Estator para un electromotor.

Estator (1) fabricado como motor con rotor externo para un electromotor,

provisto de un paquete de chapa de estator (2) dotado de un devanado del estator (8) y de una disposición de interconexión (20) dispuesta en la cara frontal en el área de un cabezal de devanado (9) del devanado del estator (8) dispuesto para la interconexión eléctrica de extremos del hilo de devanado del devanado del estator (8) y de hilos de conexión (16) de un controlador de temperatura (18), conectado en serie al devanado del estator (8), caracterizado por que la disposición de interconexión (20) presenta un disco de conexión (22) aislante que cubre la zona del cabezal del estator (9) en forma de cazoleta y por que el controlador de temperatura (18) está sujetado integrado en el disco de conexión (22), alojándose por el lado del cabezal del estator haciendo contacto de equipo de conducción térmica con el devanado del estator (8) entre éste y el disco de conexión (22), en donde el controlador de temperatura (18) estácargado con una fuerza de apriete flexible (F) y el disco de conexión (22) presenta un brazo flexible (34) que genera una fuerza de apriete (F) en el área del controlador de temperatura 18 y que está conformado mediante una escotadura en forma de U en la zona de una pared del disco de conexión (22).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05104339.

Solicitante: EBM-PAPST MULFINGEN GMBH & CO.KG.

Inventor/es: BEST, DIETER, ZIERLEIN, RAINER, KINZEL,ALEXANDER, FIEDLER,ERICH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02K11/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › Asociación estructural de máquinas dinamo-eléctricas con dispositivos de medida o de protección o con componentes eléctricos, p. ej. con resistencias o interruptores.
  • H02K3/50 H02K […] › H02K 3/00 Detalles de arrollamientos. › Fijación de cabezas de bobinas, de conexiones equipotenciales o conexiones a ellos.
  • H02K5/22 H02K […] › H02K 5/00 Carcasas o envolturas; Recintos; Soportes. › Partes auxiliares de las carcasas H02K 5/06 - H02K 5/20, p. ej. perfilados para formar cajas de conexión o cajas de bornas.
Estator para un electromotor.

Fragmento de la descripción:

Estator para un electromotor

El invento trata de un estator fabricado como motor con rotor externo para un electromotor, provisto de un paquete de chapa de estator dotado de un devanado del estator y de una disposición de interconexión dispuesta en la cara frontal en el área de un cabezal de devanado del devanado del estator dispuesto para la interconexión eléctrica de extremos del hilo de devanado del devanado del estator y de hilos de conexión de un controlador de temperatura conectado en serie del devanado del estator.

Un estator de este tipo está descrito en la patente EP 0 993 095 A1/B1. En este estator conocido, el paquete de chapa del estator está inyectado con una masa plástica aislante en ambas caras frontales, así como dentro de las ranuras del estator, a través de las cuales el devanado del estator está devanado, formando un aislamiento frontal en ambas caras, llamado en este caso “discos finales de aislamiento”. En una cara está previsto un alojamiento moldeado en el disco final formando una sola pieza en el que está colocado axialmente un controlador de temperatura. El controlador de temperatura está conectado eléctricamente en serie como elemento de seguridad del devanado del estator. Para interconectar hilos de devanado, así como hilos de conexión del controlador de temperatura, está prevista una disposición de interconexión con al menos una cámara de contacto múltiple, que por un lado está conformada por cámaras parciales de uno de los discos finales y por otro lado por una placa de cableado adicional colocada por el lado de la cabeza de devanado. La placa de cableado presenta en la zona del controlador de temperatura una abertura de paso, así como un elemento de fijación en su cara superior para sujetar apretando los hilos de conexión del controlador de temperatura. La fabricación y montaje del estator ya conocido, se realiza conduciendo los extremos de los hilos de devanado a través de una de las cámaras de contacto respectivamente para ser contactados allí, empleando contactos de apriete de corte. Se pueden insertar entonces conductos de conexión en los respectivos contactos. El controlador de temperatura es colocado axialmente en el alojamiento del disco final y sus hilos de conexión son conducidos a través de la placa de cableado y fijados allí, siendo también introducidos sus extremos en contactos de apriete de corte correspondientes, estableciendo contacto de este modo.

La patente EP 0 727 864 B1 describe una disposición de interconexión para un electromotor, estando sujetos en una pieza base en forma de disco, elementos de unión que presentan un zócalo de conexión con una lengüeta de apriete respectivamente para la conexión de los extremos de los hilos del estator para el extremo del hilo respectivo. En este caso está prevista una disposición de contacto y de alojamiento especial para un controlador de temperatura tipo botón, conformado a modo de una batería tipo botón sin conductos de conexión, posibilitando esta disposición el montaje del motor a elección con o sin controlador de temperatura. Para ello, la pieza base presenta un alojamiento para el controlador de temperatura con un elemento flexible de contacto, mediante el cual se puede contactar el controlador de temperatura colocado en el alojamiento o en lugar del controlador de temperatura, un elemento de unión a utilizar. En la pared de suelo del alojamiento está conformado un orificio, de modo que el controlador de temperatura situado en el alojamiento es cargado a través del orificio con calor del devanado del estator y sólo indirectamente a través de un segmento de contacto de un elemento de unión y en caso dado a través de un aislamiento de conexión adicional. De este modo la transferencia de calor no es óptima.

El presente invento tiene como objetivo crear un estator según el modelo descrito inicialmente que garantice un alto grado de seguridad de uso simplificando el proceso de fabricación y montaje.

Este objetivo se consigue según el invento, de acuerdo a las características de la reivindicación 1. Características de configuración favorables del invento son parte de las reivindicaciones dependientes.

Por lo tanto, según el invento, el controlador de temperatura está sujetado integrado en un disco de conexión aislante global que cubre la zona del cabezal del estator en forma de cazoleta en la zona del cabezal de devanado, alojándose por el lado del cabezal del estator conectando con conducción térmica con el devanado del estator entre éste y el disco de conexión. Esto significa, que el controlador de temperatura, preferentemente con otros elementos de contacto de la disposición de interconexión, está premontado integrado en el disco de conexión, de modo que el disco de conexión cargado previamente, sólo necesita ser colocado axialmente en el paquete de chapa del estator devanado. El controlador de temperatura está alojado en el devanado del estator por el lado del cabezal del estator haciendo contacto directo de equipo, lo cual garantiza una buena transferencia térmica y por consiguiente una alta seguridad. Según la invención, además, el controlador de temperatura está cargado con una fuerza de apriete elástica, para lo que el disco de conexión presenta un brazo flexible que genera la fuerza de apriete en la zona del controlador de temperatura. Mediante esta configuración se consigue una compensación de tolerancia, compensando posibles tolerancias de medidas, especialmente tolerancias de la altura de montaje del cabezal de devanado a través de la carga flexible del controlador de temperatura, de modo que se garantiza en cualquier caso un buen contacto térmico directo del controlador de temperatura en el devanado del estator.

En una configuración más favorable, el controlador de temperatura está fijado en el disco de conexión mediante sus hilos de de conexión, para lo que el disco de conexión presenta en su cara del estator orientada al cabezal de devanado, elementos de fijación para el alojamiento y la sujeción de los hilos de conexión.

En otra configuración favorable los hilos de conexión del controlador de temperatura están conectados directamente según la técnica de apriete de corte. Para ello, los hilos de conexión autocontactan en contactos de apriete de corte mediante una sencilla unión de empalme, colocando axialmente el disco de conexión en la zona del cabezal de devanado. Esto conduce a un fácil montaje del estator.

Posteriormente se expondrán en profundidad otras características de configuración favorables.

En base a un ejemplo de fabricación preferente visualizado en el plano se explicará a continuación con más detalle el invento. Se muestra en la figura 1, una vista axial (vista desde arriba en dirección del eje del motor) de un estator según el invento sobre la propia cara del rotor (rotor no representado) , figura 2, una sección en el nivel II – II según la figura 1, figura 3, una vista detallada ampliamente de la zona III, según la figura 2 para explicar la disposición del controlador de temperatura, figura 4, una vista en perspectiva de componentes del estator según el invento, figura 5, una vista desde arriba en sentido de la flecha V según la figura 4, figura 6, una sección transversal en el nivel VI – VI, según la figura 5 en la zona de un contacto de apriete de corte, figura 7, una vista en perspectiva de un disco de conexión según el invento, concretamente la cara guiada por el paquete de chapa del estator (cara de la brida) , figura 8, una ampliación de la sección en la zona VIII en la figura 7, Figura 9, una vista en perspectiva sobre la otra cara (cara del estator) del disco de conexión, figura 10, una ampliación de sección de la zona X en la figura 9, figura 11, una vista desde arriba del disco (cara de la brida) , figura 12, una vista lateral del disco de conexión en sentido de la flecha XII, según la figura 11, figura 13, una vista desde arriba sobre la otra cara (cara del estator) del disco de conexión en sentido de la flecha XIII, según la figura 12, figura 14, una sección fuertemente ampliada en el nivel XIV – XIV, en la figura 11, figura 15, una vista en perspectiva ampliada sobre la cara del estator del disco conexión, analógicamente a la figura 9, figura 16 a 18, una vista detallada del disco de conexión respectivamente.

En las diferentes figuras del plano las mismas piezas están referenciadas con los mismos símbolos de referencia y por lo tanto necesitan ser descritos sólo una vez.

Como resulta primeramente de la figura 1 a 4, un estator 1 según el invento está compuesto por un paquete de chapa del estator 2 con ranuras del estator 4 a través de las cuales recorren devanados parciales 6 de un devanado...

 


Reivindicaciones:

1. Estator (1) fabricado como motor con rotor externo para un electromotor, provisto de un paquete de chapa de estator (2) dotado de un devanado del estator (8) y de una disposición de interconexión (20) dispuesta en la cara frontal en el área de un cabezal de devanado (9) del devanado del estator (8) dispuesto para la interconexión eléctrica de extremos del hilo de devanado del devanado del estator (8) y de hilos de conexión (16) de un controlador de temperatura (18) , conectado en serie al devanado del estator (8) , caracterizado por que la disposición de interconexión (20) presenta un disco de conexión (22) aislante que cubre la zona del cabezal del estator (9) en forma de cazoleta y por que el controlador de temperatura (18) está sujetado integrado en el disco de conexión (22) , alojándose por el lado del cabezal del estator haciendo contacto de equipo de conducción térmica con el devanado del estator (8) entre éste y el disco de conexión (22) , en donde el controlador de temperatura (18) está cargado con una fuerza de apriete flexible (F) y el disco de conexión (22) presenta un brazo flexible (34) que genera una fuerza de apriete (F) en el área del controlador de temperatura 18 y que está conformado mediante una escotadura en forma de U en la zona de una pared del disco de conexión (22) .

2. Estator según la reivindicación 1, caracterizado por que el controlador de temperatura (18) está fijado mediante sus hilos de conexión (16) en el disco de conexión (22) , para lo que el disco de conexión (22) presenta elementos de fijación (24) para la sujeción y soporte de apriete de los hilos de conexión (16) en la cara del estator orientada hacia el cabezal de devanado del estator (9) .

3. Estator según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el controlador de temperatura (18) presenta una forma plana, a modo de botón con superficies de referencia (26, 28) situadas en frente de un eje de motor (14) que discurren levemente en perpendicular y un borde perimetral (30) , saliendo los hilos de conexión (16) del borde perimetral

(30) con recorrido básicamente en paralelo respecto a las superficies de referencia (26, 28) .

4. Estator según una de las reivindicación 1 a 3, caracterizado por que el brazo flexible (34) presenta en su cara orientada por el controlador de temperatura (18) , un elemento de contacto (36) como contacto de soporte en una contrasuperficie.

5. Estator según una de las reivindicación 1 a 4, caracterizado por que los hilos de conexión (16) del controlador de temperatura (18) están conectados a segmentos de contacto (16a) según la técnica de apriete de corte directa- o indirectamente mediante elementos de contacto adicionales, como conectores planos o similares.

6. Estator según una de las reivindicación 1 a 5, caracterizado por que el paquete de chapa del estator (2) en su cara frontal orientada hacia la disposición de interconexión (20) , presenta un aislamiento frontal (10) con cámaras de alojamiento (38) con contactos de apriete de corte (40) , estando las cámaras de alojamiento (38) alineadas con los contactos de apriete de corte (40) axialmente en dirección de del disco de conexión (22) y los segmentos de contacto (16a) de los hilos de conexión (16) del controlador de temperatura (18) fijados en el disco de conexión (22) , de modo que éstos están autoinsertados mediante una unión de empalme de discos de conexión (22) y aislamiento frontal (10) en uno de los contactos de apriete de corte (40) respectivamente.

7. Estator según la reivindicación 6, caracterizado por que cada hilo de conexión (16) del controlador de temperatura

(18) está conducido y fijado con su segmento de contacto (16a) , especialmente con recorrido radial mediante puntos de apoyo (42) .

8. Estator según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por que cada hilo de conexión (16) como prolongación del segmento de contacto (16a) con su extremo en torno a 180º a través de una apertura (44) del disco de conexión (22) está conducido y fijado sobre su cara opuesta orientada por el paquete de chapa del estator (2) .

9. Estator según una de las características 1 a 8, caracterizado por que en el disco de conexión (22) están sujetos elementos de contacto adicionales como contactos de conexión (50) para conductos de conexión externos y/o como puentes de contacto (52) entre al menos dos puntos de interconexión.

10. Estator según la reivindicación 9, caracterizado por que los elementos de contacto (50, 52) presentan segmentos de unión (54) de conexión plana de modo que estos encastran directamente en uno de los contactos de apriete de corte (40) del aislamiento frontal del estator (10) respectivamente.

11. Estator según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado por que los elementos de contacto (50) preferentemente espigados y de recorrido axial están inyectados o presionados segmento a segmento en el disco de conexión (22) de plástico existente.

12. Estator según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el puente de contacto (52) está conformado como un elemento conductor plano preferentemente de chapa provisto de segmentos de unión (54) algo doblados angularmente, colocado con precisión en un alojamiento del disco de conexión (22) .

13. Estator según una de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado por que los extremos del hilo de devanado del devanado del estator (8) están conducidos a través de una de las cámaras de alojamiento (38) del aislamiento frontal del estator (10) respectivamente y contactados eléctricamente a través del contacto de apriete de corte (40) respectivamente.

14. Disco de conexión (22) para un estator (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Electromotor con rotor externo provisto de un estator (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13 y de un rotor en forma de campana que engloba el paquete de chapa del estator (2) devanado.


 

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