BR102019026076A2 - Máquina elétrica girante e tampão de conversão de modo de ventilação para uma máquina elétrica girante - Google Patents

Abstract

máquina elétrica girante e tampão de conversão de modo de ventilação para uma máquina elétrica girante. a presente invenção refere-se a uma máquina elétrica girante do tipo que compreende um invólucro que aloja um núcleo ativo com um rotor e um estator, o rotor sendo montado sobre um eixo (8), o invólucro possuindo uma abertura coincidente com o eixo, a abertura sendo configurada para receber um dentre um ventilador (6) configurado para montagem sobre o eixo (8) e um tampão de conversão (7) configurado para fechar a abertura.

Description

MÁQUINA ELÉTRICA GIRANTE E TAMPÃO DE CONVERSÃO DE MODO DE VENTILAÇÃO PARA UMA MÁQUINA ELÉTRICA GIRANTE CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a uma máquina elétrica girante e, mais especificamente, a uma máquina elétrica girante com um tampão de conversão de modo de ventilação.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] São conhecidas da técnica diversos tipos diferentes de invólucros de máquinas elétricas, que compreendem basicamente um invólucro onde são alojadas as partes e componentes das máquinas.

[0003] Como sabido por aqueles versados na técnica, o invólucro é adaptado para alojar uma série de componentes internos e também para receber uma série de acessórios e componentes externos, os quais são fixados ao invólucro por diferentes sistemas de fixação.

[0004] As máquinas elétricas girantes podem compreender ainda sistemas de ventilação, cujo objetivo é dissipar o calor gerado pela máquina, mantendo sua temperatura interna dentro de limites de operação preestabelecidos.

[0005] No projeto mecânico de máquinas elétricas girantes, podem ser selecionados diferentes modos de ventilação. Dois modos de ventilação geralmente utilizados são o modo de ventilação fechada com ventilação externa (TEFC - totally enclosed fan cooled) e o modo de ventilação fechada sem ventilador (TEAO - totally enclosed air over).

[0006] As máquinas que utilizam o modo de ventilação TEFC compreendem um ventilador montado no eixo da máquina, externamente ao invólucro, e uma tampa defletora sobre o ventilador. Assim, a dissipação do calor é feita através da superfície externa do invólucro.

[0007] As máquinas que utilizam o modo de ventilação TEAO são geralmente isentas de um sistema de ventilação próprio, e sua refrigeração vem da própria aplicação em que a máquina está acoplado e que gera o fluxo de ar que passa sobre o invólucro.

[0008] Assim, o modo de ventilação adotado influencia o projeto mecânico da máquina elétrica, de modo que diferentes invólucros e eixos são utilizados para diferentes modos de ventilação.

[0009] A necessidade de alteração de projeto mecânico para cada modo de ventilação limita a aplicação dos invólucros de máquinas elétricas, e, consequentemente, aumenta o custo das máquinas.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0010] É um objetivo da presente invenção proporcionar uma máquina elétrica girante que seja capaz de suportar, em um mesmo projeto mecânico de invólucro, diferentes modos de ventilação.

[0011] É outro dos objetivos da presente invenção proporcionar uma máquina elétrica girante com um sistema de fixação de ventilador que elimina a necessidade de elementos de vedação adicionais.

[0012] É mais um dos objetivos da presente invenção proporcionar uma máquina elétrica girante que permita a conversão, em um mesmo projeto mecânico de invólucro e eixo, de um modo de ventilação do tipo TEFC para um modo de ventilação do tipo TEAO.

[0013] É outro dos objetivos da presente invenção proporcionar uma máquina elétrica girante que permita a conversão, em um mesmo projeto mecânico de invólucro e eixo, de um modo de ventilação do tipo TEAO para um modo de ventilação do tipo TEFC.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0014] A presente invenção contempla uma máquina elétrica girante do tipo que compreende um invólucro que aloja um núcleo ativo com um rotor e um estator, o rotor sendo montado sobre um eixo, o invólucro possuindo uma abertura alinhada com o eixo, e a abertura sendo configurada para receber, sem qualquer modificação no comprimento do eixo, um dentre: um ventilador configurado para montagem sobre o eixo; e um tampão de conversão configurado para fechar a abertura.

[0015] Em uma concretização da invenção, o tampão de conversão compreende uma parte de corpo cilíndrica dimensionada para se encaixar, por interferência, na abertura do invólucro; e uma parte de tampa possuindo um diâmetro maior do que o diâmetro da abertura do invólucro.

[0016] Em uma concretização da invenção, o ventilador compreende uma parte de cubo configurada para encaixe sobre a extremidade do eixo.

[0017] A parte de cubo pode compreender um ressalto circular interno que coopera com uma reentrância circular na extremidade do eixo, e o eixo pode compreender um chanfro que coopera com uma extremidade da parte de cubo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A presente invenção será descrita a seguir com mais detalhes, com referências aos desenhos anexos, nos quais:

[0019] Figura 1 - é uma vista lateral de uma máquina elétrica de acordo com a presente invenção;

[0020] Figura 2 - é uma vista em perspectiva de uma máquina elétrica de acordo com a presente invenção; a máquina sendo mostrada sem a tampa defletora;

[0021] Figura 3 - é uma vista em corte da extremidade traseira de uma máquina elétrica de acordo com a presente invenção, mostrando o encaixe entre o ventilador e o eixo da máquina;

[0022] Figura 4 - é uma vista em perspectiva da extremidade do eixo de uma máquina elétrica girante de acordo com a presente invenção;

[0023] Figura 5 - é uma vista lateral de uma máquina elétrica de acordo com a presente invenção; a máquina sendo mostrada com um tampão de conversão;

[0024] Figura 6 - é uma vista em perspectiva para um tampão de conversão para uma máquina elétrica girante de acordo com a presente invenção; e

[0025] Figura 7 - é uma vista em corte da extremidade traseira de uma máquina elétrica de acordo com a presente invenção, mostrando o encaixe entre o tampão e o invólucro da máquina elétrica girante.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0026] As figuras 1 a 7 mostram uma concretização da máquina elétrica girante de acordo com a presente invenção.

[0027] Embora a presente invenção seja descrita incorporada em um motor elétrico, deve ser entendido que a solução da presente invenção poderia ser igualmente aplicada a outras máquinas elétricas girantes que compreendem um invólucro como, por exemplo, qualquer máquina elétrica girante com tais características.

[0028] Conforme pode ser visto na Figura 1, o motor elétrico compreende um invólucro bipartido 1 na direção axial, formado por uma primeira parte de invólucro 1a e uma segunda parte de invólucro 1b.

[0029] Deve ser ressaltado, entretanto, que a presente invenção poderia ser incorporada em máquinas elétricas com invólucros com diferentes características construtivas, como, por exemplo, do tipo que compreende um corpo principal inteiriço com tampas em suas extremidades.

[0030] Como sabido pelos técnicos no assunto, o invólucro de um motor aloja uma série de componentes internos e recebe uma série de acessórios e componentes externos, os quais são fixados ao invólucro por diferentes sistemas de fixação. Assim, como componentes externos, o motor elétrico da figura 1 possui uma caixa de ligação 2, um pé 3, um flange 4, um eixo 8 e uma tampa defletora 5. A função desses componentes é conhecida pelos técnicos no assunto e não será aqui detalhadamente discutida.

[0031] A figura 2 mostra o motor elétrico sem a tampa defletora 5, de modo que o ventilador 6 esteja visível.

[0032] Nessa concretização da invenção, o invólucro possui uma abertura axialmente coincidente com o eixo 8 do motor elétrico, de modo a permitir que o ventilador 6 seja montado sobre eixo.

[0033] Assim, na configuração mostrada nas figuras 1 e 2, a máquina elétrica da presente invenção está funcionado em um modo de ventilação TEFC, em que o ventilador 6 está montado/fixado no eixo da máquina elétrica.

[0034] A figura 3 é uma vista em corte mostrando a fixação do ventilador 6 ao eixo 8, e a figura 4 mostra uma vista ampliada da extremidade do eixo 8 que recebe o ventilador.

[0035] Como pode ser visto nas figuras 3 e 4, o ventilador 6 possui uma parte de cubo 6a configurada para encaixe sobre a extremidade do eixo 8. Na concretização ilustrada, a parte de cubo 6a compreende um ressalto circular interno 6b que coopera com uma reentrância circular 8b na extremidade do eixo.

[0036] Conforme melhor ilustrado na figura 4, a extremidade do eixo possui ainda uma diferença de diâmetro entre as porções de eixo 8a e 8d, formando um chanfro 8c que circunda o eixo. Assim, a extremidade 6c da parte de cubo 6a se assenta contra o chanfro 8c do eixo 8.

[0037] A extremidade traseira 9 do invólucro da máquina elétrica pode compreender ainda uma porção em labirinto 10, próxima ao furo de passagem de eixo. Nessa concretização, a parte de cubo 6a compreende ainda uma parede circular em labirinto 6d que coopera com a porção em labirinto 10 da extremidade traseira 9 do invólucro.

[0038] Como ilustrado na figura 4, a extremidade do eixo 8 é dimensionada de tal modo que a porção de eixo 8a seja configurada para contatar um rolamento 11, com a extremidade 6c da parte de cubo 6a se assentando sobre o degrau 8c.

[0039] A presente invenção proporciona um meio eficaz para conversão da ventilação da máquina elétrica da presente invenção de um modo de ventilação do tipo TEFC para um modo de ventilação do tipo TEAO, e vice-versa.

[0040] Assim, a máquina elétrica da presente invenção compreende um tampão de conversão 7 que é configurado para fechar a abertura de fixação do ventilador, após a remoção do ventilador.

[0041] A figura 5 mostra a máquina elétrica girante da presente invenção com o tampão de conversão 7 inserido e a figura 6 mostra uma vista em perspectiva do tampão de conversão 7.

[0042] O tampão 7 pode ser, por exemplo, de polímero, elastômero ou metálico.

[0043] Para a conversão do modo de ventilação TEFC para o modo TEAO, remove-se a tampa defletora 5 e o ventilador 6 e, como melhor ilustrado na figura 5, insere-se o tampão de conversão 7 na abertura do invólucro. Ressalta-se que a conversão é realizada sem que seja necessária qualquer modificação no comprimento do eixo.

[0044] Nesse sentido, na concretização da invenção mostrada nas figuras, o comprimento do eixo é tal que a extremidade do eixo que recebe a montagem do ventilador não se projeta axialmente para fora da abertura do invólucro.

[0045] Conforme melhor ilustrado nas figuras 6 e 7, em uma concretização da presente invenção, o tampão de conversão 7 compreende uma parte de corpo cilíndrica 7a e uma parte de tampa 7b.

[0046] A parte de corpo cilíndrica 7a é dimensionada para se encaixar por interferência na abertura do invólucro e a parte de tampa 7b possui um diâmetro maior do que o diâmetro da abertura do invólucro, de modo a vedar a abertura e servir como um batente para o tampão.

[0047] Assim, a presente invenção possibilita a conversão dos modos de ventilação, em um mesmo projeto mecânico de invólucro e eixo, com uma solução simples e de baixo custo.

[0048] Tendo sido descrito um exemplo de concretização da presente invenção, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras variações possíveis do conceito inventivo descrito, sendo limitadas tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (7)

1. Máquina elétrica girante do tipo que compreende um invólucro que aloja um núcleo ativo com um rotor e um estator, o rotor sendo montado sobre um eixo (8), o invólucro possuindo uma abertura alinhada com o eixo, a máquina sendo caracterizada pelo fato de que a abertura é configurada para receber, sem qualquer modificação em um comprimento do eixo (8), um dentre:
   um ventilador (6) configurado para montagem sobre o eixo (8); e
   um tampão de conversão (7) configurado para fechar a abertura.
2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o tampão de conversão (7) compreende:
   uma parte de corpo cilíndrica (7a) dimensionada para se encaixar, por interferência, na abertura do invólucro; e
   uma parte de tampa (7b) possuindo um diâmetro maior do que o diâmetro da abertura do invólucro.
3. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ventilador (6) compreende uma parte de cubo (6a) configurada para encaixe sobre a extremidade do eixo (8).
4. Máquina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ventilador (6) compreende uma parte de cubo (6a) que compreende um ressalto circular interno (6b) que coopera com uma reentrância circular (8b) na extremidade do eixo.
5. Máquina, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o eixo (8) compreende um chanfro (8c) que coopera com uma extremidade (6c) da parte de cubo (6a).
6. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a extremidade do eixo (8) que é configurada para a montagem do ventilador (6) não se estende axialmente para fora da abertura do invólucro.
7. Tampão de conversão de modo de ventilação para um máquina elétrica girante do tipo que compreende um invólucro que aloja um núcleo ativo com um rotor e um estator, o rotor sendo montado sobre um eixo (8), o invólucro possuindo uma abertura configurada para receber um ventilador a ser montado sobre o eixo, caracterizado pelo fato de que é configurado para fechar a abertura quando o ventilador está ausente e compreende:
   uma parte de corpo cilíndrica (7a) e uma parte de tampa (7b),
   a parte de corpo cilíndrica (7a) sendo dimensionada para se encaixar, por interferência, na abertura do invólucro; e
   a parte de tampa (7b) possuindo um diâmetro maior do que o diâmetro da abertura do invólucro.

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