Elemento principal para una máquina eléctrica giratoria con un cuerpo magnéticamente conductor,

que está ensamblado a partir de laminillas superpuestas axialmente, que presenta una pluralidad de dientes (15), que están dispuestos en forma de estrella, que se extienden en la dirección axial, y con un devanado (12) constituido por bobinas anulares (17) individuales, que están bobinadas independientemente como bobinas con núcleo de aire exentas de cuerpo de bobina y que se han montado por deslizamiento radial sobre los dientes (15), caracterizado porque se ha asentado un elemento de compensación (20), que puede deformarse elásticamente en la dirección axial, al menos sobre un lado frontal del cuerpo magnéticamente conductor sobre cada uno de los extremos frontales (153) de los dientes (15), que se encuentran situados en un plano transversal con respecto al eje del cuerpo sobre cuyo elemento de compensación se monta bajo presión axial la bobina anular (17) que está montada por deslizamiento sobre el diente (15), y porque todos los elementos de compensación (20) están unidos entre sí a través de un elemento anular (19), cerrado, para formar una máscara de compensación (18)

Elemento principal para máquina eléctrica giratoria.

Estado de la técnica

La invención se refiere a un elemento principal para una máquina eléctrica del tipo correspondiente al preámbulo de la reivindicación 1.

En el caso de un estator conocido, como elemento principal de un motor de rotor interior (DE 299 16 605 U1), el cuerpo magnéticamente conductor está ensamblado a partir de dos paquetes de chapas, que están apiladas a partir de piezas individuales de chapa cortadas a medida. Una pieza de chapa cortada a medida presenta un orificio de alojamiento para el rotor con un borde de apertura, sobre cuya periferia se ha configurado una pluralidad de ranuras de unión equidistantes, en forma de cola de milano. Estas piezas de chapa cortadas a medida están superpuestas axialmente y están empaquetadas para formar una culata magnética de retorno, que presenta la forma de un cilindro hueco. Otra pieza de chapa cortada a medida presenta una nervadura dentada con un pie de diente en forma de cola de milano y una cabeza de diente o una zapata de diente, que sobresale por encima de la nervadura dentada. Estas piezas de chapa cortadas a medida son empaquetadas para formar secciones de diente de dientes axiales. Una tercera pieza de chapa cortada a medida presenta un número de nervaduras dentadas iguales, dispuestas en forma de estrella, que corresponde al número de las ranuras de unión con pies de diente en forma de cola de milano y con cabezas de diente o con zapatas de diente, cuyas cabezas de diente o cuyas zapatas de diente están unidas entre sí por medio de una nervadura delgada, que se extiende en la dirección periférica. Cuando se lleva a cabo la formación del paquete de las secciones de diente se insertan tales piezas de chapa cortadas a medida, distanciadas axialmente, en el paquete de dientes y se colocan sobre los dos lados frontales externos del paquete de dientes. El paquete estampado de los dientes, que se denomina estrella del estator, recibe una forma estable por medio de estas piezas de chapa cortadas a medida.

El devanado del estator del estator conocido presenta un número de bobinas anulares alargadas que corresponde al número de dientes, que se devanan sobre el cuerpo de la bobina y que se montan por deslizamiento radial sobre los dientes de la estrella del estator. A continuación se asienta la culata magnética del estator por el lado frontal sobre la estrella del estator, que está dotada con el devanado del estator y se insertan por deslizamiento, en unión positiva, en las ranuras de unión en la culata magnética de retorno los pies de diente de los dientes en la estrella del estator.

De la misma manera, es conocida la fabricación de bobinas anulares del devanado del estator sin cuerpo de la bobina, en forma de los denominados devanados con núcleo de aire y la realización de su asentamiento, de la misma manera, sobre los dientes de la estrella del estator, estando previsto entre la bobina con núcleo de aire y los dientes, un aislamiento eléctrico, en forma de tiras de papel insertadas o en forma de un recubrimiento de los dientes. Tales bobinas con núcleo de aire simplifican el proceso de devanado y posibilitan un mayor factor de relleno de las ranuras en las ranuras del estator, que están delimitadas por los dientes. Con objeto de que las bobinas anulares sean mantenidas sobre los dientes de manera no desplazable en la dirección axial ni en la dirección radial, tienen que respetarse tolerancias estrechas, en lo que se refiere a las dimensiones internas de la luz de las bobinas anulares, que se denominan ventanas de las bobinas anulares, y de la altura del paquete de la estrella del estator, con ocasión de la fabricación de las bobinas anulares y con ocasión de la formación del paquete de la estrella del estator.

Se ha dado a conocer por medio de la publicación ER 1276207 A2 una máquina eléctrica de giratoria, en la que un elemento principal presenta varios dientes, que están dispuestos en forma de estrella, sobre cada uno de los cuales se han dispuesto bobinas eléctricas. En este caso, se han dispuesto elementos de sujeción, que van radialmente en disminución, sobre un lado axial de los dientes, con cuyos elementos de sujeción son presionadas las bobinas sobre los dientes.

Ventajas de la invención

El elemento principal para una máquina eléctrica, de conformidad con la invención, con las características de la reivindicación 1, tiene la ventaja de que se fijan axialmente, de manera no desplazable, las bobinas anulares sobre los dientes por medio de las máscaras de compensación, que están asentadas al menos sobre un lado frontal, preferentemente sobre ambos lados frontales del cuerpo magnéticamente conductor, cuyas máscaras de compensación cubren con sus elementos de compensación los extremos frontales de los dientes, sin que tengan que respetarse tolerancias estrechas entre las dimensiones de las ventanas de las bobinas anulares y la altura del paquete del cuerpo magnéticamente conductor. La compensación de las tolerancias para un asiento fijo de las bobinas anulares sobre los dientes se lleva a cabo por medio de la carrera elástica de los elementos de compensación, que se deforman elásticamente en la dirección axial, que son oprimidos axialmente con una mayor o menor intensidad cuando con ocasión del asiento de las bobinas anulares. Por medio de los elementos de compensación se lleva a cabo, al mismo tiempo, un aislamiento eléctrico de las cabezas de las bobinas de las bobinas anulares frente a los dientes, así como una protección de las bobinas anulares frente a desperfectos mecánicos debidos a los cantos de los dientes.

Por medio de las máscaras de compensación, que están asentadas sobre ambos lados frontales del cuerpo magnéticamente conductor, se fijan además las bobinas anulares en posición centrada con respecto a los dientes y se aumenta la estabilidad del cuerpo magnéticamente conductor, lo cual es ventajoso para el proceso de montaje del devanado.

Con ayuda de las medidas, que han sido indicadas en las otras reivindicaciones, son posibles ventajosos desarrollos y mejoras del elemento principal, que ha sido indicado en la reivindicación 1.

De conformidad con una forma ventajosa de realización de la invención, se han configurado nervaduras paralelas sobre la superficie externa de los elementos de compensación, que está dirigida en el sentido contrario al de los dientes, cuyas nervaduras paralelas están dispuestas de forma apilada en la dirección radial de los dientes, distanciadas entre si. Por medio de estas nervaduras, que penetran en la cabeza de la bobina entre las espiras de las bobinas anulares, se consigue una fijación de las bobinas anulares, que está exenta de juego en la dirección radial.

De conformidad con una forma ventajosa de realización de la invención, el elemento anular, que une los elementos de compensación, que están asignados con los dientes, para formar una máscara de compensación, está formado por un casquillo anular, preferentemente de pared delgada, desde cuya pared externa sobresalen en forma de estrella los elementos de compensación. En este caso, el casquillo anular presenta una sección en resalte, que sobresale axialmente por encima de los elementos de compensación, cuya sección en resalte cubre los lados inferiores de las cabezas de las bobinas correspondientes a las bobinas anulares, cuando las bobinas anulares estén asentadas sobre los dientes. Por medio de esta sección en resalte se refuerza la estabilidad del devanado en la zona de las cabezas de las bobinas.

De conformidad con una forma ventajosa de realización de la invención, se ha insertado, de manera respectiva, una tira aislante entre los lados longitudinales de los dientes que están dirigidos en sentidos opuestos entre sí, por un lado, y los lados longitudinales internos, que están dirigidos hacia los mismos, de las bobinas anulares, que están montadas por deslizamiento sobre los dientes, por otro lado, con lo cual se consigue un aislamiento eléctrico completo entre las bobinas anulares y los dientes. Las tiras aislantes están fijadas, de manera preferente, sobre los lados longitudinales internos, dirigidos entre sí, de las bobinas anulares, especialmente están pegadas y, de este modo, son posicionadas automáticamente sobre los dientes en el momento del montaje de las bobinas anulares.

De conformidad con una forma ventajosa de realización de la invención, las tiras aislantes están acodadas sobre el lado superior, dirigido hacia el exterior, de la bobina anular para llevar a cabo su cobertura de tal manera, que las bobinas anulares están aisladas eléctricamente incluso frente a...

1. Elemento principal para una máquina eléctrica giratoria con un cuerpo magnéticamente conductor, que está ensamblado a partir de laminillas superpuestas axialmente, que presenta una pluralidad de dientes (15), que están dispuestos en forma de estrella, que se extienden en la dirección axial, y con un devanado (12) constituido por bobinas anulares (17) individuales, que están bobinadas independientemente como bobinas con núcleo de aire exentas de cuerpo de bobina y que se han montado por deslizamiento radial sobre los dientes (15), caracterizado porque se ha asentado un elemento de compensación (20), que puede deformarse elásticamente en la dirección axial, al menos sobre un lado frontal del cuerpo magnéticamente conductor sobre cada uno de los extremos frontales (153) de los dientes (15), que se encuentran situados en un plano transversal con respecto al eje del cuerpo sobre cuyo elemento de compensación se monta bajo presión axial la bobina anular (17) que está montada por deslizamiento sobre el diente (15), y porque todos los elementos de compensación (20) están unidos entre sí a través de un elemento anular (19), cerrado, para formar una máscara de compensación (18).

2. Elemento principal según la reivindicación 1, caracterizado porque sobre cada lado frontal del cuerpo magnéticamente conductor está prevista una máscara de compensación (18).

3. Elemento principal según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque sobre la superficie externa, que está dirigida en sentido contrario al del diente (15), del elemento de compensación (20) se han configurado aletas (22) paralelas, que están superpuestas, distanciadas entre sí, en la dirección radial del diente (15).

4. Elemento principal según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de compensación (20) presenta la forma de una U, con una nervadura transversal (201), que está configurada en forma de tejadillo, y dos patillas (202) cortas de la U, que se prolongan formando una sola pieza con la nervadura transversal (201) y porque la nervadura transversal (201) cubre el extremo frontal (153) del diente (15) y las patillas (202) de la U actúan sobre los lados longitudinales (152) del diente (15), que están dirigidos en sentidos opuestos entre sí.

5. Elemento principal según la reivindicación 4, caracterizado porque las aletas (22) están conformadas en una sola pieza a partir de la nervadura transversal (201), que tiene forma de tejadillo.

6. Elemento principal según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque la nervadura transversal (201), que tiene forma de tejadillo, está configurada de tal modo que exista una carrera elástica (s) entre la superficie del tejadillo y el extremo frontal (153) del diente (15) con objeto de ejercer una suspensión elástica de la nervadura transversal (201).

7. Elemento principal según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento anular (19) está formado por un casquillo anular (21), preferentemente de pared delgada, desde cuya pared externa sobresalen en forma de estrella los elementos de compensación (20).

8. Elemento principal según la reivindicación 7, caracterizado porque el casquillo anular (21) presenta una sección en saledizo (211) que sobresale axialmente por encima de la nervadura transversal (201) del elemento de compensación (20), cuya sección en saledizo cubre los lados inferiores de las cabezas de bobina (171) de las bobinas anulares (17) cuando las bobinas anulares (17) están asentadas sobre los dientes (15).

9. Elemento principal según la reivindicación 7 o 8, caracterizado porque el casquillo anular (21) y el elemento de compensación (20) están fabricados en una sola pieza como pieza de material sintético moldeada por inyección.

10. Elemento principal según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque entre los lados longitudinales (152), dirigidos en sentidos opuestos entre sí, de los dientes (15), por un lado, y los lados longitudinales internos, dirigidos hacia los anteriores, de las bobinas anulares (17), que están montadas por deslizamiento sobre los dientes (15), por otro lado, se encuentra respectivamente una tira aislante (23).

11. Elemento principal según la reivindicación 10, caracterizado porque cada una de las tiras aislantes (23) está fijada sobre los lados longitudinales internos, dirigidos entre sí, de las bobinas anulares (17), preferentemente están sobrepegadas.

12. Elemento principal según la reivindicación 10 o 11, caracterizado porque las tiras aislantes (23) están acodadas sobre el lado superior, que está dirigido hacia el exterior, de las bobinas anulares (17) para cubrir a éstas últimas.

13. Elemento principal según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el cuerpo magnéticamente conductor presenta una culata magnética de retorno (14), en forma de cilindro hueco, que está montada por deslizamiento sobre las superficies (154) libres de los dientes, que están dirigidas hacia el exterior, de los dientes (15), que están dotados con las bobinas anulares (17).