ES2298380T3 - Estator para una maquina electrica de campo giratorio, en particular una maquina sincronica. - Google Patents
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Abstract
Estator para una máquina eléctrica de campo giratorio, en particular una máquina sincrónica, con un paquete de chapas que forma una culata (1) anular y en cuyo lado interior está dispuesto un arrollamiento formado por una pluralidad o por múltiples bobinas (4) distribuidas en la dirección circunferencial, estando dispuestos en el lado interior de la culata (1) polos (2) y polos intermedios (3) salientes, que sobresalen hacia el interior en la dirección radial y que están dispuestos alternativamente en la dirección circunferencial, de los que los polos intermedios (3) no están provistos de un arrollamiento y los polos (2) están envueltos por una bobina (4), respectivamente, para lo cual los polos (2) tienen en sus lados longitudinales paralelos al eje una ranura (5) que se extiende en la dirección del lado longitudinal, respectivamente, para el alojamiento de tramos de bobina (6) y presentando estas ranuras (5) una sección transversal trapezoidal, caracterizado porque los polos intermedios (3) no provistos de un arrollamiento están cerrados en la abertura de la ranura del lado longitudinal, estando realizados los polos intermedios (3) en una pieza con la culata (1) y los polos (2) como paquetes de chapas provistos de un arrollamiento de forma separada, que presentan en sus lados de ensambladura (11) orientados hacia la culata (1) elementos de unión positiva (12) que se extienden en la dirección paralela al eje, a los que corresponden elementos de unión positiva (10) que se extienden en paralelo al eje dispuestos a la distancia de la división de los polos (2) provistos de un arrollamiento en el lado interior de la culata (1).
Description
Estator para una máquina eléctrica de campo
giratorio, en particular una máquina sincrónica.
La invención se refiere a un estator para una
máquina eléctrica de campo giratorio, en particular una máquina
sincrónica, con un paquete de chapas que forma al menos una culata
anular y un arrollamiento dispuesto en el interior de esta culata,
que está formado por una pluralidad o por múltiples bobinas
distribuidas en la dirección circunferencia.
En máquinas de campo giratorio, en particular
también en máquinas sincrónicas, es habitual disponer el
arrollamiento en ranuras que se encuentran en el lado
circunferencial interior de la culata. Según la ocupación de las
ranuras, las distintas bobinas del conjunto del arrollamiento se
cruzan más o menos en la zona frontal y están en contacto entre sí.
La introducción de las bobinas del arrollamiento en las ranuras es
correspondientemente complicada, debiendo preverse a continuación
un aislamiento entre las bobinas en las conexiones frontales.
En generadores de corriente continua, los
arrollamientos están dispuestos en polos salientes. Por el documento
GB 2 224 399 A se conoce un estator para un motor de corriente
continua que está segmentado. La culata de este estator está
dividida en distintos tramos, que pueden conectarse en los dos
extremos con un polo principal, respectivamente. Para ello, en los
tramos de la culata y en los polos principales están previstos
elementos de unión positiva que engranan unos en otros. Entre los
polos principales pueden unirse polos auxiliares a los tramos de
culata mediante una ensambladura en cola de milano. En el documento
GB 2 224 399 A no se menciona nada acerca de como proveer los polos
de un arrollamiento.
Por el documento GB 2 179 205 A se conoce otro
estator para un motor de corriente continuo que presenta en el lado
interior de la culata polos principales y polos intermedios
salientes. Para que sea posible proveer los polos principales
realizados en una pieza con la culata del estator de un
arrollamiento, los polos intermedios pueden unirse posteriormente a
la culata.
La invención tiene el objetivo de crear un
estator para una máquina eléctrica de campo giratorio que pueda
fabricarse de forma más sencilla en general, aunque en particular en
lo que se refiere a su arrollamiento.
Este objetivo se consigue en un estator del tipo
genérico según la invención mediante las propiedades
caracterizadoras de la reivindicación 1.
Para ello, en la culata a base de chapas en el
lado interior están dispuestos polos y polos intermedios salientes
que sobresalen hacia el interior en la dirección radial, estando
dispuestos los mismos alternativamente en la dirección
circunferencial. Aquí, los polos intermedios no están provistos de
un arrollamiento y los polos están envueltos por una bobina,
respectivamente. Los polos provistos de un arrollamiento tienen en
sus lados longitudinales paralelos al eje una ranura que se
extiende en la dirección del lado longitudinal, respectivamente,
para el alojamiento de tramos de bobina y estas ranuras presentan
una sección transversal trapezoidal y están cerradas por los polos
intermedios no provistos de un arrollamiento en la abertura de la
ranura del lado longitudinal. Los polos intermedios están
realizados en una pieza con la culata y los polos están realizados
como paquetes de chapas provistos de un arrollamiento de forma
separada, que presentan en sus lados de ensambladura orientados
hacia la culata elementos de unión positiva que se extienden en la
dirección paralela al eje, a los que corresponden elementos de
unión positiva que se extienden en paralelo al eje dispuestos a la
distancia de la división de los polos provistos de un arrollamiento
en el lado interior de la culata.
Para la invención es esencial que las distintas
bobinas puedan arrollarse más fácilmente pudiendo arrollarse, en
particular, directamente en los polos que han de ser provistos de un
arrollamiento. Los polos intermedios no provistos de un
arrollamiento delimitan las bobinas en los polos provistos de un
arrollamiento unas respecto a las otras y las bobinas tampoco
entran en contacto unas con otras en las conexiones frontales,
puesto que en la zona frontal de la máquina, las bobinas no
presentan cruces a los dos lados del estator. Se suprime por
completo un aislamiento entre las bobinas y las distintas bobinas
propiamente dichas pueden aislarse más fácilmente.
En las reivindicaciones subordinadas se indican
características de configuración ventajosas de la invención.
A continuación, la invención se explicará más
detalladamente con ayuda del dibujo haciéndose referencia a unos
ejemplos de realización. Muestran:
la fig. 1 la vista frontal de un estator para
una máquina sincrónica con un corte parcial en la zona de uno de
los polos provistos de un arrollamiento;
la fig. 2 un corte longitudinal a través del
estator según la fig. 1;
la fig. 3 una representación en vista a escala
ampliada de un corte transversal parcial a través del estator según
la fig. 1 en la zona de uno de los polos provisto de un
arrollamiento y
la fig. 4 una representación en perspectiva de
un polo provisto de un arrollamiento para un estator del tipo aquí
descrito con un arrollamiento representado de forma esquemática.
En las figuras 1 y 2 se ve concretamente el
paquete de chapas de un estator para una máquina sincrónica con el
que se forma una culata 1 anular, en cuyo lado interior están
dispuestos polos 2 y polos intermedios 3 que sobresalen radialmente
hacia el interior. A diferencia de otras máquinas de campo giratorio
que presentan en el estator un paquete de hierro a base de chapas,
en el estator representado los polos 2 y los polos intermedios 3
son polos salientes.
Cada polo 2 porta una bobina 4, estando
conectadas las mismas eléctricamente de tal forma unas con otras que
al conectar corriente resulte un campo giratorio magnético, al que
sigue el rotor no representado.
Para el alojamiento de las bobinas 4, los polos
2 presentan ranuras 5 en sus lados longitudinales dispuestos en
paralelo al eje, lo cual se muestra en la fig. 4. Estas ranuras 5
dispuestas en paralelo al eje están cerradas por los polos
intermedios 3 dispuestos a los lados de los polos 2 que pueden ser
provistos de arrollamiento, respectivamente, de modo que resulta en
conjunto a los dos lados de cada polo 2 que puede ser provisto de
un arrollamiento un espacio para arrollamiento con una sección
transversal aproximadamente trapezoidal, en el que están alojados
los dos tramos de bobina 6 que se extienden en la dirección
longitudinal de una bobina 4. Las ranuras 5 de los polos 2 o todo
el espacio para arrollamiento incluidos los flancos de los polos
intermedios 3 están revestidos mediante un núcleo de bobina 9 que
envuelve los tramos de bobina 6 correspondientemente.
En la zona frontal de la máquina, es decir,
delante de los dos lados frontales del estator, las bobinas 4
forman tramos frontales 7 doblados aproximadamente de forma
semicircular, lo cual se indica en la fig. 4. Para poder proveer
los polos 2 más fácilmente de su arrollamiento y para la realización
de los tramos frontales 7 de las bobinas, aquí están unidos en el
lado frontal portabobinas 8, que están dispuestos a continuación de
las aberturas frontales de las ranuras 5 del lado longitudinal de
los polos 2 y que pueden estar insertados en éstas.
Además, en la fig. 1 se ven ranuras 14 que se
extienden en paralelo al eje en las superficies de los polos 2
dispuestas hacia el entrehierro, pudiendo estar previstas estas
ranuras tanto en los polos 2 como en los polos intermedios 3 no
provistos de un arrollamiento y sirviendo para la disposición
simétrica del arrollamiento formado por las distintas bobinas
4.
La realización del arrollamiento de los polos 2
tiene lugar en el exterior del estator, lo cual simplifica
especialmente la colocación o el montaje de las bobinas 4. Los polos
2 en primer lugar separados se insertan después de proveerlos de un
arrollamiento en la dirección paralela al eje en el espacio
intermedio entre dos polos intermedios 3 y se unen a la culata 1
con los lados de ensambladura 11 adaptados a la extensión de la
culata dejándose un entrehierro lo más pequeño posible. Para ello,
la culata 1 presenta a la distancia de la división de los polos 2
provistos de un arrollamiento en su lado interior elementos de unión
positiva 10 que se extienden en paralelo al eje en forma de almas
con una sección transversal en forma de cola milano,
correspondiendo a los mismos elementos de unión positiva 12 que
también tienen una sección transversal negativa en forma de cola de
milano en los lados de ensambladura 11 de los polos 2. Además, en
los puntos de ensambladura pueden estar previstos contornos 13
paralelos al eje, que se extienden en la dirección longitudinal,
para garantizar un posicionamiento exacto de los polos 2 provistos
de arrollamiento. Antes de ser provistos de un arrollamiento, los
polos 2 representan un paquete de chapas fabricado por separado, que
también puede ser unido a la culata 1 mediante elementos de unión
positiva configurados de otra forma.
La disposición de los polos 2 provistos de
arrollamiento en la culata 1 se realiza de tal forma que, vistos en
la dirección circunferencial de la culata 1, los polos 2 y los polos
intermedios 3 están dispuestos alternativamente, es decir, que se
encuentra siempre un polo intermedio 3 entre dos polos 2 y,
viceversa, un polo 2 entre dos polos intermedios 3,
respectivamente.
Claims (7)
1. Estator para una máquina eléctrica de campo
giratorio, en particular una máquina sincrónica, con un paquete de
chapas que forma una culata (1) anular y en cuyo lado interior está
dispuesto un arrollamiento formado por una pluralidad o por
múltiples bobinas (4) distribuidas en la dirección circunferencial,
estando dispuestos en el lado interior de la culata (1) polos (2) y
polos intermedios (3) salientes, que sobresalen hacia el interior
en la dirección radial y que están dispuestos alternativamente en la
dirección circunferencial, de los que los polos intermedios (3) no
están provistos de un arrollamiento y los polos (2) están envueltos
por una bobina (4), respectivamente, para lo cual los polos (2)
tienen en sus lados longitudinales paralelos al eje una ranura (5)
que se extiende en la dirección del lado longitudinal,
respectivamente, para el alojamiento de tramos de bobina (6) y
presentando estas ranuras (5) una sección transversal trapezoidal,
caracterizado porque los polos intermedios (3) no provistos
de un arrollamiento están cerrados en la abertura de la ranura del
lado longitudinal, estando realizados los polos intermedios (3) en
una pieza con la culata (1) y los polos (2) como paquetes de chapas
provistos de un arrollamiento de forma separada, que presentan en
sus lados de ensambladura (11) orientados hacia la culata (1)
elementos de unión positiva (12) que se extienden en la dirección
paralela al eje, a los que corresponden elementos de unión positiva
(10) que se extienden en paralelo al eje dispuestos a la distancia
de la división de los polos (2) provistos de un arrollamiento en el
lado interior de la culata (1).
2. Estator según la reivindicación 1,
caracterizado porque a las aberturas frontales de las ranuras
(5) en los polos (2) están unidos portabobinas (8) que apoyan los
tramos frontales (7) de la bobina (4) correspondiente.
3. Estator según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las ranuras (5) en los polos (2)
provistos de un arrollamiento están revestidas mediante un núcleo
de bobina (9) que envuelve los tramos de bobina (6) alojados.
4. Estator según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque los elementos de unión positiva (10)
de la culata (1) y los elementos de unión positiva (12) de los polos
(2) provistos de un arrollamiento tienen una sección transversal en
forma de cola de milano.
5. Estator según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque en el lado del entrehierro de los
polos (2) y/o de los polos intermedios (3) están previstas ranuras
(14) paralelas al eje para la disposición simétrica del
arrollamiento.
6. Procedimiento para la fabricación del estator
de una máquina eléctrica de campo giratorio, en particular una
máquina sincrónica, que presenta un paquete de chapas que forma una
culata anular y un arrollamiento dispuesto en el lado interior de
la misma que está formado por una pluralidad o por múltiples bobinas
distribuidas en la dirección circunferencial, caracterizado
porque en la culata (1) están previstos polos (2) y polos
intermedios (3) que sobresalen radialmente hacia el interior y que
están dispuestos alternativamente en la dirección circunferencial,
de los que los polos intermedios (3) se fabrican en una pieza con la
culata (1) como paquete de chapas y los polos (2) se fabrican como
paquete de chapas separado, envolviéndose cada polo (2) con una
bobina (4) y uniéndose los polos (2) provistos de un arrollamiento
a la culata (1) entre los polos intermedios (3) en el lado
interior.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque los polos (2) provistos de un
arrollamiento se unen a la culata (1) mediante inserción paralela
al eje en el espacio intermedio entre los polos intermedios
(3).
Applications Claiming Priority (2)
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