ES2959573T3 - Paquete de láminas para la producción de estatores y/o rotores de motores eléctricos y generadores - Google Patents
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Abstract
El paquete de discos (1) se utiliza para producir estatores y/o rotores de motores y generadores eléctricos. Tiene láminas (2) superpuestas y firmemente unidas entre sí, entre las cuales están previstas capas aislantes eléctricas (3). Las lamas (2) están unidas entre sí fuera de las capas eléctricamente aislantes (3) mediante una conexión eléctricamente conductora (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Paquete de láminas para la producción de estatores y/o rotores de motores eléctricos y generadores
[0001]La invención se refiere a un paquete de láminas para la producción de estatores y/o rotores de motores eléctricos y generadores según el preámbulo de la reivindicación 1.
[0002]Los paquetes de láminas 1 se componen de láminas 2 estampadas, que se apilan unas sobre otras y se conectan firmemente entre sí (Fig. 1 y 2). La chapa eléctrica utilizada para la producción de las láminas está provista al menos en un lado de un revestimiento 3 eléctricamente aislante, que asegura que solo se produzcan pequeñas pérdidas por corrientes parásitas en el uso posterior en el motor eléctrico o generador. Sin embargo, mediante estas capas eléctricamente aislantes se dificulta una prueba de aislamiento, por ejemplo entre la bobina de cobre y el paquete de láminas 1. Las capas 3 aislantes pueden tener, en suma, un valor de resistencia relativamente alto, por ejemplo de 1.000 ohmios. Por el contrario, para una prueba de aislamiento es conveniente reducir la resistencia total a valores considerablemente menores, por ejemplo 10 ohmios. Para poder conseguir y probar esta baja resistencia del paquete de láminas 1, las láminas 2 deben estar conectadas de forma eléctricamente conductora dentro del paquete de láminas 1. Para ello, las láminas 2 se sueldan entre sí dentro del paquete de láminas 1, mediante lo cual las láminas 2 adyacentes dentro del paquete de láminas 1 se conectan entre sí de forma eléctricamente conductora. Sin embargo, estas conexiones soldadas destruyen las capas 3 eléctricamente aislantes en la zona de la soldadura. Esto tiene como consecuencia que las pérdidas por corrientes parásitas aumenten correspondientemente.
[0003]Se conoce un paquete de láminas (US 6720692 B2), en el que la conexión eléctricamente conductora entre las láminas superpuestas del paquete de láminas se forma mediante una capa eléctricamente conductora que se pulveriza, por ejemplo, sobre la capa aislante de la lámina. La capa eléctricamente conductora está en contacto con las paredes interiores de las ranuras del paquete de láminas, que atraviesan el paquete de láminas.
[0004]También se conoce (JP 2000050539 A) el uso de un adhesivo que contiene partículas metálicas o cerámicas para la producción de paquetes de láminas. De este modo se pretende conseguir una mejor conductividad térmica para que el calor se disipe mejor.
[0005]En otro paquete de láminas (DE 102014 108696 A1), entre las láminas del paquete de láminas se encuentran capas eléctricamente aislantes en forma de delgadas placas de acero aisladas. Las láminas están conectadas entre sí fuera de estas placas de acero mediante una conexión eléctricamente conductora en forma de cordones metálicos trenzados.
[0006]El documento US 2013/154434 A1 muestra un paquete de láminas a partir de láminas superpuestas, que están conectadas entre sí fuera de las capas eléctricamente aislantes mediante una conexión soldada en el perímetro exterior del estator.
[0007]Se conoce un paquete de láminas similar por el documento JP H11 32458 A. Las láminas superpuestas en el paquete de láminas están separadas entre sí por medio de capas eléctricamente aislantes. Fuera de estas capas eléctricamente aislantes, las láminas están conectadas entre sí mediante una conexión eléctricamente conductora.
[0008]La invención se basa en el objetivo de formar el paquete de láminas genérico con fines de medición, antes o después del bobinado con alambre de cobre, de tal manera que la prueba de resistencia se pueda realizar fácilmente sin afectar esencialmente a las pérdidas por corrientes parásitas en el paquete de láminas.
[0009]Este objetivo se consigue con el paquete de láminas genérico de acuerdo con la invención con las características distintivas de la reivindicación 1.
[0010]En el paquete de láminas de acuerdo con la invención, las láminas están en contacto eléctrico entre sí mediante la conexión eléctricamente conductora. Esta se encuentra entre las láminas dentro del paquete de láminas. Las láminas se conectan entre sí mediante un adhesivo que contiene partículas eléctricamente conductoras. Este adhesivo está diseñado de tal manera que, al comprimir las láminas para la creación del paquete de láminas, las partículas eléctricamente conductoras penetran en las capas aislantes sobre las láminas. De este modo se consigue una conexión eléctricamente conductora de las láminas entre sí dentro del paquete de láminas a través de las partículas eléctricamente conductoras.
[0011]La conexión eléctricamente conductora asegura que la prueba de resistencia del paquete de láminas se pueda realizar fácilmente y con alta precisión. Para la conexión eléctricamente conductora de las láminas dentro del paquete de láminas no se necesitan tornillos ni pernos que atraviesen el paquete de láminas. Dado que las partículas tienen un tamaño muy pequeño, la capa eléctricamente aislante entre las láminas adyacentes se conserva en gran medida, de modo que, a pesar de la penetración de partículas en estas capas eléctricamente aislantes, el paquete de láminas solo presenta pérdidas por corrientes parásitas muy bajas. Las partículas eléctricamente conductoras aseguran a este respecto que las láminas superpuestas dentro del paquete de láminas estén conectadas entre sí de forma eléctricamente conductora de manera fiable, de modo que se pueda realizar fácilmente una prueba de resistencia.
[0012]Las láminas pueden ser piezas estampadas en forma anular. El paquete de láminas se compone entonces de tales piezas estampadas anulares, que están separadas en cada caso entre sí mediante las capas eléctricamente aislantes.
[0013]Las láminas no tienen que estar formadas de una sola pieza, sino que también pueden estar formadas por dientes individuales estampados en posición adyacente. Tales dientes individuales tienen, a modo de ejemplo, un vástago polar que discurre radialmente, así como una zapata polar contigua. Los dientes individuales se ensamblan a través de las caras frontales de las zapatas polares dando lugar a una lámina anular. También en el caso de tales dientes individuales estampados, los bordes estampados están exentos de la capa eléctricamente aislante, de modo que en el paquete de láminas estos bordes estampados de los dientes individuales presentan áreas que discurren por la altura del paquete, en las que se puede colocar fácilmente la conexión eléctricamente conductora.
[0014]Dentro del paquete de láminas, las láminas se pueden conectar firmemente entre sí en arrastre de forma a través de salientes y depresiones. Tales salientes y depresiones se forman por que en las láminas se efectúan localmente marcas, que presentan los salientes que sobresalen en un lado de las láminas y las correspondientes depresiones en el otro lado de las láminas. En el apilado de las láminas, estas encajan entonces con sus salientes en las depresiones de las láminas en cada caso adyacentes. De esta manera, las láminas pueden conectarse firmemente entre sí dentro del paquete de láminas.
[0015]De acuerdo con la invención, las láminas están conectadas firmemente entre sí mediante un adhesivo. En este caso no son necesarias deformaciones plásticas de las láminas. El adhesivo se selecciona de modo que las láminas dentro del paquete de láminas estén conectadas entre sí con alta resistencia. En este sentido, el adhesivo se puede aplicar sobre las láminas correspondientes en toda la superficie, en parte de la superficie, en forma de líneas, en forma de puntos y similares.
[0016]Otras características de la invención se desprenden de las demás reivindicaciones, de la descripción y del dibujo.
[0017]La invención se explica con más detalle por medio de dos ejemplos representados en los dibujos. Muestran
la Fig. 1 una vista lateral de un paquete de láminas según el estado de la técnica,
la Fig. 2 una vista superior del paquete de láminas de acuerdo con la Fig. 1,
las Fig. 3 y 4 un primer ejemplo de un paquete de láminas no de acuerdo con la invención en representaciones correspondientes a las Fig. 1 y 2,
las Fig. 5 y 6 un segundo ejemplo de un paquete de láminas no de acuerdo con la invención en representaciones correspondientes a las Fig. 1 y 2.
[0018]El paquete de láminas 1 de acuerdo con las Fig. 3 y 4 se compone de láminas 2 anulares superpuestas, que están estampadas de manera conocida a partir de una tira de chapa. Los paquetes de láminas 1 se utilizan para rotores o estatores de motores eléctricos o generadores. Las láminas 2 presentan la conformación requerida para el caso de aplicación respectivo.
[0019]Las láminas también pueden estar compuestas por dientes individuales. Tales dientes individuales tienen un vástago polar que discurre radialmente, que lleva un bobinado de excitación, así como una zapata polar contigua, que discurre de forma curvada. Los dientes individuales se ensamblan dando lugar a un anillo con sus zapatas polares en posición contigua.
[0020]Las láminas 2 individuales están conectadas firmemente entre sí dentro del paquete de láminas 1. Esta conexión firme se puede conseguir mediante arrastre de forma. En este caso, las láminas 2 tienen salientes que sobresalen de su plano, que se forman mediante correspondiente deformación parcial de las láminas en el proceso de estampado. Con estos salientes, las láminas encajan en correspondientes depresiones de las láminas en cada caso adyacentes. Los salientes que sobresalen por un lado de las láminas y las correspondientes depresiones formadas en el lado opuesto de las láminas están dispuestos distribuidos por el perímetro de las láminas 2.
[0021]Además de esta conexión en arrastre de forma, también es posible conectar firmemente entre sí las láminas 2 superpuestas, por ejemplo por su superficie lateral exterior 5, mediante soldadura, por ejemplo mediante soldadura láser o soldadura por fricción. También es posible conectar firmemente las láminas 2 entre sí mediante el procedimiento de pegado. El adhesivo puede estar aplicado sobre las láminas 2 en parte de la superficie, en toda la superficie o también solo puntualmente.
[0022]Finalmente, también es posible conectar firmemente entre sí las láminas 2 superpuestas tanto en arrastre de forma como por medio de adhesivo.
[0023]Las láminas 2 individuales están conectadas entre sí de tal manera que la capa 3 aislante eléctrica sobre las láminas 2 no se daña, como sería el caso si las láminas estuvieran atravesadas por tomillos o pernos para conectar firmemente las láminas entre sí. Las láminas 2 deberían tener entonces aberturas de paso para los tornillos/pemos.
[0024] La chapa eléctrica, a partir de la cual se estampan las láminas, está cubierta con la capa de aislamiento eléctrico 3 por ambos lados. De este modo se consigue que el estator o rotor que contiene el paquete de láminas solo presente bajas pérdidas por corrientes parásitas en el uso.
[0025] Para poder realizar una prueba de resistencia de forma segura y, aun así, sencilla, sin deteriorar las capas de aislamiento 3 y, por tanto, al aislamiento eléctrico de las láminas 2 individuales, en los ejemplos de acuerdo con las Fig. 3 y 4 está previsto disponer en el perímetro del paquete de láminas 1 al menos una conexión 4 eléctricamente conductora, que se extiende por la altura del paquete de láminas 1. En el ejemplo, esta conexión 4 eléctricamente conductora discurre paralelamente al eje, pero también puede discurrir oblicuamente.
[0026] Para la conexión eléctricamente conductora se puede utilizar, por ejemplo, una tira correspondientemente conductiva, que preferentemente está compuesta de cobre o aluminio. Ventajosamente, la tira es una tira adhesiva. Tal tira adhesiva se puede fijar muy fácilmente a la superficie lateral exterior 5 del paquete de láminas 1 y, en caso necesario, también se puede retirar de nuevo. Para la conexión 4 también se puede utilizar un plástico o barniz eléctricamente conductivo de manera correspondiente, que se puede aplicar igualmente muy fácilmente sobre la superficie lateral 5 por la altura del paquete de láminas 1.
[0027] En el ejemplo, el paquete de láminas 1 tiene solo una única conexión eléctricamente conductora en la superficie lateral exterior 5. Sin embargo, el paquete de láminas 1 puede presentar al menos otra conexión eléctricamente conductora de este tipo.
[0028] Debido al proceso de estampado, en la superficie lateral 5 del paquete de láminas 1 no hay ninguna capa aislante. Esta se encuentra únicamente en la cara superior e inferior de las láminas 2. Por lo tanto, las láminas 2 individuales dentro del paquete de láminas 1 están conectadas entre sí de forma eléctricamente conductora a través de la conexión 4. De este modo se puede realizar una medición de la resistencia del paquete de láminas 1 de forma muy sencilla y, aun así, precisa. El uso de la conexión eléctricamente conductora en forma de adhesivo o de tira adhesiva tiene la ventaja de que la estructura de las láminas 2 individuales no se daña por la conexión 4, como sería el caso, por ejemplo, en un proceso de soldadura.
[0029] Después de la medición de la resistencia se puede eliminar la conexión eléctricamente conductora 4. De este modo se asegura que no se produzcan pérdidas por corrientes parásitas debido a conexiones 4 que permanecen en el paquete de láminas 1.
[0030] Incluso es posible dejar la conexión 4 eléctricamente conductora en el paquete de láminas 1, ya que esta influye escasamente sobre las pérdidas por corrientes parásitas en el producto final. Sin embargo, es ventajoso retirar la conexión 4 eléctricamente conductora después del proceso de medición. Esto es posible sin problemas, en particular cuando se utiliza una tira adhesiva para la conexión 4. Esta se puede quitar fácilmente después del proceso de medición.
[0031] Si el anillo de láminas se compone de dientes individuales, que se componen por su parte de láminas individuales superpuestas correspondientes, entonces la prueba de resistencia se puede realizar tanto en el diente individual, que se compone de láminas estratificadas y conectadas firmemente entre sí, como en el paquete de láminas, que se compone de los dientes individuales.
[0032] En caso de usar dientes individuales, las láminas individuales tienen el vástago polar que discurre radialmente, así como la zapata polar. Estas láminas se estampan de manera conocida a partir de la chapa eléctrica, que está provista de la capa de aislamiento eléctrico 3 por ambos lados. Debido al proceso de estampado ya no hay capas aislantes en los bordes de las láminas en forma de diente. Si las láminas se estratifican y se conectan firmemente entre sí dando lugar a un diente individual, estos bordes libres de la capa aislante 3 forman superficies exteriores del diente individual, en las que se puede colocar la conexión 4 eléctricamente conductora para la prueba de resistencia. Si se prueba cada diente individual, esta conexión 4 se puede colocar en principio en cada lado exterior del diente individual, pero no en los dos lados exteriores del diente individual que están provistos de la capa aislante 3. Si primero se unen los dientes individuales dando lugar a un paquete de láminas 1 anular, entonces la conexión 4 eléctricamente conductora se coloca en la superficie lateral exterior 5 del paquete de láminas 1, como se describe por medio de las Fig. 3 y 4.
[0033] Mientras que en el ejemplo según las Fig. 3 y 4 se utiliza el adhesivo eléctricamente conductivo o el barniz eléctricamente conductivo o la tira eléctricamente conductora para la conexión 4 eléctricamente conductora, en el ejemplo según las Fig. 5 y 6 se utiliza el adhesivo o el barniz eléctricamente conductivo y la tira 6 eléctricamente conductiva en combinación.
[0034] Esta conexión 4, 6 eléctricamente conductora se coloca en el paquete de láminas 1 de la misma manera que en el ejemplo anterior, de modo que se puede remitir a las explicaciones del mismo. La tira adhesiva 6 está dispuesta sobre el adhesivo/barniz 4.
[0035]En los dos ejemplos descritos no de acuerdo con la invención, la conexión eléctricamente conductora, que es muy estrecha en relación con la longitud perimetral del paquete de láminas, se encuentra en la superficie lateral exterior 5 del paquete de láminas 1. La conexión 4, 6 eléctricamente conductora también se puede colocar en la superficie lateral interior 7 del paquete de láminas 1.
[0036]En una forma de realización de acuerdo con la invención (no representada) de la invención reivindicada, la conexión eléctricamente conductora entre las láminas 2 se encuentra dentro del paquete de láminas 1. En este caso, las láminas 2 están conectadas entre sí mediante un adhesivo que contiene partículas eléctricamente conductoras. Este adhesivo está diseñado de tal manera que, al comprimir las láminas 2 para la creación del paquete de láminas 1, las partículas eléctricamente conductoras penetran en las capas aislantes 3 sobre las láminas 2. De este modo se consigue una conexión eléctricamente conductora de las láminas 2 entre sí dentro del paquete de láminas 1 a través de las partículas eléctricamente conductoras.
[0037]Dado que la conexión eléctricamente conductora se encuentra dentro del paquete de láminas 1 entre láminas 2 adyacentes, esta no se puede eliminar después de la medición de la resistencia. Esto conduce a pérdidas por corrientes parásitas ligeramente más elevadas, que sin embargo son bajas, de modo que no tienen importancia en el uso práctico. El adhesivo que contiene las partículas eléctricamente conductoras no tiene que estar previsto por todo el perímetro de las láminas 2. Es suficiente con que esté previsto solo localmente sobre las láminas 2. Este se debe aplicar solo de modo que se pueda realizar una medición de la resistencia fiable. De este modo es posible ventajosamente mantener las pérdidas por corrientes parásitas lo más bajas posible debido al adhesivo eléctricamente conductor que permanece en el paquete de láminas 1.
[0038]El adhesivo eléctricamente conductor se puede utilizar no solo para las láminas 2 anulares, sino también para las láminas a partir de las cuales se forman los dientes individuales.
Claims (4)
1. Paquete de láminas para la producción de estatores y/o rotores de motores eléctricos y generadores, con láminas (2) superpuestas y conectadas firmemente entre sí, entre las cuales están previstas capas (3) eléctricamente aislantes, y que están conectadas entre sí mediante una conexión eléctricamente conductora,
caracterizado por quela conexión eléctricamente conductora se realiza mediante un adhesivo que se encuentra entre las láminas (2) dentro del paquete de láminas (1), y por que las láminas (2) se conectan entre sí mediante el adhesivo que presenta partículas eléctricamente conductoras que penetran en la capa (3) eléctricamente aislante en el paquete de láminas (1) y conectan así láminas (2) adyacentes entre sí de forma eléctricamente conductora.
2. Paquete de láminas según la reivindicación 1,
caracterizado por quelas láminas (2) son piezas estampadas en forma anular.
3. Paquete de láminas según la reivindicación 1,
caracterizado por quelas láminas (2) están formadas por dientes individuales estampados en posición adyacente.
4. Paquete de láminas según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por quelas láminas (2) presentan salientes que sobresalen por un lado de las láminas, que forman depresiones correspondientes en el otro lado de las láminas.
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