ES2285983T3 - Maquina electrica con un rotor y un estator. - Google Patents
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Abstract
Máquina eléctrica con un rotor (2) y un estator, - en donde el rotor (2) y/o el estator comprenden respectivos paquetes de chapas (4) posicionados sobre elementos de soporte separados (3) y - se logra una unión solidaria en rotación entre el respectivo elemento de soporte (3) y el paquete de chapas asociado (4) por medio de un asiento de adaptación de forma - provocado por deformación plástica - del elemento de soporte (3) en el paquete de chapas correspondiente (4), - en donde el respectivo paquete de chapas (4) presenta una superficie de asiento perfilada (5) para el elemento de soporte asociado (3) y - en donde, por medio de una reformación electromagnética del elemento de soporte (3) que actúa al menos en ciertas zonas, se logra el asiento de adaptación de forma de dicho elemento en la superficie de asiento perfilada (5) del paquete de chapas (4), caracterizada por - un rotor (2) con un paquete de chapas (4) dotado de ranuras longitudinales (6), - cuya superficie de asiento (5) para elelemento de soporte (3), que es un cubo de rotor, presenta un perfil ondulado (7), - estando asociada a cada ranura longitudinal (6) una cresta de onda (8) que agranda la superficie.
Description
Máquina eléctrica con un rotor y un estator.
La invención se refiere, según el preámbulo de
la reivindicación 1, a una máquina eléctrica con un rotor y un
estator, en donde el rotor y el estator comprenden respectivos
paquetes de chapas posicionados sobre elementos de soporte
separados (cubo del rotor, carcasa del estator) y en donde se logra
una unión solidaria en rotación entre el respectivo elemento de
soporte y el paquete de chapas asociado por medio de un asiento de
adaptación de forma -provocado por deformación plástica- del
elemento de soporte en el paquete de chapas correspondiente, en
donde el respectivo paquete de chapas presenta una superficie de
asiento perfilada para el elemento de soporte asociado y en donde
se logra por medio de una reformación electromagnética del elemento
de soporte operativa al menos por zonas el asiento de adaptación de
forma del mismo en la superficie de asiento perfilada del paquete
de chapas.
Por la patente genérica DE 292 175 es sabido
que, para fijar chapas de hierro sobre un manguito de inducido de
una máquina eléctrica, se impulsa o se lamina el manguito de hierro
desde dentro hacia fuera hasta que penetre algo entre las distintas
chapas y las inmovilice dejándolas separadas una de otra. La pared
del manguito de inducido entra así en contacto íntimo con el
respectivo taladro interior de las distintas chapas, con lo que
queda excluido un desplazamiento posterior. El material del manguito
penetra entonces entre las distintas chapas y las mantiene
separadas una de otra.
En esta unión solidaria en rotación conocida,
obtenida por deformación plástica, es desventajosa la absorción y
transmisión de altos paros de giro en forma segura para el
funcionamiento.
Se conoce por JP 01 264547 A el recurso de
configurar una superficie de asiento perfilada con rebajos de forma
de semiarco, pero en donde los segmentos de la superficie de asiento
están configurados radialmente en forma plana por el lado interior.
Como consecuencia de DE 34 35 508 A1, están previstos también
rebajos de forma de semiarco. Estos inciden uno en otro con sus
extremos terminando radialmente en punta por el lado interior.
Respecto de la transmisión de altos pares de
giro, estas geometrías de unión son también capaces de mejora, y
estos documentos no indican tampoco ningún procedimiento de
deformación especial adaptado a la geometría de unión.
La invención se basa en el problema de indicar
una ejecución sencilla en combinación con un procedimiento de
deformación eficaz para la unión solidaria en rotación entre el
respectivo paquete de chapas y el correspondiente elemento de
soporte de una máquina eléctrica a fin de lograr una transmisión
segura de altos pares de giro.
Este problema se resuelve con la reivindicación
1 debido a que un rotor está provisto de un paquete de chapas
dotado de ranuras longitudinales, cuya superficie de asiento para el
cubo del rotor presenta un perfil ondulado, estando asociada a cada
ranura longitudinal una cresta de onda que agranda la
superficie.
Con la invención se crea de manera especialmente
ventajosa una unión solidaria en rotación y altamente cargable,
lográndose también, aparte de la unión altamente cargable en el
aspecto mecánico, una evolución no perturbada de las líneas del
campo magnético alrededor de las ranuras longitudinales.
Para una máquina eléctrica con un rotor de
pequeño momento de inercia (GD^{2}), el elemento de soporte está
configurado según la invención con una envolvente cilíndrica de
pared relativamente delgada que se ha integrado por medio de
reformación electromagnética en el perfil ondulado del paquete de
chapas.
Para una máquina eléctrica con un rotor de mayor
momento de inercia y/o mayor transmisión de pares de giro se
propone que el elemento de soporte realizado en construcción de
fundición presente una superficie de unión correspondiente al
perfil ondulado del paquete de chapas, y que la contracción
proporcionada con el enfriamiento del cubo de fundición dé como
resultado una holgura de ensamble que sirve para ensamblar el cubo
de fundición con el paquete de chapas y que se elimina después del
ensamble por medio de reformación electromagnética.
Con esta ejecución se logra una fabricación
barata simplificada, en la que, por motivos de acústica y/o de
ventilación, el cubo del rotor de fundición puede estar configurado,
según sea necesario, en forma cilíndrica o perfilada en su lado
interior.
Otro aspecto de la invención se refiere a que en
la superficie de asiento perfilada del respectivo paquete de chapas
está prevista una cavidad adicional, sirviendo un tramo del cubo del
rotor integrado en la cavidad por medio de reformación
electromagnética para el afianzamiento axial de dicho cubo con
respecto al paquete de chapas.
Aparte de la transmisión de pares de giro en
dirección periférica asegurada por el perfil ondulado, se logra así
también un afianzamiento axial del rotor con relación a su paquete
de chapas.
Preferiblemente, la superficie de asiento
perfilada del paquete de chapas presenta una cavidad adicional, y
un tramo del cubo del rotor integrado en la cavidad al producirse la
reformación electromagnética provoca un afianzamiento axial.
\newpage
La máquina eléctrica configurada según la
invención se emplea preferiblemente como un motor asíncrono que
puede acoplarse con el cigüeñal de un motor de combustión interna y
que actúa como dispositivo arrancador y generador.
En el caso de un estator que rodea habitualmente
al rotor, el paquete de chapas de dicho estator puede presentar
entonces la unión solidaria en rotación en la forma preconizada por
la invención, por ejemplo, con una campana de carcasa que une el
motor de combustión interna y la transmisión adyacente, estando
unida la campana de la carcasa con el paquete de chapas del estator
por deformación plástica originada por medio de reformación
electromagnética.
Se describe la invención haciendo referencia a
tramos de rotor representados esquemáticamente en el dibujo.
Muestran:
La figura 1, un cubo de rotor con una envolvente
cilíndrica de pared delgada y
La figura 2, un cubo de rotor en construcción de
fundición.
Una máquina eléctrica 1 representada únicamente
en forma fragmentaria comprende un rotor usual 2 y un estator no
mostrado que rodea este rotor, comprendiendo el rotor 2 un paquete
de chapas 4 posicionado sobre un elemento de soporte separado
configurado como cubo de rotor 3. Por medio de un asiento de
adaptación de forma - provocado por deformación plástica - del cubo
del rotor en el paquete de chapas correspondiente se logra una unión
solidaria en rotación entre el elemento de soporte configurado como
cubo de rotor 3 y el paquete de chapas asociado.
Para lograr una unión solidaria en rotación y
altamente cargable entre el paquete de chapas 4 y el cubo 3 del
rotor se puede consignar una sencilla ejecución de la unión en
combinación con un procedimiento de deformación eficaz.
Según la invención, el paquete de chapas 4
presenta para ello una superficie de asiento perfilada 5 para el
cubo de rotor asociado 3, y por medio de una reformación
electromagnética del cubo 3 del rotor que es efectiva en al menos
algunas zonas se logra el asiento de adaptación de forma de dicho
cubo en la superficie de asiento perfilada 5 del paquete de chapas
4.
Para cada rotor 2 de las figuras 1 y 2 con un
respectivo paquete de chapas 4 dotado de ranuras longitudinales 6,
la respectiva superficie de asiento 5 para el respectivo cubo de
rotor 3 está configurada como un perfil ondulado 7, estando
asociada a cada ranura longitudinal 6 una cresta de onda 8 que
agranda la superficie o la sección transversal.
Según la figura 1, el cubo 3 del rotor está
configurado con una envolvente cilíndrica 9 de pared relativamente
delgada que se ha integrado por medio de reformación
electromagnética en el perfil ondulado 5 del paquete de chapas 4
según la mitad derecha de la imagen de la figura 1.
Según la figura 2, un cubo de rotor 3 construido
en fundición presenta una superficie de unión 10 que se corresponde
con el perfil ondulado 7 del paquete de chapas 4, y la contracción
proporcionada con el enfriamiento del cubo de fundición 3 da como
resultado una holgura de ensamble que sirve para ensamblar el cubo
de fundición 3 con el paquete de chapas 4 y que se elimina después
del ensamble por medio de reformación electromagnética.
Para el afianzamiento axial del cubo 3 del rotor
con relación al paquete de chapas 4 está prevista una cavidad
adicional no mostrada en la superficie de asiento perfilada 5 del
paquete de chapas 4, y un tramo del cubo 3 del rotor integrado en
la cavidad durante la reformación electromagnética provoca un
afianzamiento axial.
La máquina eléctrica 1 configurada según la
invención se emplea preferiblemente como un motor asíncrono que
puede acoplarse con un cigüeñal de un motor de combustión interna no
representado y que sirve de arrancador y generador. Se puede
emplear también un motor síncrono.
La realización según la invención descrita para
un rotor usual 2 según las figuras 1 y 2 se aplica análogamente
también para un estator, pudiendo abrazar el estator al rotor 2 o
bien abrazando el rotor 2 al estator.
Claims (6)
1. Máquina eléctrica con un rotor (2) y un
estator,
- -
- en donde el rotor (2) y/o el estator comprenden respectivos paquetes de chapas (4) posicionados sobre elementos de soporte separados (3) y
- -
- se logra una unión solidaria en rotación entre el respectivo elemento de soporte (3) y el paquete de chapas asociado (4) por medio de un asiento de adaptación de forma - provocado por deformación plástica - del elemento de soporte (3) en el paquete de chapas correspondiente (4),
- -
- en donde el respectivo paquete de chapas (4) presenta una superficie de asiento perfilada (5) para el elemento de soporte asociado (3) y
- -
- en donde, por medio de una reformación electromagnética del elemento de soporte (3) que actúa al menos en ciertas zonas, se logra el asiento de adaptación de forma de dicho elemento en la superficie de asiento perfilada (5) del paquete de chapas (4),
caracterizada por
- -
- un rotor (2) con un paquete de chapas (4) dotado de ranuras longitudinales (6),
- -
- cuya superficie de asiento (5) para el elemento de soporte (3), que es un cubo de rotor, presenta un perfil ondulado (7),
- -
- estando asociada a cada ranura longitudinal (6) una cresta de onda (8) que agranda la superficie.
2. Máquina eléctrica según la reivindicación 1,
caracterizada porque
- -
- el elemento de soporte (3) está configurado con una envolvente cilíndrica (9) de pared relativamente gruesa que
- -
- se integra en el perfil ondulado (7) del paquete de chapas (4) por medio de una reformación electromagnética.
3. Máquina eléctrica según la reivindicación 1,
caracterizada porque
- -
- el elemento de soporte (3) realizado en construcción de fundición presenta una superficie de unión (10) que se corresponde con el perfil ondulado (7) del paquete de chapas (4), y
- -
- la contracción proporcionada con el enfriamiento del cubo de fundición (3) da como resultado una holgura de ensamble (S_{F}) que sirve para ensamblar el cubo de fundición (3) con el paquete de chapas (4) y que
- -
- se elimina después del ensamble por medio de reformación electromagnética.
4. Máquina eléctrica según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
- -
- en la superficie de asiento perfilada (5) del respectivo paquete de chapas (4) está prevista una cavidad adicional y
- -
- un tramo del elemento de soporte (3) integrado en la cavidad durante la reformación electromagnética sirve para el afianzamiento axial de dicho elemento con relación al paquete de chapas (4).
5. Máquina eléctrica según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por
- -
- una cavidad adicional en la superficie de asiento perfilada (5) del paquete de chapas (4), de tal manera que
- -
- un tramo del cubo (3) del rotor integrado en la cavidad durante la reformación electromagnética provoca un afianzamiento axial.
6. Uso de una máquina eléctrica según una o más
de las reivindicaciones 1 a 5 como motor asíncrono o motor síncrono
que puede acoplarse con un cigüeñal de un motor de combustión
interna y que actúa como dispositivo arrancador y generador.
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