Motor eléctrico síncrono con un rotor de imán permanente y carretes de soporte mejorados para bombas de circulación de sistemas de calefacción y climatización de aire.

Motor (1) eléctrico síncrono de imán permanente para bombas (2) de circulación de sistemas decalefacción y/o climatización,

del tipo que comprende, en el interior de una caja (3) de motor:

un estator (4) que tiene un núcleo (8) estatórico de láminas (11) y bobinas (21-24) estatóricas;

comprendiendo dicho estator (4) un cuerpo (30) monolítico de forma a modo de cruz o a modo de estrella, en elque cada brazo (32) de la cruz o de la estrella se usa como carrete para una bobina (21 -2) estatóricacorrespondiente

teniendo dicho cuerpo (30) monolítico un cuerpo (31) central;

caracterizado porque

se proporcionan muescas (15) en al menos alguno de los brazos (32) usados como carretes para alojar unasección de terminación de un hilo (16) metálico, pelada previamente, de la bobina (21-24) estatórica respectivaen el interior del cuerpo (31) central, entre brazos (32) opuestos radialmente, dicho cuerpo (30) monolíticocomprende al menos una ranura (36, 37) para dirigir el hilo metálico desde una bobina (21-24) estatórica hastaotra bobina (21-24) estatórica opuesta radialmente.

Motor eléctrico síncrono con un rotor de imán permanente y carretes de soporte mejorados para bombas de circulación de sistemas de calefacción y climatización de aire Campo de aplicación La presente invención se refiere a un motor eléctrico síncrono de imán permanente que tiene un grupo estatórico mejorado para bombas de circulación de sistemas de calefacción del tipo que comprende, en una caja del motor, un estator que incluye un paquete estatórico y bobinas estatóricas arrolladas en carretes respectivos.

Técnica anterior

Como bien conocen los expertos en la técnica, las bombas de circulación de fluido dispuestas en las instalaciones o sistemas de calefacción se denominan comúnmente “circuladores”.

Los circuladores actuales se dotan casi completamente con motores asíncronos. Los circuladores con motor síncrono que tienen un rotor de imán permanente han resultado exitosos comercialmente sólo recientemente.

Los motores síncronos más populares y económicos sólo tienen dos expansiones polares de estator; sin embargo en los circuladores modernos se han usado motores síncronos de cuatro expansiones polares para superar los problemas de vibración.

Por ejemplo, en la patente estadounidense 6.452.303 (solicitud de patente italiana n.º PD 1999A000130; documento EP 1 105 961) del mismo solicitante se da a conocer un motor síncrono de estator de cuatro expansiones polares para un circulador.

El estator descrito en la solicitud de patente a la que se ha hecho referencia anteriormente es una construcción simple, de bajo coste, comprendiendo cada pieza polar o expansión polar una combinación de una bobina de estator y un núcleo respectivo de láminas.

El núcleo de láminas son piezas en forma de E cortadas de la misma tira de hoja de metal para reducir el material sobrante, y se solapan y empaquetan juntas en partes de grupo estatórico que también tienen forma de E.

Las bobinas de estator se arrollan alrededor de carretes por medio de enrolladores de bobina automatizados, que tienen un buen retorno. Cada carrete incluye un par de clavijas de conexión a las que se guían los extremos opuestos del hilo metálico conductor arrollado alrededor del mismo.

Cada carrete se ajusta sobre la parte central del núcleo de láminas en forma de E, y las expansiones polares resultantes se colocan adyacentes entre sí para formar una estructura a modo de anillo que se mantiene unida mediante resortes que sujetan elásticamente entre sí los extremos cerrados de las partes en forma de E del grupo de estator.

Etapas posteriores en el proceso de fabricación del motor incluyen el estañado y la conexión eléctrica de las clavijas de conexión de los carretes y su conexión a pistas conductoras de una placa electrónica.

El documento US-A-6 144 135 de la técnica anterior da a conocer una estructura de estator para un motor de ventilador de corriente continua que incluye un asiento de estator, estando dotada una posición de husillo del mismo de un tubo de permeabilidad. Un número par de zonas de arrollamiento se distribuye uniformemente alrededor de la periferia externa del tubo de permeabilidad. Durante la fabricación se distribuye uniformemente un hilo metálico conductor sobre las zonas de arrollamiento para formar las bobinas de estator. Los polos magnéticos del estator se insertan y fijan en una parte interior hueca de dichas zonas de arrollamiento tras el arrollamiento de las bobinas.

El documento FR-A-2 810 469 de la técnica anterior da a conocer una máquina eléctrica que tiene un estator que se fabrica acoplando dos medias carcasas de estator que encierran un rotor, insertando piezas magnéticas dentro de los brazos huecos de dichas medias carcasas y arrollando bobinas alrededor de dichos brazos huecos.

Aunque el procedimiento de ensamblaje anterior es ventajoso de varias maneras, todavía es inadecuado para métodos de producción de gran volumen y un ensamblaje ampliamente automatizado.

El problema técnico subyacente de esta invención es proporcionar un motor eléctrico síncrono de imán permanente, particularmente para su uso con bombas de circulación de sistemas de calefacción, con una construcción simple de manera única apropiada para mejorar la automatización de los procedimientos de ensamblaje de motor.

Sumario de la invención bobinas de estator pueden disponerse en un todo unitario antes de que se ensamble el grupo estatórico, en lugar de tener que ensamblar el grupo estatórico con carretes arrollados previamente, separados, montados cada uno individualmente en partes respectivas del grupo estatórico, formando por tanto las expansiones polares que se sujetan en su sitio mediante resortes elásticos.

Según la idea resolutoria anterior, el problema técnico se resuelve mediante un motor tal como se indicó previamente y tal como se define en la reivindicación 1 adjunta con el presente documento.

Las características y ventajas del motor de esta invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización de la misma, dada a modo de ejemplo significativo pero no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección longitudinal que muestra esquemáticamente un circulador equipado con el motor según esta invención.

La figura 2 es una vista en despiece ordenado que muestra esquemáticamente un grupo estatórico según la invención e integrado en el interior del motor de la figura 1.

Las figuras 3, 4 y 5 son respectivamente vistas esquemáticas en perspectiva, laterales y desde arriba de una parte del grupo estatórico inventivo.

Las figuras 6 a 12 son vistas en perspectiva que muestran esquemáticamente la misma parte que en las figuras 3-5 en fases diferentes del proceso de fabricación.

Las figuras 13 y 16 son vistas en perspectiva que muestran esquemáticamente una segunda realización de una parte del grupo estatórico de esta invención.

Descripción detallada Con referencia al dibujo, un motor eléctrico síncrono se muestra esquemáticamente y generalmente con 1. El motor es para una bomba 2 centrífuga, en particular una bomba de circulación para una instalación o sistema de calefacción/climatización.

El motor 1 tiene un eje x-x y es del tipo de imán permanente.

Como bien conocen los expertos en la técnica, el motor 1 está estructurado para accionar el elemento de funcionamiento, es decir un propulsor 9 de la bomba 2.

El motor 1 está encerrado dentro de una caja 3 protectora, que comprende un cuerpo en forma de copa invertida y una cubierta 18. El motor 1 comprende un estator 4 con núcleo de láminas asociado y bobinas estatóricas.

El estator 4 comprende convencionalmente una pluralidad de láminas 11 de metal empaquetadas, y bobinas estatóricas dispuestas en una configuración a modo de cruz para formar cuatro expansiones polares.

En una realización preferida, el estator 4 comprende un cuerpo 30 de soporte de bobina monolítico, formado preferiblemente con material termoplástico y que tiene una parte 31 central a modo de anillo, sustancialmente en forma de paralelepípedo hueco que tiene cuatro paredes 26 que definen una cavidad 25 pasante, cavidad que se extiende a lo largo del eje x-x.

El cuerpo 30 monolítico también tiene cuatro brazos 32 que se extienden a modo de cruz desde el cuerpo 31 central. Cada brazo 32 sale desde una pared 26 relevante del paralelepípedo. Debe observarse que el cuerpo 30 de soporte podría tener forma a modo de estrella, es decir estar formado como una estrella de seis brazos, en la que se requiere un número superior de expansiones polares, por ejemplo seis expansiones.

Un alojamiento 7 para un rotor 5 del motor 1 eléctrico se extiende a través del cuerpo 31 central. El rotor 5 es del tipo de imán permanente que está muy bien aislado, con respecto al estator, mediante el alojamiento 7. El alojamiento 7 es esencialmente un tubo 17 y se inserta para pasar a través de la cavidad del cuerpo 31 central a lo largo del eje x-x.

Los brazos 32 del cuerpo 30 son a su vez cuerpos de paralelepípedo huecos que salen desde las paredes 26, están preferiblemente en comunicación con la cavidad del cuerpo 31 central, y tienen alas 19, 28, 29, 33 en sus extremos libres respectivos.

Cada ala presenta de manera frontal un par de rebordes 34, 35 de refuerzo que se extienden en paralelo y transversalmente a lo largo de los lados cortos de la abertura de acceso a la cavidad de cada brazo 32.

Al menos una de las alas 28 se dota de un par de muescas 15 que alojan una sección de extremo, pelada previamente, de un hilo 16 metálico conductor.

1. Motor (1) eléctrico síncrono de imán permanente para bombas (2) de circulación de sistemas de calefacción y/o climatización, del tipo que comprende, en el interior de una caja (3) de motor:

un estator (4) que tiene un núcleo (8) estatórico de láminas (11) y bobinas (21-24) estatóricas;

comprendiendo dicho estator (4) un cuerpo (30) monolítico de forma a modo de cruz o a modo de estrella, en el que cada brazo (32) de la cruz o de la estrella se usa como carrete para una bobina (21 -2) estatórica correspondiente

teniendo dicho cuerpo (30) monolítico un cuerpo (31) central;

caracterizado porque se proporcionan muescas (15) en al menos alguno de los brazos (32) usados como carretes para alojar una sección de terminación de un hilo (16) metálico, pelada previamente, de la bobina (21-24) estatórica respectiva en el interior del cuerpo (31) central, entre brazos (32) opuestos radialmente, dicho cuerpo (30) monolítico comprende al menos una ranura (36, 37) para dirigir el hilo metálico desde una bobina (21-24) estatórica hasta otra bobina (21-24) estatórica opuesta radialmente.

2. Motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque se proporcionan tomas de corriente rebajadas para clavijas (40) de conexión respectivas asociadas con una muesca (15) respectiva que va a conectarse a dicha sección de terminación del hilo (16) metálico.

3. Motor eléctrico según la reivindicación 2, caracterizado porque dichas clavijas (40) de conexión son coplanarias para el enganche simultáneo con entradas sobre una placa plana para interconexión eléctrica, montada en una cubierta (18) de la caja (3) .

4. Motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho cuerpo (30) monolítico tiene una parte (31) central a modo de anillo, esencialmente en forma de paralelepípedo hueco con cuatro paredes (26) que definen una cavidad pasante; y porque dichos brazos (32) se extienden desde dicha parte (31) central, saliendo cada uno desde una pared (26) correspondiente.

5. Motor eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado porque dichos brazos (32) tienen extremos libres respectivos formados con un ala (19, 28, 29, 33) ; y porque la dimensión lateral de cada ala es igual a la anchura de dicha parte (31) central.

6. Motor eléctrico según la reivindicación 5, caracterizado porque se proporciona un rebaje en el interior de al menos un ala (29) para alojar la primera sección del hilo (16) metálico tras su inserción en una muesca

(15) relevante.

7. Motor eléctrico según la reivindicación 5, caracterizado porque al menos un ala (28) se forma con al menos un par de dichas muescas (15) .

8. Motor eléctrico según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos brazos (32) son huecos para alojar las láminas (11) de núcleo estatórico y están en comunicación con dicha cavidad pasante.