una pluralidad de soportes de fijación (11) que tienen al menos dos alas laterales paralelas que tienen cada una al menos dos aberturas espaciadas y de una forma adecuada para admitir de manera desplazable a su través a dichos miembros tubulares (9) que son introducidos paralelamente a través de las aberturas alineadas de las alas laterales paralelas de los soportes de fijación (11) que son posicionables de manera desplazable a lo largo de la longitud de dichos miembros tubulares (9);

constituyendo al menos dos parejas de dichos soportes de fijación (11) acoplados de manera desplazable por sobre dichos miembros tubulares espaciados y paralelos de cada una de dichas parejas de traviesas de carga (1-2, 3-4) dichos soportes de fijación de soporte e inmovilización de dicho cuerpo de resina (29);

admitiendo los dos soportes de fijación (11) más exteriores de cada una de dichas traviesas de carga (1, 2, 3, 4) entre dichas alas laterales paralelas acopladas por sobre dichos miembros tubulares (9) a arandelas de carga (12) para sendos tirantes (5, 6, 7, 8) que pasan a través del espacio intermedio de separación entre los dos miembros tubulares paralelos (9) de dos traviesas de carga enfrentadas (1-2, 3-4), siendo dichos tirantes tensados para comprimir el núcleo de laminación a lo largo de dichas ramas superior e inferior del paquete de laminación magnético (32)

Estructura de yugo que es para el núcleo de laminación de una máquina eléctrica estática y está compuesta de miembros no soldados cortados a medida.

La presente invención se refiere en general a las máquinas eléctricas estáticas que tienen un núcleo ferromagnético laminado compuesto de láminas empaquetadas de material de alta permeabilidad y devanados encapsulados en resi-na.

La arquitectura estructural de los inductores, transformadores, autotransformadores y similares máquinas eléctricas estáticas, para potencias nominales que van desde unas pocas decenas de kVA hasta aproximadamente 2000 kVA, incluye estructuras de yugo diseñadas con las dimensiones y propiedades mecánicas adecuadas para mantener unido a presión al núcleo magnético laminado y para soportar el peso de la máquina eléctrica.

Las estructuras de yugo son prácticamente estructuras de carga que típicamente usan pernos o tirantes roscados y cuya finalidad principal es la de comprimir el núcleo de laminación de la máquina, tras su recomposición final tras haber instalado el cuerpo o los cuerpos de resina que contiene(n) los devanados de la máquina, proporcionar unos medios para sostener e inmovilizar en posición las bobinas encapsuladas en resina, así como sostener con estabilidad toda la máquina y proporcionar un soporte para los terminales de conexión eléctrica, los ojetes de elevación, las fijaciones para la suspensión con cables, las hojas maestras y accesorios similares.

El documento US 5 267 393 da a conocer una estructura de yugo de este tipo que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Típicamente, estas estructuras de yugo son productos de carpintería que se fabrican comúnmente en talleres especializados usando miembros de acero cortados a medida y unidos mediante soldadura según un plano de taller proporcionado por el proyectista de la máquina eléctrica.

Estas estructuras de carga de acero soldado deben ser provistas de orificios en sitios definidos con precisión a fin de permitir un correcto ensamblaje y montaje de los elementos funcionales de la máquina eléctrica, de los tirantes y de los accesorios.

Muy a menudo la construcción de estas estructuras de carga se encarga a proveedores externos, e incluso cuando las mismas son construidas dentro de la fábrica del fabricante de la maquinaria eléctrica, su construcción, transporte y montaje son operaciones pesadas debido al peso y al gran tamaño de estas estructuras, para máquinas de relativamente gran potencia. Dichas estructuras difícilmente pueden ser movidas a mano, es decir, sin ayuda de polipastos y/o sin la intervención de un adecuado número de obreros.

Además, la práctica predominante de encargar a proveedores externos la fabricación de estas estructuras de acero soldado implica problemas de suministro fuera de control e imprecisiones dimensionales que pueden comprometer la capacidad de cumplir con los plazos de entrega contractuales establecidos para la máquina eléctrica.

Estas estructuras soldadas relativamente pesadas provistas de una multitud de orificios situados con precisión para el paso de los tirantes y pernos para la unión mecánica de los componentes durante la fase de montaje final de la máquina deben ser pretratadas y recubiertas según las especificaciones del cliente a fin de impartirles resistencia a la corrosión. Incluso estos tratamientos superficiales de relativamente pesadas y gravosas estructuras metálicas de acero soldado pueden ser bastante laboriosos y onerosos tanto en cuanto a los tiempos de tratamiento como en cuanto a los costes.

Finalmente, aparte de ciertos recursos artesanales para simplificar la construcción cumpliendo al mismo tiempo con las tolerancias geométricas de diseño, estas estructuras son intrínsecamente difícilmente normalizables.

A la luz de lo expuesto anteriormente, es evidente la necesidad y/o utilidad de permitir una realización económicamente favorable de estas estructuras de yugo con apropiadas características mecánicas, incluso para máquinas de relativamente gran potencia, directamente por parte del fabricante de la máquina eléctrica, usando un número limitado de componentes fácilmente normalizados de un tamaño y un peso tales que siga siendo posible que una única persona los manipule manualmente, y que puedan ser unidos con operaciones sencillas sin que sea necesario efectuar soldaduras ni taladrar orificios situados con precisión y que finalmente puedan ser puestos en su sitio y apretados con facilidad para completar el montaje de la máquina, sin necesidad de aparatos elevadores ni de una intervención de una pluralidad de obreros.

Estos importantes objetivos, así como una notable simplificación del diseño y una notable reducción del peso de estas estructuras de carga de una máquina eléctrica estática, son alcanzados por una estructura de yugo de esta invención según las características distintivas de la reivindicación 1.

En la práctica, una estructura de yugo para presionar el núcleo de laminación y para sostener una máquina eléctrica estática se compone, según la presente invención, de miembros tubulares que tienen una sección transversal en general rectangular o cuadrada y están cortados a medida según las necesidades, y de una pluralidad de soportes de fijación desplazables especiales de estructura prácticamente idéntica que son desplazados por sobre al menos una pareja de miembros tubulares idénticos, manteniéndolos paralelos y espaciados entre sí.

El espacio intermedio de separación entre los dos miembros tubulares de sección transversal rectangular o cuadrada que atraviesan paralelamente las aberturas respectivamente alineadas que están presentes en dos alas laterales paralelas de cada soporte de fijación permite el paso a su través de tirantes roscados para presionar el núcleo magnético y de otros pernos de sujeción, mientras que las bases planares de origen de los soportes de fijación acoplados de manera desplazable a lo largo de la pareja de miembros tubulares paralelos constituyen mordazas de soporte y/o inmovilización de un cuerpo o de cuerpos de resina que encapsulan los devanados o bobinas de la máquina eléctrica.

Incluso la unión mecánica a la estructura de pies de apoyo de la máquina, opcionalmente equipados con ruedas fijas u orientables, puede establecerse convenientemente mediante parejas cooperantes de los mismos soportes de fijación desplazables normalizados, uno de los cuales puede fijarse a un pie de apoyo y el otro puede desplazarse por sobre los miembros tubulares de una traviesa inferior de la estructura de yugo que aprieta la parte o rama inferior del núcleo de laminación de la máquina, con sus respectivas alas laterales paralelas intercaladas a propósito.

La invención supera los inconvenientes y el factor de coste anteriormente señalados, satisfaciendo las necesidades y/o la utilidad que se han comentado anteriormente.

La invención está definida en las reivindicaciones adjuntas.

La Figura 1 es una vista tridimensional de una estructura de yugo hecha según la presente invención.

La Figura 2 es una vista tridimensional en despiece de la estructura de yugo de la Figura 1.

Las Figuras 3, 4 y 5 son vistas en planta, en alzado y lateral de la estructura de yugo de las figuras precedentes.

Las Figuras 6 y 7 son dos vistas tridimensionales de un transformador que emplea una estructura de yugo del núcleo de laminación y de soporte de los cuerpos de resina en los cuales están encapsulados los devanados del transformador.

La Figura 8 es una vista en planta del transformador de las Figuras 6 y 7.

Una realización de muestra de una estructura de yugo de esta invención está representada en las Figuras 1 a 5, en las cuales es usan las mismas referencias numéricas para las mismas partes y los mismos detalles de la estructura.

Según esta realización, la estructura de yugo se compone de cuatro traviesas de carga 1, 2, 3 y 4, que pueden ser apretadas en parejas por tirantes roscados 5, 6, 7 y 8, respectivamente de uno al otro lado de la parte superior (la pareja de traviesas 1 y 2) y de uno al otro lado de la parte inferior (la pareja de traviesas 3 y 4) del núcleo de laminación del transformador que no se muestra en esta primera serie de figuras que ilustran exclusivamente los componentes de la estructura de yugo en su función coordinada. Esos otros elementos funcionales de la máquina eléctrica se muestran en una sucesiva serie de figuras.

Cada...

1. Estructura de yugo que es para soportar y comprimir el yugo magnético de laminación (32) de una máquina eléctrica estática y comprende al menos cuatro traviesas de carga (1-2, 3-4) que son apretadas en parejas mediante tirantes roscados (5, 6, 7, 8), respectivamente de uno al otro lado de la rama superior y de uno al otro lado de la rama inferior de un paquete de laminación que constituye dicho núcleo magnético (32), y al menos cuatro soportes de fijación de sostenimiento e inmovilización de al menos un cuerpo de resina que contiene devanados de la máquina eléctrica, sobresaliendo dichos soportes de fijación en voladizo de la pareja de traviesas de carga apretadas de uno al otro lado de dicha rama inferior del núcleo de laminación y de la pareja de traviesas de carga apretadas de uno al otro lado de la rama superior del núcleo;

caracterizada por el hecho de que

cada una de dichas traviesas de carga (1, 2, 3, 4) se compone de al menos dos miembros tubulares (9) de sección transversal rectangular o cuadrada que son paralelos y están espaciados entre sí y quedan unidos por una pluralidad de soportes de fijación (11) que tienen al menos dos alas laterales paralelas que tienen cada una al menos dos aberturas espaciadas y de una forma adecuada para admitir de manera desplazable a su través a dichos miembros tubulares (9) que son introducidos paralelamente a través de las aberturas alineadas de las alas laterales paralelas de los soportes de fijación (11) que son posicionables de manera desplazable a lo largo de la longitud de dichos miembros tubulares (9);

constituyendo al menos dos parejas de dichos soportes de fijación (11) acoplados de manera desplazable por sobre dichos miembros tubulares espaciados y paralelos de cada una de dichas parejas de traviesas de carga (1-2, 3-4) dichos soportes de fijación de soporte e inmovilización de dicho cuerpo de resina (29);

admitiendo los dos soportes de fijación (11) más exteriores de cada una de dichas traviesas de carga (1, 2, 3, 4) entre dichas alas laterales paralelas acopladas por sobre dichos miembros tubulares (9) a arandelas de carga (12) para sendos tirantes (5, 6, 7, 8) que pasan a través del espacio intermedio de separación entre los dos miembros tubulares paralelos (9) de dos traviesas de carga enfrentadas (1-2, 3-4), siendo dichos tirantes tensados para comprimir el núcleo de laminación a lo largo de dichas ramas superior e inferior del paquete de laminación magnético (32).

2. Estructura de yugo según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los extremos de dichas traviesas de carga (1-2, 3-4) que llevan dichos soportes de fijación (11) que son los más exteriores sobresalen hasta más allá del perfil de dicho núcleo de laminación (32) y dichos tirantes roscados (5, 6, 7, 8) quedan situados externamente con respecto a dicho núcleo magnético (32).

3. Estructura de yugo según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos miembros tubulares (9) paralelos y distanciados entre sí que constituyen dichas traviesas de carga (1, 2, 3, 4) son curvados para así tener en el centro una flecha máxima comprendida entre un 0,5% y un 1,5% de su longitud.

4. Estructura de yugo según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cada traviesa de carga (1, 2, 3, 4) que se compone de dichos miembros tubulares (9) espaciados y paralelos comprende al menos seis de dichos soportes de fijación (11) con aberturas de las alas laterales alineadas que se introducen por desplazamiento por sobre los miembros tubulares (9);

siendo al menos dos de dichos soportes de fijación (11) de las traviesas de carga (3, 4) que son apretadas de uno al otro lado de la rama inferior del núcleo de laminación (32) fijados en un sitio determinado mediante un tornillo de fijación o un elemento de fijación equivalente y respectivamente unidos a uno y al otro de dos pies (23, 24) de la estructura de yugo.

5. Estructura de yugo según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que cada uno de dichos pies (23, 24) se compone de una pareja de miembros en U (23', 24') paralelos y espaciados que quedan unidos mediante una pluralidad de piezas en U de unión (25), siendo las de la pareja más interior de piezas en U de unión (25') mecánicamente unidas a dichos dos soportes de fijación (11) de dichas traviesas (3, 4) apretadas de uno al otro lado del brazo inferior del núcleo de laminación (32).

6. Estructura de yugo según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichas alas laterales de dichos soportes de fijación (11) tienen un perfil trapezoidal con la anchura máxima en correspondencia con el borde de doblamiento a ángulo recto de dichas alas con respecto a la parte que constituye la base plana de los soportes de fijación, y dichos soportes de fijación (11) son introducidos por sobre los respectivos miembros tubulares con la parte que constituye la base plana encarada al plano medio de la altura del núcleo magnético (32).

7. Estructura de yugo según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que dichas uniones mecánicas son establecidas mediante cuatro adicionales soportes de fijación (11') que se introducen por deslizamiento en parejas y al revés a lo largo de los miembros tubulares (9) de una (3) y la otra (4) traviesa de carga, respectivamente, e intercalando sus alas laterales paralelas con las alas laterales de dichos dos soportes de fijación (11) fijados en posición.