BR102014029393B1

BR102014029393B1 - Veículo com uma máquina elétrica e método para melhorar a proteção contra o ingresso de água para dispositivos de uma máquina elétrica relatório

Info

Publication number: BR102014029393B1
Application number: BR102014029393-0A
Authority: BR
Inventors: Andreas DIETMAIR; Ulrich Harres
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2021-09-14
Also published as: EP2897257A2; BR102014029393A2; CN104795927B; DE102014000364A1; EP2897257B1; US9843234B2; CN104795927A; RU2015100250A3; RU2681307C2; RU2015100250A; EP2897257A3; US20150200577A1

Abstract

máquina elétrica para veículos, método para melhorar a proteção contra o ingresso de água para dispositivos de uma máquina elétrica e veículo a invenção refere-se a uma máquina elétrica para um veículo, especialmente para um veículo comercial, e a um método para proteção contra ingresso de água para tal máquina composta por um rotor (3) montado de maneira rotativa sobre um eixo (2) e um estator (4) em torno do rotor (3), pelo menos um dispositivo (8, 9) da máquina elétrica (1) sendo localizado na pelo menos uma câmara de pressão (6, 7) que é submetida pelo menos intermitentemente a uma sobrepressão que é elevada em relação à pressão ambiente.

Description

DESCRIÇÃO

[0001] A invenção refere-se a uma máquina elétrica para um veículo, especialmente para um veículo comercial, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e para um método para proteção contra o ingresso de água para uma máquina elétrica de acordo com a reivindicação 9.

[0002] Máquinas elétricas instaladas nos veículos, em particular em veículos utilitários, podem ser projetadas para estar protegidas contra água de respingos. Dependendo do campo de aplicação do veículo em questão, geradores ou outras máquinas elétricas instaladas nos veículos podem ser expostos não só à água de respingo, mas podem ser parcialmente ou completamente cercadas por água de modo que, em particular, dispositivos elétricos sensíveis da máquina elétrica em questão podem ser prejudicados ou mesmo tornados inoperantes. Por exemplo, se a água penetra a região dos contatos excêntricos do comutador de uma máquina elétrica, o contato elétrico entre contatos excêntricos e anéis de deslizamento pode ser temporariamente ou completamente interrompido, causando mau funcionamento. Além disso, a penetração de água pode causar danos de corrosão para dispositivos em questão.

[0003] É o objeto da invenção desenvolver uma máquina elétrica de modo que dispositivos sensíveis à água da máquina elétrica possam ser otimamente protegidos contra o ingresso de água e/ou continuar a funcionar até debaixo d'água.

[0004] Este objeto é alcançado com as características da reivindicação 1. Desenvolvimentos Especialmente vantajosos da máquina elétrica ce acordo com a invenção são divulgados nas reivindicações dependentes 2 a 8.

[0005] De acordo com a seção caracterizadora da reivindicação 1, pelo menos um dispositivo localizado no alojamento da máquina elétrica é disposto em pelo menos uma câmara de pressão que está sujeita, de preferênca intermitentemente, através de uma conexão de ar comprimido a uma sobrepressão que é elevada em relação à pressão ambiente de meio em torno da máquina elétrica. Como resultado do acúmulo ce sobrepressão na câmara de pressão, consegue-se que o dispositivo loca izado nela seja protegido contra o ingresso de água. Os elementos elelrônicos de um conversor de frequência, um comutador ou outros compone ates eletrônicos podem ser dispostos em tal câmara de pressão. É especialmente vantajoso dispor os anéis coletores dispostos sobre o eixo do rotor e os contatos excêntricos apoiados contra os anéis de deslizamento em uma câmara de pressão, á que esta área é especialmente problemática em relação ao ingresso de água.

[0006] Para ser pressurizada, a câmara de pressão em questão pode ser conectada a um reservatório de ar comprimido presente em qualquer caso em um automóvel. Também é possível, no er tanto, conectar a câmara de pressão a um compressor ou ao lado de sobrepressão de uma área de entrada de um motor a combustão interna. O fornscimento de ar comprimic o para a câmara de pressão, portanto, não requer dispositivos adicionais, já que os dispositivos de um automóvel presen e em qualquer caso podem ser usados para essa finalidade.

[0007] Na modalidade preferencial de uma máquina elétrica, a câmara de pressão ou câmaras de pressão não precisam se’ pressurizadas constanteinente. Em vez disso, uma unidade de controle que controla o fornecimento de ar comprimido a uma câmara de pressão respectiva como uma função de parâmetros ambientais ou outros parâmetros pode ser provida. Por exemplo, um sensor de água pode detectar imersão da máquina elétrica, para que a unidade de controle em seguida acione a pressurização das câmaras de pressão em questão. Ao controlar a pressurização como uma função de parâmetros ambientais ou outros parâmetros, o ingresso de água a dispositivos sensíveis à água da máquina elétrica é evitado de forma especificada, sem a necessidade de manter uma sobrepressão constante nas respectivas câmaras de pressão. No entanto, também pode ser possível desencadear a pressurização manualmente.

[0008] Em uma câmara de pressão, uma linha de fornecimento de ar comprimido pode ser conectada diretamente a uma conexão de ar comprimido. No entanto, canais de ar comprimido levando a uma ou mais câmaras de pressão também podem ser dispostos na máquina elétrica e conectados a um reservatório de ar comprimido externo ctravés de uma conexão de ar comprimido em comum. Os canais de ar comprimido, dispostos na máquina elétrica tornam possível que ar comprimido seja fornecido a uma conexão de ar comprimido localizada remotamente à câmara de pressão, independentemente da localização espacial da câmara de pressão em questão.

[0009] Pode ser especialmente vantajoso dispor pelo menos uma abertura de saída com uma seção transversal de abertura pequena em cada câmara de pressão, a seção transversal de abertura sendo selecionada tal que uma sobrepressão apropriada possa sei acumulada na câmara de pressão usando o reservatório de pressão existente ou outros geradores de pressão presentes. A abertura de saída tem a vantagem de que a câmara de pressão tem ventilação definida, por meio da qual qualquer umidade presente pode ser removida da câmara de; pressão. Se a abertura de saída está localizada em uma região de drenagem inferior à câmara de pressão, água também pode fluir para fora da abertura de saída automaticamente.

[0010] A máquina elétrica de acordo com a invenção é disposta preferencialmente em um veículo comercial adequado para implantação em água, cuja câmara de pressão ou câmaras de pressão está/estão conectada(s) a um reservatório de ar comprimido ou um gerador de ar comprimido presente no veículo comercial, através de una unidade de controle. Õ veículo comercial pode ser, por exemplo, um ve ículo anfíbio ou um veículo de recuperação que pode ser usado em áreas al agadas.

[0011] É um objeto adicional da invenção especificar um método para melhorar a proteção contra o ingresso de água para dispositivos de máquinas elétricas.

[0012] Este objeto adicional é alcançado com as características da reivindicação 9. De acordo com a reivindicação 9, uma câmara de pressão em que se situam os dispositivos a serem proteg dos da água é pressurizada pelo menos intermitentemente. Aqui, a pressurização de preferência é efetuada como uma função de parâmetros ambientais ou outros parâmetros de operação da máquina elétrica e/ou do veículo em que a máquina elétrica está disposta. Dados de umidade provindos de sensores ou dados de um sistema de posicionamento global podem ser usados como parâmetros. No entanto, uma pressurização pode ocorrer, por exemplo, toda vez que o veículo dá partida ou pára, com o intuito de efetuar remoção do efeito da umidade da câmara de pressão por meio de uma função de ventilação associada. Como alternativa ou, opcionalmente, ativação manual também é possível.

[0013] Ativação dos freios do veículo também pode ser usada como um parâmetro de frenagem para pressurização; a pressurização então pode ser mantida por um determinado período de tem ao. No entanto, a velocidade do veículo pode também ser usada como um parâmetro para, por exemplo, desligar a pressurização a velocidades de veículo relativamente altas. Presume-se aqui que ação na água não acontece a velocidades de veículo relativamente altas.

[0014] A invenção é explicada em mais detalhes abaixo com referenciada modalidades exemplares representadas na ilustração, em que: um diagrama em bloco de dispositivos para pressurização de je pressão providos em uma máquina elétrica, e Fig. 2 é uma vista parcial de uma máquina elétrica em seção longitudinal da região de uma câmara de pressão em torno de anéis c dispostos Fig. 1 é câmaras e deslizamento uma mác sobre um eixo de rotor.

[0015] O diagrama de bloco da Fig. 1 mostra esquematicamente uina elétrica 1 tendo um rotor 3 montado de manei ra rotativa sobre 2 e um estator 4 em torno do rotor 3. Duas câmaras de pressão 6, um eixo 7, nas áuais os dispositivos, 8, 9, representados apeijias de maneira indicativa , estão localizados, são dispostas no alojamento 5 da máquina elétrica

[0016] As duas câmaras de pressão 6, 7 estão ligadas a um reservatório de ar comprimido 12 através de linhas de presjsão 10, 11. Uma unidade de controle 13 com um atuador 14 e um processador 15 situa-se linhas de pressão 10 e 11, cujo processador 15 controla o atuador dados de função de sensor de um sensor de água e parâmetros adicionais uma unidade de controle de controle de motor 17 pode, por exemplo, Iransmitir para o ador 15 os dados de velocidade do veículo em que representado na Fig. 1, juntamente com a máquina elétrica de controle de motor 17 também pode transmitir dados GPS (dados tie posição) para o processador 15 como parâme do veículo. Com referência a todos os parâmetros parâme atuador entre as 14 comc função d unidade process; unidade 16 e como uma de motor 17. A o arranjo inteiro 1, é disposto. A ros de operação de operação e /oca ativação do ros ambientais recebidos, o processador 15 pro 14 para pressurizar as câmaras de pressão 6 e 7 ihtermitentemente com préssão do reservatório de ar comprimido 12. Neste : de pressão 6, 7 são sujeitas a uma sobrepressão tal que i elevadq do que a pressão ambiente prevalece nas câma as de pressão 6, é especialmente importante se a máquina elétrica saso, as câmaras ma pressão mais 7. Istc completamente imersa em água, a fim de garantir que a água não tem meios de entrar nas câmaras de pressão 6, 7.

[0017] A câmara de pressão 6 contém o dispositivo 8 a ser protegido da água, que compreende essencialmente anéis de deslizamento e contatos excêntricos, como mostrado em mais detalhe na Fig. 2. Um conversor de frequência com seus componentes eletrônicos pode, por exemplo, ser disposto na câmara de pressão 7 como um disoositivo 9 a ser protegido da água; retificadores de diodo, por exemplo, pode m ser providos em conjunto com geradores.

[0018] As duas câmaras de pressão 6, 7 têm uma conexão de ar comprimido 18 com a qual uma respectiva linha de pressão 10 é conectada. Além disso, as duas câmaras de pressão 6, 7 têm aberturas de saída 19 providas na região inferior, das quais o ar comprimido, bem como a água pode ser descarregado na direção das setas-para baixo marcadas.

[0019] Na vista parcial aumentada da Fig. 2, a câmara de pressão 6, representada apenas indicativamente na Fig. 1, é mostrada com mais detalhes. A extremidade do eixo 2 do rotor 3, no qual anéis de deslizamento 20 são dispostos, projeta-se na câmara de presssão 6. O eixo 2 é montado de maneira rotativa no alojamento 5 da máquina elétrica por meio de um rolamento de esferas 21. Na região da câmara de pressão 6, o alojamento 5 é configurado como uma tampa 22 que é selada em relação ao resto do alojamento 5 por meio de um anel de vedação 23. Além disso, a conexão de ar comprimido 18 é moldada integralmente na tampa 22 na forma de uma peça de conexão.

[0020] Contatos excêntricos 24, que são pressionados contra os anéis de deslizamento 20 por meio de molas de compressão 25, estão localizados na região superior da câmara de pressão 6. Linhas elétricas 26 dos contatos excêntricos 24 conduzem para fora da parte de alojamento estendida de maneira ascendente 27 da tampa 22. Uma conexão de ar comprimido 18, através da qual o ar comprimido pode ser fornecido para a câmara de pressão 6 na direção da seta associada, é também disposta na parte de alojamento orientada de maneira ascendente 27. Ar comprimido também é fornecido para a câmara de compressão 6 na conexão de ar comprimido 18 projetando para a direita a partir da tampa 22 na direção da seta 28 marcada, para que uma sobrepressão correspondente seja produzida na câmara de pressão 6.

[0021] A abertura de saída 19, também mostrada na Fig. 1, é disposta na região inferior da câmara de pressão 6, cuja área de seção transversal da abertura de saída 19 é selecionada, tal que uma sobrepressão pode ser acumulada na câmara de pressão 6 por meio do fornecimento de ar comprimido nas conexões de ar comprimido 18. A abertura de saída 19 tem uma função de ventilação e também uma função de drenagem de água, no caso de penetração de água na câmara de pressão 6, por exemplo, no modo desligado.

[0022] Deve-se notar que os contatos excêntric os 24 que são vistos na modalidade exemplar representada na Fig. 2 estão na forma de escovas de carvão em forma de haste. Em vez dos anéis c e deslizamento de 20, um comutador que coopera com os elementos de contatos excêntricos que não sejam os contatos excêntricos 24 mostrados aqui, podem ser dispostos no eixo 2 do rotor, a fim de estabelecer a conexão elétrica necessária para o enrolamento de rotor do rotor.

[0023] A pressurização de acordo com a invenção na região de dispositivos que devem ser protegidos contra o ingresso de água também pode ser utilizada com máquinas elétricas sem escova e, em geral, também com outras unidades elétricas ou outros dispositivos a serem protegidos da água. Lista de referências 1 Máquina Elétrica 2 Eixo 3 i Rotor Estator Alojamento Câmara de Pressão Dispositivo Linhas de pressão Reservatório de ar comprimido Unidade de Controle Atuador Processador Sensor de Água Unidade de controle de motor Conexão de ar comprimido Abertura de Saída Anéis de deslizamento Rolamento de esferas Tampa Anel de vedação Contatos excêntricos

Claims

1. Veículo com uma máquina elétrica que compreende um rotor (3) montado de maneira rotativa sobre um eixo (2) e um estator (4) em torno do rotor (3), em que pelo menos um dispositivo (8, 9) da máquina elétrica (1) localiza-se em pelo menos uma câmara de pressão (6, 7) da máquina elétrica (1), caracterizado pelo fato de que a câmara de pressão (6, 7) pode ser pressurizada por meio de uma conexão de ar comprimido (18) com ar comprimido de um coletor de admissão de um motor de combustão interna, e que é provida uma unidade de controle (13) que controla o fornecimento de ar comprimido para a câmara de pressão (6, 7) dependendo dos parâmetros ambientais e/ou de outros parâmetros.

2. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os anéis de deslizamento (20) dispostos no eixo (2) e contatos excêntricos (24) apoiados contra os anéis de deslizamento (20) localizam-se na câmara de pressão (6).

3. Veículo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um canal de ar comprimido, o qual vai de uma conexão de ar comprimido (18) a pelo menos uma câmara de pressão (6, 7), é disposto na máquina elétrica (1).

4. Veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a câmara de pressão (6, 7) tem pelo menos uma abertura de saída (19) com uma pequena seção transversal de abertura.

5. Veículo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a saída de abertura (19) serve como uma abertura de drenagem de água e como uma abertura de descarga de ar.

6. Veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (1) é disposta em um veículo comercial adequado para operações na água, em que a máquina elétrica (1) tem uma câmara de pressão (6, 7) que é conectada por meio de uma unidade de controle (13) a um reservatório de ar comprimido (12) ou a um gerador de ar comprimido presente no veículo comercial.

7. Método para melhorar a proteção contra o ingresso de água para dispositivos (8, 9) de uma máquina elétrica (1) que é usada em um veículo, em particular em um veículo comercial, em que a máquina elétrica (1) possui um rotor (3) montado de maneira rotativa sobre um eixo (2) e um estator em torno do rotor (3), o método caracterizado pelo fato de que uma câmara de pressão (6, 7) da máquina elétrica (1), na qual um dispositivo (8, 9) da máquina elétrica (1) a ser protegido de onde água se encontra, é pressurizada pelo menos intermitentemente com ar comprimido, em que a câmara de pressão (6, 7) é pressurizada por meio de uma conexão de ar comprimido (18) com ar comprimido de um coletor de admissão de um motor de combustão interna do veículo, e em que a câmara de pressão (6, 7) é pressurizada com ar comprimido dependendo de parâmetros ambientais e/ou de outros parâmetros da máquina elétrica e/ou do veículo.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a câmara de pressão (6, 7) é pressurizada com ar comprimido quando o motor de acionamento do veículo é desligado.

9. Método de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que uma pressurização da câmara de pressão (6, 7) com ar comprimido por um período de tempo predeterminado é desencadeada por meio de um elemento interruptor manualmente atuável.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que os dados de um sensor de água (16) e/ou dados de posicionamento e/ou parâmetros adicionais são avaliados para desencadear uma pressurização da câmara de pressão (6, 7) com ar comprimido.