ES2265319T3 - Armazon y montaje de placas de armazon para una maquina electrica, en particular para un motor de corriente continua con un conmutador. - Google Patents

Abstract

Un montaje de placas (P) para un armazón (R) de una máquina eléctrica, en particular para un motor de corriente continua con un conmutador, que tiene una forma general sustancialmente cilíndrica y en el que está formada una pluralidad de rebajes periféricos longitudinales (A, B, C) para alojar devanados (M) de hilo aislado (W) de una bobina de rotor, cada uno de los cuales comprende dos porciones longitudinales (a, b) de devanado para ser encajadas en respectivos rebajes distintos del montaje de placas (P) estando separados estos rebajes por N rebajes intermedios, en los que N es mayor que 0, y dos porciones (h) de extremo o de cabeza que se extienden más allá de los extremos del montaje de placas (P), siendo capaz cada rebaje (A, B, C) de alojar una porción longitudinal (a) de un devanado y una porción longitudinal (b) de otro devanado; caracterizado porque el montaje de placas (P) tiene al menos un conjunto de rebajes consecutivos (A, B, C) que incluye: - al menos un rebaje inicial (A) debobina, cuya porción más interna radialmente puede alojar dos porciones longitudinales (a, b) de dos devanados diferentes, - N rebajes adyacentes (B1, B2, B3, ¿) que suceden al rebaje inicial (A) de bobina en una dirección circunferencial predeterminada (F) y que tienen respectivas profundidades que son menores que la del rebaje inicial (A) y que se reducen progresivamente en dicha dirección (F), y - una pluralidad de rebajes sucesivos (C), que suceden a los N rebajes adyacentes (B1, B2, B3, ¿) y que tienen secciones transversales inclinadas con relación a respectivas direcciones radiales en dicha dirección circunferencial (F).

Description

Armazón y montaje de placas de armazón para una máquina eléctrica, en particular para un motor de corriente continua con un conmutador.

El objeto de la presente invención es un armazón para una máquina eléctrica, en particular para un motor de corriente continua con un conmutador del tipo definido en la parte introductoria de la reivindicación adjunta 1. Tal armazón es conocido a partir del documento DE 109941.

Un armazón de este tipo puede ser, por ejemplo, el rotor interno de una máquina eléctrica o el estator de una máquina con un rotor externo.

Un objeto de la invención es proporcionar un armazón de este tipo que está formado de tal manera que se reduce enormemente la masa axial de las porciones de extremo o de cabeza de los devanados de la bobina de armazón.

Este y otros objetivos se consiguen, de acuerdo con la invención, mediante un armazón cuyas características principales se definen en la reivindicación 1 adjunta.

Un objeto adicional de la invención es un montaje de placas usable en el armazón.

Ventajas y características adicionales de la invención quedarán claras a partir de la siguiente descripción detallada dada puramente a modo de ejemplo no limitante con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista frontal de un rotor de una máquina eléctrica de acuerdo con la invención, mostrado en una etapa intermedia de la formación de su bobina,

la figura 2 muestra el rotor de la figura 1 con la bobina completada,

la figura 3 es una vista frontal de otro rotor de acuerdo con la invención en una etapa intermedia de la formación de su bobina,

la figura 4 muestra el rotor de la figura 3 con la bobina completada, y

la figura 5 muestra un rotor adicional de acuerdo con la invención, completo con su bobina.

En la figura 1, un rotor para una máquina eléctrica tal como un motor de corriente continua con un conmutador se indica como R. El rotor comprende un montaje P de placas que tiene una forma general sustancialmente cilíndrica. Sólo una placa de extremo del montaje es visible en los dibujos.

Una pluralidad de rebajes periféricos longitudinales está formada en el montaje de placas P. En la realización mostrada, estos rebajes comprenden dos conjuntos diametralmente opuestos de rebajes, teniendo cada conjunto una longitud igual a la mitad de la circunferencia exterior del montaje P.

En particular, cada uno de los conjuntos de rebajes comprende un rebaje inicial A sucedido por (al menos) un rebaje adyacente B1, que a su vez está sucedido por una pluralidad de rebajes adicionales C.

Una bobina constituida por una pluralidad de devanados formados con un hilo conductor aislado W está formada en los dos conjuntos de rebajes del rotor. Cada uno de los dos conjuntos de bobinas que corresponde a los dos conjuntos de rebajes descritos anteriormente comprende una pluralidad de devanados indicados como M1-M10 en las figuras 1 y 2.

Cada uno de los devanados M de la bovina comprende dos porciones longitudinales a, b de devanado que se extienden en respectivos rebajes distintos del montaje de placas, estando separados estos rebajes entre sí mediante un rebaje intermedio, y dos porciones h de extremo o de cabeza de devanado que se extienden más allá de los extremos del montaje de placas. Cada rebaje del rotor R aloja una porción longitudinal a de un devanado y una porción longitudinal b de otro devanado.

En cada conjunto de rebajes, el rebaje inicial A, definido de aquí en adelante como el rebaje inicial de bobina, tiene una porción más interna radialmente que puede alojar dos porciones longitudinales de dos devanados diferentes. En particular, como se puede ver en la figura 2, cada rebaje inicial A aloja, en su porción más interna radialmente, las porciones longitudinales b y a, respectivamente, de los devanados indicados como M9 y M1, respectivamente, allí.

Cada rebaje B1 tiene una profundidad menor que la del correspondiente rebaje inicial A. Los rebajes C, sin embargo, tienen idénticas secciones transversales, inclinadas con relación a respectivas direcciones radiales. Cada uno de los rebajes C puede alojar una porción longitudinal a de un devanado en su porción más externa radialmente y una porción longitudinal b de otro devanado en su porción más interna radialmente. Con el montaje de placas P mostrado en la figura 1, la formación de la bobina, y por consiguiente de los diversos devanados, comienza a partir de cada uno de los rebajes iniciales A con la formación del devanado M1, y después del devanado M2, y después del devanado M3, y así sucesivamente, en la dirección de formación de la bobina indicada por las flechas F. En particular, comenzando a partir de un rebaje A, antes de nada el devanado M1 se forma con el hilo conductor aislado, con su porción longitudinal a extendiéndose en la porción más interna radialmente del rebaje A y su porción longitudinal b extendiéndose en la porción más interna del primer rebaje C. Tras la finalización del devanado M1, el devanado M2 se forma entonces con el mismo hilo W o con otro trozo de hilo, con su porción a extendiéndose en el rebaje B1 en una posición radialmente fuera del devanado M1, y su porción longitudinal b extendiéndose en la porción más interna radialmente del segundo rebaje C.

Comenzando a partir de los dos rebajes iniciales A, la formación de los devanados continúa de la manera descrita hasta que la bobina está completa como se muestra en la figura 2. Como se puede ver en este dibujo, cada devanado M9 tiene su porción longitudinal a extendiéndose en la porción más externa radialmente del respectivo penúltimo rebaje C y su porción longitudinal b extendiéndose en la porción de base de un rebaje inicial A, adyacente a la porción a del primer devanado M1 formado.

Cada devanado final M10 tiene su porción longitudinal a extendiéndose en la porción más externa radialmente del último rebaje C y su porción longitudinal b extendiéndose en el rebaje B1 fuera radialmente del primer devanado M1 formado.

Como se puede ver por la figura 2, tras la finalización de la bobina, no hay solapamiento entre las porciones h de extremo o de cabeza de los diversos devanados. Esto reduce ventajosamente la masa axial de la bobina.

En la realización descrita anteriormente con referencia a las figuras 1 y 2, cada devanado M tiene sus respectivas porciones longitudinales a, b extendiéndose en respectivos rebajes distintos del montaje de placa, estando separados estos rebajes por un rebaje intermedio. Sin embargo, como se verá con referencia a las figuras 3 a 5, la invención se puede extender en general a bobinas en las que las porciones longitudinales de cada devanado se extiendan en rebajes separados por N rebajes intermedios, donde N es mayor que 0. De hecho, como se puede confirmar fácilmente, si los devanados tienen sus dos porciones longitudinales situadas en rebajes inmediatamente sucesivos (N=0), el posicionamiento de los devanados de tal manera que no hay solapamiento entre sus cabezas no plantea particulares problemas.

En general, por lo tanto, con devanados cuyas porciones longitudinales se extienden en distintos rebajes separados por N rebajes intermedios, el o cada rebaje inicial A de bobina puede estar sucedido por N rebajes adyacentes que tienen respectivas profundidades que son menores que la del rebaje inicial A y que se reducen progresivamente en la dirección F de formación de la bobina. En la realización descrita con referencia a las figuras 1 y 2, N=1. Realizaciones adicionales en las que N=2 y N=3 se describirán posteriormente con referencia a las figuras 3 a 5.

En cada caso, aunque en los ejemplos mostrados en los dibujos los rebajes están divididos en dos conjuntos que tienen cada uno un rebaje inicial A, realizaciones con un único conjunto de rebajes, y por consiguiente con sólo un rebaje inicial A de bobina, también caen dentro del alcance de la presente invención. Sin embargo, una realización con un único rebaje inicial de bobina puede presentar problemas desde el punto de vista del equilibrado del rotor. Claramente, tales problemas no surgen cuando el montaje de placas tiene una pluralidad de conjuntos de rebajes del tipo mencionado anteriormente dispuestos en sucesión a intervalos angulares regulares alrededor de la periferia del montaje.

Naturalmente, estos problemas de equilibrado no surgen si el armazón está destinado a actuar como estator en una máquina eléctrica con un rotor externo.

Las figuras 3 y 4 muestran un rotor R cuya bobina comprende dos conjuntos de devanados M1-M10. El montaje P de placas tiene dos rebajes iniciales A de bobina cada uno sucedido por N=2 rebajes adyacentes B1 y B2 que tienen respectivas profundidades que son menores que la del rebaje inicial A y que se reducen progresivamente en la dirección F de formación de la bobina. Los rebajes B1 y B2 están sucedidos por una pluralidad de sucesivos rebajes C que tienen secciones transversales inclinadas con relación a respectivas direcciones radiales, de nuevo en la dirección F de formación de la bobina.

Como se puede ver en la figura 4, los devanados iniciales M1 están en las posiciones más internas radialmente y los devanados finales M9 y 10 se extienden fuera de los devanados iniciales radialmente.

También en esta realización, la bobina está formada sin ningún solapamiento entre las porciones h de extremo o de cabeza de los diversos devanados.

La figura 5, en la que a partes y elementos ya descritos se les han atribuido las mismas referencias alfanuméricas, muestra un rotor R en el que las dos porciones longitudinales de cada devanado se extienden en respectivos rebajes distintos separados por N=3 rebajes intermedios. Después del o de cada rebaje inicial a de bobina, el montaje P de placas tiene N=3 rebajes adyacentes, indicados como B1, B2 y B3, que tienen respectivas profundidades que son menores que la del rebaje inicial A y que se reducen progresivamente en la dirección F de formación de la bobina. Los rebajes B1, B2 y B3 están sucedidos por una pluralidad de rebajes C que tienen secciones transversales inclinadas con relación a respectivas direcciones radiales en la dirección F de formación de la bobina.

Naturalmente, permaneciendo igual el principio de la invención, las formas de realización y los detalles de construcción se pueden variar ampliamente con respecto a los descritos e ilustrados puramente a modo de ejemplo no limitante, sin salir por ello del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (3)

1. Un montaje de placas (P) para un armazón (R) de una máquina eléctrica, en particular para un motor de corriente continua con un conmutador, que tiene una forma general sustancialmente cilíndrica y en el que está formada una pluralidad de rebajes periféricos longitudinales (A, B, C) para alojar devanados (M) de hilo aislado (W) de una bobina de rotor, cada uno de los cuales comprende dos porciones longitudinales (a, b) de devanado para ser encajadas en respectivos rebajes distintos del montaje de placas (P) estando separados estos rebajes por N rebajes intermedios, en los que N es mayor que 0, y dos porciones (h) de extremo o de cabeza que se extienden más allá de los extremos del montaje de placas (P), siendo capaz cada rebaje (A, B, C) de alojar una porción longitudinal (a) de un devanado y una porción longitudinal (b) de otro devanado; caracterizado porque el montaje de placas (P) tiene al menos un conjunto de rebajes consecutivos (A, B, C) que incluye:

- al menos un rebaje inicial (A) de bobina, cuya porción más interna radialmente puede alojar dos porciones longitudinales (a, b) de dos devanados diferentes,

- N rebajes adyacentes (B1, B2, B3, ...) que suceden al rebaje inicial (A) de bobina en una dirección circunferencial predeterminada (F) y que tienen respectivas profundidades que son menores que la del rebaje inicial (A) y que se reducen progresivamente en dicha dirección (F), y

- una pluralidad de rebajes sucesivos (C), que suceden a los N rebajes adyacentes (B1, B2, B3, ...) y que tienen secciones transversales inclinadas con relación a respectivas direcciones radiales en dicha
dirección circunferencial (F).

2. Un montaje de placas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una pluralidad de conjuntos de rebajes (A, B, C) del tipo anteriormente mencionado, dispuestos en sucesión a intervalos angulares regulares alrededor de la periferia del montaje.

3. Un armazón (R) para una máquina eléctrica, en particular para un motor de corriente continua con un conmutador, que comprende:

un montaje de placas (P) sustancialmente cilíndrico de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,

una bobina que comprende una pluralidad de devanados (M1-M10) de hilo conductor aislado (W) cada uno de los cuales comprende dos porciones longitudinales (a, b) de devanado que se extienden en respectivos rebajes distintos del montaje de placas (P), estando separados estos rebajes por N rebajes intermedios, donde N es mayor que 0, y dos porciones (h) de extremo o de cabeza que se extienden más allá de los extremos del montaje de placas (P);

alojando cada rebaje del armazón (R) una porción longitudinal (a) de un devanado y una porción longitudinal (b) de otro devanado, siendo tal la disposición que un primer devanado (M1) de la bobina tiene una porción longitudinal (a) que se extiende en la base del rebaje inicial (A) de bobina y su otra porción longitudinal (b) que se extiende en la base del primero de los rebajes sucesivos (C), y los N devanados que espacialmente preceden al primer devanado (M1) en la dirección de formación (F) de la bobina se extienden fuera del primer devanado (M) radialmente y cada uno tiene una porción longitudinal (b) que se extiende en uno de los N rebajes adyacentes (B1, B2, B3, ...).