BR112014021797A2

BR112014021797A2 - bobina de motor, método para a produção da bobina de motor, motor, motor-gerador e gerador de potência

Info

Publication number: BR112014021797A2
Application number: BR112014021797-1A
Authority: BR
Inventors: Shinji Naruse; Chihiro Kondo; Tatsushi Fujimori; Yasunori Tanaka
Original assignee: Dupont Teijin Advanced Papers (Japan), Ltd.
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2021-06-01
Also published as: KR20140143769A; JP6085870B2; CN104272562B; RU2621326C2; CN104272562A; WO2013133337A1; EP2824802A1; RU2014140375A; TWI633741B; IN2014DN07413A; KR101898759B1; EP2824802A4; US20150303756A1; EP2824802B1; US10050486B2; TW201351847A; JPWO2013133337A1

Abstract

"BOBINA DE MOTOR, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DA BOBINA DE MOTOR, MOTOR, MOTOR-GERADOR E GERADOR DE POTÊNCIA". Trata-se de uma bobina de motor (motor bobbin) que tem uma parte do corpo de bobina em torno da qual uma bobina (coil) deve ser enrolada, e partes de flange fornecidas integralmente a ambas as partes de extremidade da parte do corpo da bobina, sendo que a bobina compreende: um artigo de resina moldado formado mediante o uso de um polímero que tem ligações de amida, e um papel isolante que compreende um papel de aramida feito de uma fibrida de aramida e uma fibra curta de aramida, em que uma superfície do artigo de resina moldado e o papel de aramida estão diretamente aderidos um ao outro. A bobina de motor pode lidar com uma eficiência aumentada e uma saída de potência aumentada de um motor-gerador ou similares.

Description

“BOBINA DE MOTOR, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DA BOBINA DE MOTOR, MOTOR, MOTOR-GERADOR E GERADOR DE POTÊNCIA” CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma bobina de motor (motor bobbin) e, mais especificamente, a uma bobina de motor a ser encaixada no membro do núcleo, assim como uma bobina (coil) de núcleo magnético em um estado em que uma bobina (coil) está enrolada em torno da bobina de motor, por exemplo, em um estator de motor constituído por um motor-gerador de um carro hibrido, um automóvel elétrico, etc. ou similar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Um motor-gerador funciona seletivamente como um motor elétrico, e um gerador de potência está montado em um carro híbrido ou em um automóvel elétrico. Assim, um motor-gerador inclui, por exemplo, um rotor cilíndrico fixado a um eixo de saída suportado rotativamente em torno de um eixo geométrico, um estator de motor que tem uma superfície periférica interna distante de uma superfície periférica externa do rotor com um espaço predeterminado fornecido isso, e um alojamento de motor que acomoda o estator do motor.

[003] Um estator de motor que constitui esse motor-gerador inclui, de maneira, geral, um membro de núcleo e uma bobina (coil). Para isolar o membro de núcleo e a bobina (coil) um do outro, a bobina (coil) é enrolada em volta de uma bobina para um motor, e a bobina em que a bobina (coil) é enrolada é encaixada no membro do núcleo.

[004] Para essa bobina de motor, por exemplo, os pedidos de patente como a Literatura de Patente 1 e a Literatura de Patente 2 foram depositados até o momento. Essa bobina de motor convencional é fabricada geralmente a partir de uma resina sintética, e sulfeto de polifenileno ou similares é usado, por exemplo, em um caso de um estator de enrolamento concentrado.

[005] Entretanto, quando a bobina é feita de uma resina sintética, diz-se que o limite inferior da espessura da bobina deve ser de cerca de 0,6 mm, e o recente aumento adicional na eficiência, aumento na potência de saída e redução de tamanho do motor-gerador(s) e similares não são suficientemente satisfeitos.

[006] Sob tais circunstâncias e, no que se refere à redução de tamanho, é proposta uma bobina de motor, em que uma parte do corpo da bobina e partes do flange são feitas de um papel isolante, e pelo menos as superfícies da parte do corpo da bobina e as partes do flange feitas do papel isolante para estarem em contato com uma bobina (coil) são feitas de uma fibra de poliamida aromática (Literatura de Patente 3). Nessa tecnologia, o papel isolante usado tem uma estrutura em que folhas resistentes ao calor (9) e (9) feitas da fibra de poliamida aromática são fornecidas em ambos os lados superior e inferior de um substrato com agentes adesivos (10) e interpostos entre si. Adicionalmente, um agente adesivo acrílico ou uma composição de resina termofixa que contém um componente de resina epóxi, um componente de resina fenólica, ou um componente de resina acrílica, e um componente de agente de cura à base de imidazol é usado como os agentes adesivos.

[007] É dito que uma bobina de motor que requer alto rendimento e grande saída deve preencher simultaneamente as quatro características a seguir: 1) ser fina (pouca espessura); 2) evitar falha de terra entre uma bobina (coil) e um membro de núcleo (alta tensão suportável, resistência à descarga parcial); 3) resistir ao calor gerado pela bobina (coil) (resistência térmica); e 4) ter resistência mecânica. Em particular, a pouca espessura é considerada extremamente importante no sentido de que, quanto mais fina é a bobina, maior pode ser a bobina (coil) de modo que o fator espaço pode ser aumentado, e o incremento da saída de potência pode ser alcançado.

REFERÊNCIAS DA TÉCNICA ANTERIOR

LITERATURAS DA PATENTE Literatura da Patente 1: JP 2005-102454A Literatura da Patente 2: JP 2002-142399A Literatura da Patente 3: JP 2008-263704A

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[008] Um objeto da presente invenção é fornecer uma bobina de motor capaz de lidar com um aumento de rendimento e um aumento de saída de potência de um motor-gerador ou similar.

[009] Em vista de tais circunstâncias, os presentes inventores realizaram intensivos estudos para desenvolver uma bobina de motor capaz de lidar com um aumento de rendimento e um aumento de saída de potencia de um motor-gerador ou similar e, consequentemente, chegaram à presente invenção.

[010] Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece uma bobina de motor que tem uma parte do corpo da bobina em torno da qual uma bobina (coil) é enrolada, e partes do flange que são fornecidas integralmente a ambas as partes de extremidade da parte do corpo da bobina, sendo que a bobina de motor compreende: um artigo de resina moldado formado pelo uso de um polímero que tem ligações de amida; e um papel isolante que compreende um papel de aramida feito de uma fibrida de aramida e uma fibra curta de aramida, sendo que uma superfície do artigo de resina moldado e o papel de aramida estão diretamente aderidos um ao outro.

[011] Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece a bobina de motor de acordo com o primeiro aspecto, em que uma superfície do papel isolante em contato com o artigo de resina moldado é impregnada com uma resina que forma o artigo de resina moldado.

[012] Em um terceiro aspecto, a presente invenção fornece a bobina de motor de acordo com o primeiro ou o segundo aspecto, em que o artigo de resina moldado tem uma ranhura para o posicionamento da bobina (coil).

[013] Em um quarto aspecto, a presente invenção fornece um método para a produção da bobina de motor de acordo com qualquer um dentre o primeiro ao terceiro aspectos, sendo que o método compreende a aderência do artigo de resina moldado ao papel isolante simultaneamente com a moldagem do artigo de resina moldado.

[014] Em um quinto aspecto, a presente invenção fornece um motor que compreende um estator obtido pela integração de um membro de núcleo com a bobina de motor de acordo a qualquer um dos primeiro ao terceiro aspectos e pelo enrolamento de uma bobina (coil) em torno da bobina de motor.

[015] Em um sexto aspecto, a presente invenção fornece um motor-gerador que compreende um estator obtido pela integração de um membro de núcleo com a bobina de motor de acordo com qualquer um dos primeiro ao terceiro aspectos e pelo enrolamento de uma bobina (coil) em torno da bobina de motor.

[016] Em um sétimo aspecto, a presente invenção fornece um gerador de potência que compreende um estator obtido pela integração de um membro de núcleo com a bobina de motor de acordo com qualquer um dos primeiro ao terceiro aspectos e pelo enrolamento de uma bobina (coil) em torno da bobina de motor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[017] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma bobina de motor de uma realização.

[018] A figura 2 mostra um aspecto em que é combinado um par de bobinas de motor da realização (um núcleo de estator deve estar localizado no centro).

[019] A figura 3 é uma vista em perspectiva de um papel isolante dobrado para formar uma bobina.

[020] A figura 4 é uma vista em perspectiva de um artigo de resina moldado que forma uma bobina.

DESCRIÇÃO DAS REALIZAÇÕES PAPEL ISOLANTE

[021] Na presente invenção, um papel isolante significa um papel de aramida, sendo que pelo menos uma superfície do mesmo é feita de uma fibrida de aramida e uma fibra curta de aramida, e o próprio papel de aramida e as folhas laminadas que incluem um papel de aramida dizem respeito ao papel isolante.

ARAMIDA

[022] Na presente invenção, uma aramida significa um composto polimérico linear (poliamida aromática), em que 60% ou mais das ligações de amida estão diretamente ligados a anéis aromáticos. Exemplos dessa aramida incluem poli(metafenileno isoftalamida), copolímeros do mesmo, poli(para- fenileno tereftalamida), copolímeros do mesmo, poli(para-fenileno tereftalamida), copolímeros do mesmo, poli(para-fenileno)-co-poli(3,4´-difenil éter)tereftalamida, e similares. Essas aramidas são produzidas industrialmente por um método de polimerização interfacial convencionalmente conhecido, método de polimerização em solução, ou similares utilizando, por exemplo, dicloreto de isoftaloil e m-fenilenodiamina, e estão disponíveis como produtos comerciais. No entanto, as aramidas não se limitam a estes. Destas aramidas, poli(meta-fenileno-isoftalamida) é preferencialmente utilizada pelo fato de ter características excelentes, como moldabilidade, capacidade de aglutinação térmica, retardância de chama e resistência térmica.

FIBRIDA DE ARAMIDA

[023] Na presente invenção, uma fibrida de aramida são partículas de aramida similares a filme capazes de serem transformadas em papel, e também chamadas de polpa de aramida (vide Publicações de Pedido de Patente Examinado JP n° Sho 35-11851 e Sho 37-5732, etc. ).

[024] É sabido que uma fibrida de aramida é utilizada como matéria-prima para a produção de papel após ser submetida a um tratamento de desintegração e tratamento de batimento/refino, tal como no caso da polpa de madeira comum. Para manter a qualidade adequada na fabricação de papel, o assim chamado tratamento por batimento/refino pode ser realizado na fibrida de aramida. Esse tratamento por batimento/refino pode ser realizado com o uso de um refinador de disco, um batedor, ou outro aparelho de processamento de matéria-prima para a produção de papel que exerça um efeito de corte mecânico. Nesta operação, a alteração morfológica da fibrila pode ser monitorada pelo método de teste de capacidade de drenagem (freeness) especificado na Norma Industrial Japonesa P 8121. Na presente invenção, a capacidade de drenagem da fibrida de aramida submetida ao tratamento de batimento/refino está situada, de preferência, em uma faixa de cm3 a 300 cm3. Uma fibrila que tenha uma capacidade de drenagem acima da faixa pode levar a uma redução na resistência de um material em folha de isolamento elétrico e resistente ao calor formado a partir da fibrila. Por outro lado, quando é feita uma tentativa para obter uma capacidade de drenagem abaixo de 10 cm3, a eficiência de utilização da potência mecânica aplicada é mais baixa, e em muitos casos a quantidade de tratamento por unidade de tempo diminui. Além disso, a fibrida se torna excessivamente fina, de modo a que a assim chamada função aglutinante tende a diminuir. Assim, nenhuma vantagem significativa é vista mediante a obtenção de uma capacidade de drenagem menor do que 10 cm3, tal como descrito acima.

FIBRA CURTA DE ARAMIDA

[025] A fibra curta de aramida é obtida mediante o corte de uma fibra feita de uma aramida. Exemplos de tais fibras incluem aquelas disponíveis sob os nomes comerciais "TEIJIN CONEX (marca registrada)" da Teijin Limited, "NOMEX (marca registrada)" da DuPont, e similares, mas não se limitam a essas.

[026] O comprimento da fibra curta de aramida pode ser selecionado em um intervalo geralmente de 1 mm inclusivo a 50 mm exclusivo, e preferencialmente de 2 a 10 mm. Se o comprimento da fibra curta for inferior a 1 mm, características mecânicas do material em folha se deterioram. Por outro lado, uma fibra curta que tem um comprimento de 50 mm ou mais tende a sofrer "emaranhamento", "agrupamento", e assim por diante durante a produção de um papel de aramida por um método úmido e, portanto, tende a causar defeitos.

PAPEL DE ARAMIDA

[027] Na presente invenção, o papel de aramida é um artigo similar à folha constituído essencialmente da fibrida de aramida descrita acima e de fibra curta de aramida, e tem uma espessura em uma faixa geralmente de m a 1000 m, e preferencialmente entre 25 m e 200 m. Além disso, o papel de aramida tem um gramagem em uma faixa em geral de 10 g/m2 a 1000 g/m2, de preferência de 15 e 200 g/m2. É particularmente preferencial que a fibra curta de aramida/fibrida de aramida = 30/70 a 70/30 (razão de peso).

[028] Em geral, o papel de aramida é produzido por um método em que a fibrida de aramida acima descrita e de aramida de fibras curtas é misturada entre si e, em seguida, uma folha é formada a partir disso. Os exemplos específicos de métodos utilizáveis incluem um método em que a fibra curta de aramida e fibrida de aramida são misturadas a seco entre si, e então uma folha é formada através do uso de um fluxo de ar; um método em que a fibrida de aramida e as fibras curtas de aramida são dispersas em um meio líquido, e misturadas entre si, e então uma folha é formada mediante a descarga da dispersão sobre um suporte permeável a líquidos, por exemplo, um fio ou uma esteira, e o líquido é removido da folha, que depois é seca; e similares. Desses métodos, o assim chamado método de fabricação de papel a úmido é preferencialmente selecionado, em que a água é utilizada como o meio.

[029] No método de fabricação de papel a úmido, suspensões aquosas ao menos da fibra curta de aramida e fibrida de aramida ou uma pasta aquosa de uma mistura da mesma é alimentada a uma máquina de papel e dispersada, seguindo-se a drenagem da água, compressão da água, e as operações de secagem e, em seguida, o papel é enrolado como uma folha, de um modo geral. Como a máquina de papel pode ser utilizada, uma máquina de papel de Fourdrinier, uma máquina de papel de cilindro, uma máquina de papel do tipo inclinado, uma máquina de papel combinada em que qualquer uma dessas máquinas de papel são combinadas, ou similares. No caso da produção com o uso de uma máquina de papel combinada, é possível obter uma folha compósita que compreende múltiplas camadas de papel através da formação de folhas a partir de pastas fluidas com diferentes proporções de mistura e que integram essas folhas. Se necessário, aditivos, assim como um intensificador de dispersabilidade, um anti-espumante e um agente de reforço são utilizados na fabricação de papel.

[030] A densidade e a resistência mecânica do papel de aramida obtido conforme descrito acima podem ser melhoradas através da prensagem a quente do papel de aramida entre um par de cilindros em alta temperatura e a alta pressão. Quando cilindros metálicos são utilizados, condições de pressão a quente ocorrem quando, por exemplo, a temperatura está situada em uma faixa de 100 a 400 °C, e a pressão linear em uma faixa de 50 a 400 kg/cm, mas que não se limitam a isso. Também é possível laminar múltiplos papéis de aramida durante a prensagem a quente. A prensagem a quente acima descrita pode ser conduzida múltiplas vezes, em qualquer ordem.

[031] Na presente invenção, o papel isolante que compreende um papel de aramida feito de uma fibrida de aramida e uma fibra curta de aramida e fornecida em um lado da superfície do papel isolante aderido a um artigo de resina moldado pode ser o próprio papel de aramida ou uma folha obtida mediante a laminação do papel de aramida, uma película, e o papel de aramida em cada um dos mesmos, a aderência dos mesmos junto com um agente adesivo ou similares, a película que é feita de um polímero tal como tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, poliamida, politetrafluoroetileno, sulfeto de polifenileno, poliamida, poliamida semi- aromática, ou fenóxi, uma mistura ou uma liga de qualquer um desses polímeros, ou similares. Aqui, qualquer agente adesivo adequado utilizado normalmente nesse campo técnico pode ser utilizado como agente adesivo utilizado para laminar os papéis de aramida. Exemplos do agente adesivo incluem agentes adesivos à base de epóxi, à base de acrílico, à base de fenol, à base de poliuretano, à base de silício, à base de poliéster, e à base de amida e similares, mas não se limita a esses. Uma composição adesiva preferencial para o laminado dos papéis de aramida pode ser uma composição adesiva à base de acrílico, à base de silício, à base de poliuretano, à base de poliéster ou à base de epóxi. Além disso, no caso de laminação da película acima descrita usando o agente adesivo, a película é quase sempre desenhada e, portanto, a folha laminada tende a deformar-se devido ao encolhimento que ocorre quando uma bobina de motor da presente invenção é produzida por um método de moldagem por injeção de material fundido durante a fabricação da bobina descrita posteriormente. Sendo assim, é preferencial o uso de um método em que uma película formada pela fusão do polímero e papéis de aramida empilhados juntos são aquecidos previamente sob pressão de modo a impregnar papéis de aramida com polímero fundido; um método em que um produto de fabricação de papel (manta) do polímero e os papéis de aramida integrados em conjunto durante a fabricação de papel ou empilhados em conjunto são aquecidos sob pressão para impregnar os papéis de aramida com a resina fundida; um método em que uma resina é extrudada por fusão sobre o papel de aramida e termicamente aderida por fusão a isso; ou similares.

[032] O número de camadas no laminado pode ser selecionado, conforme adequado, dependendo da aplicação e da finalidade do laminado.

Pelo menos uma camada de superfície é, de preferência, uma camada de papel de aramida devido à excelente capacidade de deslizamento conseguida pela camada de papel de aramida o que provoca um efeito que permite que a bobina, conforme descrito acima, seja facilmente inserida, por exemplo, entre um membro de núcleo de um estator de motor e uma bobina (coil), ou seja, em uma ranhura fornecida para o membro de núcleo, em um motor. Por exemplo, o laminado pode ser uma folha laminada, conforme descrito na Publicação de Pedido de Patente n° JP 2006-321183, incluindo duas camadas de um polímero e um papel de aramida, sendo que o polímero é produzido a partir de uma resina de poliamida aromática e uma resina fenóxi que contém um grupo epóxi que tem o(s) grupo(s) epóxi(s) em sua molécula e que tem uma razão da resina fenóxi contendo um grupo epóxi de 30 a 50%, em massa, sendo que a folha laminada é fabricada através de um método de extrusão por fusão e aderindo por fusão térmica as resinas sobre o papel de aramida, ou pode ser uma folha laminada que inclui três camadas de um papel de aramida, o polímero, e um papel de aramida. Entretanto, o número de laminado não se limita a isso.

[033] A espessura do laminado pode ser selecionada, conforme adequado, dependendo da aplicação e da finalidade do laminado, e qualquer espessura pode ser selecionada a menos que a espessura cause algum problema na processabilidade durante a dobra, enrolamento e similares. Em geral, a partir do ponto de vista da processabilidade, um laminado que tem uma espessura em uma faixa de 50 µm a 1000 µm (em particular, preferencialmente de 70 até 200 µm) é preferencial, mas a espessura não se limita a isso.

ARTIGO DE RESINA MOLDADO

[034] Na presente invenção, o artigo de resina moldado refere-se a um artigo moldado fabricado por um método de moldagem por fusão em que um polímero tem ligações de amida, como a poliamida 6, poliamida 66, poliamida 612, poliamida 11, poliamida 12, poliamida copolimerizada, poliamida MXD6, poliamida 46, poliamida metoximetilada, ou poliamida semi-aromática, um polímero que contém uma composição de resina de poliamida, conforme mostrado na Publicação de Pedido de Patente n° JP 2006-321951, uma mistura dos mesmos, ou uma mistura de qualquer destes polímeros, e um material inorgânico tal como fibra de vidro em um estado fundido que é inserido em um molde desejado, e destacado a partir do molde após resfriamento. Um artigo moldado de uma fibra de vidro e poliamida semi-aromática é preferencial particularmente devido à alta resistência térmica. Exemplos de mistura incluem Zytel (marca registrada) HTN 51G e 52G da DuPont, e similares, mas a mistura não se limita aos mesmos.

[035] É preferencial que o artigo de resina moldado seja moldado para que tenha uma ranhura para o posicionamento de uma bobina (coil) em uma parte que tenha contato com a bobina (coil) visto que a mesma estabiliza a posição da bobina (coil) e permite um enrolamento normal da bobina (coil)

com alta precisão, o que cria um efeito de aumento da eficiência de um motor- gerador ou similares.

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE BOBINA DE MOTOR

[036] Uma bobina de motor em que uma parte do artigo de resina moldado e o papel isolante são aderidos um ao outro pode ser fabricada conforme a seguir. Especificamente, o papel isolante é colocado previamente no molde de modo a entrar em contato pelo menos parcialmente com o polímero fundido, de modo que ao menos uma parte da superfície do papel isolante seja impregnada com o polímero fundido. Essa fabricação é preferencialmente conduzida visto que é desnecessário usar um agente adesivo, e a aderência pode ser alcançada simultaneamente com a fabricação do artigo de resina moldado.

[037] Doravante no presente documento, a presente invenção é descrita com base nos exemplos. Note que estes exemplos são apresentados para ilustrar os conteúdos da presente invenção por meio de exemplos, e os conteúdos da presente invenção não se limitam a estes exemplos de nenhuma maneira.

EXEMPLOS EXEMPLO DE REFERÊNCIA PREPARAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA

[038] A fibrida de poli(meta-fenileno isoftalamida) foi produzida com o uso de um aparelho (aparelho de deposição a úmido) para a produção de partículas de polpa, sendo o aparelho é constituído por uma combinação de um estator e um rotor conforme descrito na Publicação de Pedido de Patente JP n°. Sho 52-15621. Essa fibrida foi tratada com o uso de um desintegrador e um refinador/batedor para ajustar em 0,9 mm o comprimento da fibra por média ponderada do comprimento. A capacidade de drenagem da fibrida de aramida obtida foi de 90 cm3.

[039] Nesse ínterim, uma fibra de meta-aramida (NOMEX (marca registrada), finura de um único fio: 2 denier), fabricada pela DuPont foi cortada em pedaços tendo um comprimento de 6 mm (doravante chamado de "fibra curta de aramida").

PRODUÇÃO DE PAPÉIS ISOLANTES

[040] A fibrida de aramida preparada e a fibra curta de aramida foram dispersas em água para a preparação de pastas fluidas. Essas pastas fluidas foram misturadas entre si com uma razão de mistura (razão de peso) entre a fibra curta de aramida e fibrida de 1/1, e um artigo similar à folha foi fabricado com o uso de uma maquina manual de papel tipo TAPPI (área do corte transversal: 625 cm2). Subsequentemente, esse artigo similar à folha foi prensado a quente por meio de rolos compressores de metal a uma temperatura de 330°C e uma pressão linear de 300 kg/cm. Assim, cada um dos papéis de aramida mostrados nos Exemplos 1 e 2 da Tabela 1 foi obtido.

[041] Adicionalmente, com o uso do papel de aramida e uma composição de resina de poliamida semi-aromática a 50% em peso de uma resina fenóxi que contém o grupo epóxi, folhas laminadas contendo papel de aramida mostradas nos Exemplos 3 e 4 da Tabela 1 tendo uma estrutura de três camadas de papel de aramida/composição de resina/papel de aramida, sendo que os papeis de aramida foram dispostos sobre lados externos que foram obtidos pelo método descrito na Publicação de Pedido de Patente n° JP 2006-321183.

[042] Além disso, folhas laminadas contendo papel de aramida mostradas nos exemplo 5 e 6 da Tabela 1 que têm uma estrutura de três camadas de papel de aramida/filme de tereftalato de polietileno/papel de aramida em que os papéis de aramida foram dispostos em lados externos obtidos pela laminação dos papéis de aramida sobre um filme de tereftalato de polietileno (S28#16, espessura: 16 m) fabricado pela Toray Industries, Inc.

com o uso de um agente adesivo.

EXEMPLOS PRODUÇÃO DE BOBINAS DE MOTOR

[043] As bobinas de motor, conforme mostrado na Figura 1, foram obtidas pela realização de moldagem por inserção com o uso de cada um dos papeis isolantes produzidos no Exemplo de Referência e, como um polímero, uma poliamida semi-aromática (Zytel (marca registrada) HTN51G35G35EF) fabricada pela DuPont, sob as condições exibidas na Tabela 1. Especificamente, o papel isolante produzido no Exemplo de Referência foi colocado previamente em uma parte que corresponde a ambas as superfícies de extremidade de uma parte do corpo da bobina em um molde para formar uma bobina de motor, e a poliamida semi-aromática fabricada pela DuPont foi introduzida no molde. Assim, a poliamida semi-aromática foi moldada por injeção através de um método de moldagem por injeção e fusão de modo a obter cada bobina de motor conforme mostrado na Figura 1, em que o artigo de resina moldado e o papel isolante foram integralmente moldados para formar uma parte do corpo da bobina (mostrado na Figura 4) e pelo menos parte da superfície do papel isolante foi impregnado com o polímero fundido para aderir diretamente a parte da superfície a uma superfície do artigo de resina moldado. Valores das principais características das bobinas de motor obtidas dessa maneira foram avaliados pelos métodos a seguir. Os resultados são mostrados na tabela 1.

MÉTODOS DE MEDIÇÃO (1) MEDIÇÃO DE GRAMAGEM E ESPESSURA

[044] Estes foram medidos de acordo com a norma JIS C 2300-

2.

(2) CÁLCULO DA DENSIDADE

[045] A densidade foi calculada dividindo-se o gramagem pela espessura.

(3) QUALIDADE DE ADERÊNCIA

[046] A parte de aderência entre o papel isolante e o artigo de resina moldado foi observada visualmente. Uma parte aderida que não tem ruga (ascensão do papel isolante) foi avaliada como “boa”, e uma parte aderida que tem alguma ruga foi avaliada como “insatisfatória”.

(4) APARÊNCIA DA PARTE DO PAPEL ISOLANTE

[047] O grau de deformação da parte do papel isolante devido ao calor durante a moldagem foi determinado visualmente.

TABELA 1 Características Unidade Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. 6 Papel Isolante Papel de aramida %, em peso 3 3 0 0 0 0 . Gramagem g/m2 115 115 37 37 37 37 . Espessura µm 135 135 51 51 51 51 . Densidade g/m3 0,87 0,87 0,73 0,73 0,73 0,73 Folha Laminada %, em peso 0 0 3 3 3 3 . Gramagem g/m2 128 128 128 128 . Espessura µm 140 140 140 140 . Densidade g/m3 0,91 0,91 0,91 0,91 Polímero Semi-aromático %, em peso 97 97 97 97 97 97 Poliamida Sulfeto de polifenileno %, em peso 0 0 0 0 0 0 Moldagem Temp. de Polímero ºC 32 322 322 322 322 322 Temp. de Molde ºC 81 152 81 152 81 152 Satis- Satis- Satis- Satis- Satis- Satis- Qualidade da aderência fatória fatória fatória fatória fatória fatória Aparência da parte do Satis- Satis- Satis- Satis- *Defor- *Defor- Papel Isolante fatória fatória fatória fatória mada mada

[048] A partir dos resultados da Tabela 1, pode ser entendido que cada uma das bobinas do motor dos exemplos é útil como uma bobina de motor capaz de lidar com uma maior eficiência e uma maior saída de potência de um motor-gerador ou similares pelas razões a seguir. Especificamente, uma vez que a parte do corpo da bobina é feita do papel isolante e tem uma pequena espessura (espessura máxima: 135 a 140 mm), o aumento na eficiência pode ser esperado mediante a obtenção de um alto fator de espaço de bobina (coil). Além disso, a aderência entre o papel isolante e a resina é suficiente de tal maneira que a tensão de ruptura é suficientemente elevada.

Além disso, uma vez que a resistência térmica de cada papel de aramida e polímero utilizado é alta, é concebível que a bobina de motor resista suficientemente ao calor gerado pela bobina.

EXEMPLOS COMPARATIVOS PRODUÇÃO DE BOBINAS DE MOTOR

[049] Bobinas de Motor foram obtidas mediante a realização de moldagem por inserção da mesma maneira como nos exemplos com o uso dos papéis isolantes e, como um polímero, sulfeto de polifenileno (FORTRON (marca registrada) 1140A64) fabricado pela POLYPLASTICS CO., LTD. sob as condições mostradas na Tabela 2. Valores das principais características das bobinas de motor obtidas dessa maneira foram avaliados da mesma maneira como no Exemplo 1. A Tabela 2 mostra os resultados.

TABELA 2 Características Unid. Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. 6 Papel Isolante Papel de aramida %, em peso 3 3 0 0 0 0 2 .Gramagem g/m 115 115 37 37 37 37 .Espessura µm 135 135 51 51 51 51 3 .Densidade g/m 0,87 0,87 0,73 0,73 0,73 0,73 Folha Laminada %, em peso 0 0 3 3 3 3 2 .Gramagem g/m 128 128 128 128 .Espessura µm 140 140 140 140 3 .Densidade g/m 0,91 0,91 0,91 0,91 Polímero Semi-aromático Poliamida %, em peso 0 0 0 0 0 0 Sulfeto de polifenileno %, em peso 97 97 97 97 97 97 Moldagem Temp. do Polímero ºC 323 323 323 323 323 323 Temp. do Molde ºC 81 156 81 156 81 156 Qualidade da Insatis- Insatis- Insatis- Insatis- Insatis- Insatis- Aderência fatória. fatória fatória fatória fatória. fatória Aparência de parte do Satisfa- Satisfa- Satisfa- Satisfa- Defor- Defor- Papel Isolante tória tória tória tória mada mada

[050] Conforme mostrado nos resultados apresentados na Tabela 2,

em cada uma das bobinas de motor dos Exemplos Comparativos, o papel isolante não foi impregnado com a resina em algumas partes, e foi encontrado um espaço entre o papel isolante e o artigo de resina moldado em algumas partes sob observação visual. É concebível que isso possa causar uma descarga parcial quando a bobina for utilizada em um motor ou similares, a diminuição da eficiência devido à diminuição do fator de espaço da bobina devido ao espessamento da parte de espaço, um problema durante o encaixe em um núcleo, e similares. Assim, pode-se compreender que as bobinas do motor dos Exemplos Comparativos não são adequadas como bobinas de motor capazes de lidar com uma maior eficiência e uma maior saída de potência de um motor-gerador ou similares.

LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIAS 1 parte do flange da bobina 2 parte do corpo da bobina 3 ranhura para o posicionamento da bobina (coil) 4 protuberância para a montagem durante o encaixe da bobina no núcleo do estator 5 reentrância para montagem durante o encaixe da bobina no núcleo do estator.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. BOBINA DE MOTOR (motor bobbin), tendo uma parte do corpo de bobina ao redor da qual uma bobina (coil) deve ser enrolada, e partes de flange fornecidas integralmente a ambas as partes de extremidade da parte do corpo da bobina, caracterizada pela bobina de motor compreender: um artigo de resina moldado formado com o uso de um polímero que tem ligações de amida; e um papel isolante que compreende um papel de aramida feito de uma fibrida de aramida e uma fibra curta de aramida, em que uma superfície do artigo de resina moldado e o papel de aramida são diretamente aderidos um com o outro.

2. BOBINA, de acordo com reivindicação 1, caracterizada por uma superfície do papel isolante em contato com o artigo de resina moldado estar impregnada com uma resina que forma o artigo de resina moldado.

3. BOBINA, de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo artigo de resina moldado ser dotado de uma ranhura para posicionar a bobina (coil).

4. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DA BOBINA DE MOTOR, conforme definida em uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo método compreender a aderência do artigo de resina moldado ao papel isolante simultaneamente com a moldagem do artigo de resina moldado.

5. MOTOR, caracterizado por compreender um estator obtido pela integração de um membro de núcleo com a bobina de motor, conforme definida em uma das reivindicações 1 a 3, e o enrolamento de uma bobina (coil) em torno da bobina de motor.

6. MOTOR-GERADOR, caracterizado por compreender um estator obtido pela integração de um membro de núcleo com a bobina de motor, conforme definida em uma das reivindicações 1 a 3, e o enrolamento de uma bobina (coil) em torno da bobina de motor.

7. GERADOR DE POTÊNCIA, caracterizado por compreender um estator obtido pela integração de um membro de núcleo com a bobina de motor, conforme definida em uma da reivindicação 1 a 3, e o enrolamento de uma bobina em volta da bobina de motor.