BR102019026370A2

BR102019026370A2 - Motor elétrico, e, método para construir um motor elétrico

Info

Publication number: BR102019026370A2
Application number: BR102019026370-9A
Authority: BR
Inventors: Maamar Benarous
Original assignee: Goodrich Actuation Systems Limited
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2020-09-29
Also published as: EP3696949A1; US11239770B2; CA3065016A1; EP3696949B1; US20200259428A1

Abstract

motor elétrico, e, método para construir um motor elétrico é fornecido um motor elétrico que compreende um rotor, um estator e um controlador de motor. o estator compreende um corpo substancialmente cilíndrico, uma pluralidade de dentes que se estendem do corpo substancialmente cilíndrico em uma direção radial, um ou mais primeiros conjuntos de enrolamentos elétricos que são enrolados em torno dos referidos dentes e configurados para acionar o rotor, e um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos separados eletricamente do primeiro conjunto de enrolamentos elétricos. o segundo conjunto de enrolamentos elétricos no estator é conectado eletricamente ao controlador do motor, de modo que a energia produzida pelo motor elétrico durante um modo regenerativo de operação em uso seja desviada para o segundo conjunto de enrolamentos elétricos no estator, para dissipar a energia produzida no modo regenerativo.

Description

MOTOR ELÉTRICO, E, MÉTODO PARA CONSTRUIR UM MOTOR ELÉTRICO

CAMPO

[001] A presente divulgação refere-se geralmente a um motor para um atuador eletromecânico que incorpora um resistor de freio no estado do motor.

FUNDAMENTOS

[002] Os atuadores eletromecânicos são conhecidos e são usados em muitos campos para acionar um ou mais componentes com base em uma entrada elétrica fornecida a um motor. Exemplos de vários usos de atuadores eletromecânicos são superfícies aerodinâmicas, bem como outros componentes móveis de uma aeronave. Nessas e em outras situações, o atuador eletromecânico é normalmente necessário para dissipar as cargas geradas durante a desaceleração ou em frenagem.

[003] A Fig. 1 mostra um exemplo de arquitetura de um controlador de motor convencional 10 (ou “acionamento do motor”) para um atuador eletromecânico. O controlador do motor 10 pode incluir um ou mais terminais de alimentação de entrada 12 e um ou mais filtros 14 em série com um retificador 16.

[004] O controlador do motor 10 pode ainda compreender uma unidade de frenagem (ou “cortador de frenagem”) compreendendo um inversor 20 e um resistor de freio 30. O inversor 20 pode ser um transistor bipolar de porta isolada (“IGBT”) ou outro tipo de comutador eletrônico. Um capacitor CC 18 pode ser fornecido no controlador do motor 10 e é descrito em mais detalhes abaixo.

[005] O controlador do motor 10 pode incluir um dispositivo de realimentação de corrente 22 e compreender ainda terminais de entrada do motor 24.

[006] São conhecidos controladores de motor 10 que incluem um resistor de freio mostrado em 30 que está configurado para converter a energia mecânica do motor durante a desaceleração ou frenagem em energia térmica, dissipando assim a carga gerada neste modo. O resistor de freio 30 é tipicamente um componente pronto para uso e incorporado em um alojamento do controlador de motor 10.

[007] A Fig. 2 mostra um diagrama de circuito para um controlador de motor 10 de acordo com o controlador de motor convencional 10 da Fig. 1, no qual o sistema de resistores de freio é mostrado em mais detalhes. O inversor ou interruptor 20 pode atuar como um “cortador” e pode ser configurado para controlar a corrente do motor elétrico através do resistor de freio 30. Durante um modo regenerativo (por exemplo, frenagem ou desaceleração), o inversor 20 pode inicialmente ser desativado e a energia do motor carregará o capacitor CC 18 e aumentará a voltagem de ligação CC. Quando a voltagem de ligação CC exceder um valor predeterminado (por exemplo, devido à carga gerada pelo motor durante a desaceleração ou frenagem), o inversor 20 será ativado e a energia do motor será dissipada no resistor de freio 30 e, em vez disso, a voltagem de ligação CC diminuirá. Uma vez que a voltagem de ligação CC diminui abaixo de um valor predeterminado (ou), o inversor 20 será desativado novamente e a voltagem de ligação CC começará a aumentar. Este processo continuará com o inversor 20 sendo ativado e desativado com base na voltagem de ligação CC excedendo ou caindo abaixo de um (ou o) valor predeterminado. Assim, o inversor 20 pode ser ativado para dissipar a energia do motor no resistor 30, energia que será convertida em energia térmica pelo resistor 30. Esta ação pode ser usada para controlar a voltagem de ligação CC.

[008] Por conseguinte, durante um modo de operação regenerativa (por exemplo, desaceleração ou frenagem), a energia produzida pelo motor elétrico é desviada para o resistor de freio 30 (por exemplo, usando o inversor 20), para que não seja enviado de volta aos terminais de alimentação 12 .

[009] Descobriu-se que utilizar um resistor externo 30, como mostrado nas Figs. que 1 e 2 leva a certos problemas, por exemplo, o tamanho do resistor deve ser escolhido de modo a ser capaz de absorver a energia máxima do motor sob todas as condições definidas e é geralmente bastante grande. Isso tem um grande impacto no tamanho do controlador do motor 10. Além disso, a resistência escolhida para o controlador do motor 10 pode não ser adaptada ao motor, mas deve ser a que está disponível no momento. Isso pode levar a problemas no gerenciamento térmico do motor.

[0010] Alguns arranjos convencionais usam circuitos de fio resistivo ou elementos de amortecimento no estator para fornecer um efeito de amortecimento. Isso é diferente do uso de um resistor externo nos componentes eletrônicos do controlador do motor para dissipar a energia do motor em uso, conforme descrito acima,

[0011] É desejável fornecer um modo de operação regenerativa ou de frenagem em um motor elétrico para um atuador eletromecânico no qual o tamanho do controlador do motor pode ser reduzido e que pode levar a um melhor gerenciamento térmico.

SUMÁRIO

[0012] De acordo com um aspecto da presente divulgação, é fornecido um motor elétrico que compreende um rotor, um estator e um controlador de motor. O estator compreende um corpo substancialmente cilíndrico, uma pluralidade de dentes que se estendem do corpo substancialmente cilíndrico em uma direção radial, um ou mais primeiros conjuntos de enrolamentos elétricos que são enrolados em torno dos referidos dentes e configurados para acionar o rotor, e um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos separados eletricamente do primeiro conjunto de enrolamentos elétricos. O segundo conjunto de enrolamentos elétricos no estator é conectado eletricamente ao controlador do motor, de modo que a energia produzida pelo motor elétrico durante um modo regenerativo de operação em uso seja desviada para o segundo conjunto de enrolamentos elétricos no estator, para dissipar a energia produzida no modo regenerativo.

[0013] Os recursos acima destinam-se a remover a necessidade de incorporar um resistor no controlador do motor configurado para dissipar a energia produzida pelo motor no modo regenerativo, em particular fornecendo um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos no estator que executam esta função. Isso significa que o tamanho do controlador do motor pode ser reduzido, que o gerenciamento térmico do motor é aprimorado e a resistência de frenagem pode ser adaptada mais especificamente ao estator.

[0014] Aspectos da divulgação se estendem a um método de construção do motor elétrico. Por exemplo, um método particular compreende fornecer um estator compreendendo um corpo substancialmente cilíndrico e uma pluralidade de dentes que se estendem do corpo substancialmente cilíndrico em uma direção radial, enrolar um ou mais primeiros conjuntos de condutores elétricos em torno dos referidos dentes, em que o(s) primeiro(s) conjunto(s) de condutores elétricos são configurados para acionar um rotor do motor elétrico, enrolar um ou mais segundos conjuntos de condutores elétricos no estator, em que os segundos conjuntos de condutores elétricos são eletricamente separados do primeiro conjunto de condutores elétricos, e conectar eletricamente o segundo conjunto de condutores elétricos no estator a um controlador de motor do motor elétrico, de modo que a energia produzida pelo motor elétrico durante um modo regenerativo de operação em uso seja desviada para o segundo conjunto de condutores elétricos no estator para dissipar o energia produzida no modo regenerativo.

[0015] Em várias modalidades, o estator pode compreender um ou mais pares de canais que se estendem em uma direção axial através do corpo substancialmente cilíndrico e um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos que são enrolados em torno de cada par de canais e configurados para resistir ao movimento do motor durante a desaceleração ou sob a travagem do mesmo.

[0016] O um ou mais pares de canais pode compreender pelo menos dois pares separados de canais, e o um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos podem compreender pelo menos dois conjuntos separados de enrolamentos elétricos.

[0017] Pelo menos um do segundo conjunto de enrolamentos pode compreender um ou mais condutores, sendo cada condutor enrolado pelo menos 2, 5, 10 ou 20 vezes ao redor do par de canais.

[0018] Os um ou mais condutores podem ser enrolados em torno do par de canais, de modo que os elementos condutores sejam dispostos lado a lado em porções axiais de cada um dos segundos conjuntos de enrolamentos.

[0019] A polaridade dos elementos condutores no arranjo lado a lado pode alternar para que cada condutor esteja disposto próximo a um condutor com uma polaridade oposta à sua.

[0020] O um ou mais condutores podem incluir um primeiro elemento condutor que é enrolado em torno de um respectivo par de canais em um número especificado de vezes em uma primeira direção e um segundo elemento condutor que é enrolado em torno do mesmo par de canais no número especificado de vezes em uma segunda direção, em que o primeiro elemento condutor tem uma polaridade oposta ao segundo elemento condutor.

[0021] Alternativamente, o um ou mais condutores podem incluir um único elemento condutor que é enrolado em torno de um respectivo par de canais um número especificado de vezes em uma primeira direção e, em seguida, o mesmo elemento condutor é enrolado em torno do mesmo par de canais em um número especificado de vezes em uma segunda direção oposta.

[0022] Em várias outras modalidades, o estator pode compreender uma fenda que se estende ao redor de uma circunferência externa do estator, e os um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos são enrolados em torno da fenda.

[0023] A fenda pode ter uma largura que se estende axialmente entre um primeiro aro circunferencial do estator e um segundo aro circunferencial do estator, em que o primeiro aro pode estar localizado em uma primeira extremidade axial do estator e o segundo aro pode estar localizado na segunda extremidade axial oposta do estator.

[0024] O segundo conjunto de enrolamentos elétricos pode compreender um ou mais condutores que são enrolados ao redor da fenda em uma direção substancialmente circunferencial, de modo que os elementos condutores são dispostos lado a lado em torno da circunferência externa do corpo do estator.

[0025] A polaridade dos elementos condutores no arranjo lado a lado pode alternar para que cada condutor esteja disposto próximo a um condutor com uma polaridade oposta à sua.

[0026] O um ou mais condutores podem incluir um primeiro elemento condutor que é enrolado em torno de em um número especificado de vezes em uma primeira direção e um segundo elemento condutor que é enrolado em torno da fenda no número especificado de vezes em uma segunda direção, em que o primeiro elemento condutor tem uma polaridade oposta ao segundo elemento condutor.

[0027] Alternativamente, o um ou mais condutores podem incluir um único elemento condutor que é enrolado ao redor da fenda um número especificado de vezes em uma primeira direção e, em seguida, o mesmo elemento condutor pode ser enrolado ao redor da fenda um (por exemplo, o) número especificado de vezes em uma segunda direção oposta.

[0028] Em qualquer uma das modalidades discutidas acima, o rotor pode ser um corpo rotativo compreendendo ímãs permanentes posicionados entre o estator e o corpo rotativo. O corpo rotativo pode ser rotativamente coaxialmente em relação ao estator em torno de um eixo central.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] A Fig. 1 mostra um exemplo de arquitetura de um controlador de motor convencional;
A Fig. 2 mostra um diagrama de circuito para o controlador do motor da Fig. 1;
A Fig. 3A mostra um estator convencional que pode ser usado em conjunto com o controlador de motor das Figs. 1 e 2;
A Fig. 3B mostra um Motor elétrico de acordo com a presente divulgação que pode ser usado com uma versão ligeiramente modificada do controlador de motor das Figs. 1 e 2;
A Fig. 4 mostra o estator da Fig. 3B em combinação com enrolamentos elétricos esquemáticos (ou condutores);
A Fig. 5 mostra um estator alternativo de acordo com a presente divulgação; e
As Figs. 6A e 6B mostram esquematicamente como um ou mais condutores podem ser enrolados para formar os enrolamentos do resistor de freio no estator.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0030] A seguir serão descritas várias modalidades de um motor elétrico, por exemplo, para um atuador eletromecânico, no qual um estator do motor incorpora bobinas do resistor de freio, além das bobinas do motor, em que as bobinas do resistor de freio são configuradas para dissipar a energia de frenagem do motor (e, por exemplo, o atuador) em um modo de operação regenerativa, por exemplo, durante a desaceleração ou frenagem do motor. Aspectos da divulgação se estendem ao estator usado no motor, que é inventivo por si só e pode ser reivindicado de forma independente.

[0031] Para comparação, a Fig. 3A mostra um estator convencional 50 que compreende um corpo cilíndrico 52, que pode ser referido como ferro traseiro, em que uma pluralidade de dentes 54 se estende radialmente para dentro a partir do mesmo, de modo que uma pluralidade de cavidades espaçadas são formadas entre os dentes 54. Quando posicionado em uso, uma pluralidade de enrolamentos será fornecida dentro das cavidades 56 e ao redor dos dentes 54, como é geralmente conhecido na técnica.

[0032] A Fig. 3B mostra um estator 150 de acordo com a presente divulgação que é substancialmente semelhante ao estator convencional 50 mostrado na Fig. 3A, compreendendo um corpo substancialmente cilíndrico 152 (ou “ferro traseiro”), com os dentes 154 se estendendo radialmente para dentro a partir do mesmo de modo a definir uma pluralidade de cavidades espaçadas circunferencialmente 156 através das quais uma pluralidade de enrolamentos pode ser fornecida como é geralmente conhecido na técnica.

[0033] Como é evidente na Fig. 3B, o estator 150 é modificado para incluir uma pluralidade de canais 160 que se estendem axialmente e ao longo de uma superfície externa do corpo 152 do estator 150. Na modalidade da Fig. 3B, os canais 160 se estendem ao longo de todo o comprimento axial do corpo cilíndrico 152 e formam um espaço substancialmente em forma de cuboide através do qual podem ser fornecidas várias voltas de um enrolamento elétrico. Como descrito em mais detalhes abaixo, fornecer enrolamentos através dos canais 160 no corpo 152 do estator 150 pode fornecer uma função regenerativa ou de frenagem da mesma maneira que um sistema de resistor de freio convencional.

[0034] A Fig. 4 mostra esquematicamente o estator 150, incluindo os vários enrolamentos que podem ser fornecidos dentro das cavidades 156, bem como os canais 160. Um primeiro conjunto de enrolamentos 170 (“enrolamentos de motor”) é fornecido ao redor dos dentes 154 e através das cavidades 156, enrolamentos 170 que formam pólos magnéticos quando energizados com corrente e são configurados para acionar um rotor do motor em uso, como é conhecido na técnica. De acordo com a divulgação, um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos 180 (“enrolamentos de resistor de freio”) são fornecidos dentro de cada um dos canais 160.

[0035] Os segundos conjuntos de enrolamentos 180 podem ser incorporados, cada um, dentro da superfície cilíndrica externa do corpo 152 do estator 150 e podem ser enrolados em torno das respectivas saliências 162 que se estendem axialmente a partir de uma primeira extremidade axial 151 do estator 152 a segunda extremidade axial oposta 153 do estator 150.

[0036] Os segundos conjuntos de enrolamentos 180 são mostrados na Fig. 4 sendo espaçados circunferencialmente em torno da circunferência do corpo 152, e são aproximadamente a mesma distância radialmente a partir de um eixo central A do estator 150. Outras variações posicionais são possíveis, embora os conjuntos de enrolamentos 180 devam, geralmente, se estender da primeira extremidade axial 151 até a segunda extremidade axial 153.

[0037] Durante a operação de um motor que incorpora o estator 150, um fluxo magnético variável será gerado dentro do corpo 152 do estator 150 e a interação entre os campos magnéticos dentro do motor, incluindo o campo magnético do estator 150, atuará para gerar força dentro o motor. De acordo com a divulgação, cada um dos segundos conjuntos de enrolamentos 180 são conectados a um controlador de motor 10 (ou “acionamento do motor”), por exemplo, como mostrado e descrito em relação às Figs. 1 e 2. Desta maneira, os segundos conjuntos de enrolamentos 180 podem executar a mesma função que o resistor de freio 30 descrito acima. Verificou-se que isso fornece uma resistência mais eficaz e personalizada do que o uso de um resistor como componente separado nos componentes eletrônicos do controlador do motor.

[0038] Isso também é distinto de vários arranjos convencionais que podem usar circuitos de fio resistivo elétrico no ferro traseiro, pois nesses arranjos o fio resistivo é curto-circuitado para criar um torque de arrasto e fornecer um mecanismo de amortecimento, em vez de fornecer uma resistência elétrica conectada aos eletrônicos do controlador do motor.

[0039] Cada um dos segundos conjuntos de enrolamentos 180 pode ser conectado em série ou paralelo para alcançar a resistência necessária. O segundo conjunto de enrolamentos 180 pode ser conectado a um circuito intermediário CC de um controlador de motor, por exemplo, a ligação CC incluindo o inversor 20 e o resistor de freio 30 do controlador de motor 10, como mostrado e descrito acima em relação às Figs. 1 e 2. Em várias modalidades, os segundos conjuntos de enrolamentos 180 podem ser conectados aos mesmos terminais que o resistor de freio 30 mostrado nas Figs. 1 e 2.

[0040] Como será apreciado a partir do contexto da presente divulgação, as referências a “conectado” neste documento pretendem significar conectado eletricamente, por exemplo, através de um ou mais condutores ou elementos condutores (por exemplo, fio elétrico).

[0041] Aspectos e modalidades da presente divulgação têm como objetivo usar a energia regenerativa de um motor, por exemplo, quando um motor está sendo girado durante a desaceleração ou sob carga de frenagem. Nessas situações, o motor pode funcionar efetivamente como um gerador, por exemplo, alimentando energia para um circuito intermediário de voltagem CC dentro do controlador do motor. Quando a voltagem dentro do circuito intermediário atinge um valor predeterminado, conforme determinado, por exemplo, por um inversor ou outro interruptor eletrônico, uma voltagem do motor pode ser conectada através dos segundos conjuntos de enrolamentos 180. Isso dissipará a energia de frenagem do motor.

[0042] Os aspectos mais amplos da presente divulgação não devem ser vistos como limitados ao arranjo dos enrolamentos do resistor de freio 180, como mostrado na Fig. 4. Por exemplo, embora os enrolamentos do resistor de freio devam estar localizados no próprio estator, arranjos alternativos podem incluir os enrolamentos fornecidos em um número ou orientação diferente, enquanto fornecem a função resistiva aqui descrita.

[0043] A Fig. 5 mostra um exemplo de uma modalidade alternativa, na qual números de referência semelhantes indicam elementos semelhantes aos mostrados na Fig. 4, e que mostra um estator 150' no qual uma fenda 190 pode ser formada em torno da circunferência do estator 150' . A fenda 190 pode se estender axialmente entre um primeiro aro 157 e um segundo aro 159, em que o primeiro aro 157 está localizado na primeira extremidade axial 151' do estator 150' e o segundo aro está localizado na segunda extremidade axial oposta 153' do estator 150'. Tanto o primeiro quanto o segundo aro 157, 159 se estendem substancialmente completamente ao redor da circunferência do corpo 152'. Um dos aros (no exemplo ilustrado, o primeiro aro 157') pode ser provido de uma fenda que se estende axialmente 158 para permitir que um ou mais condutores 181 passem.

[0044] Um enrolamento de resistor 180' composto de um ou mais condutores 181 pode ser enrolado em torno do corpo 152' do estator 150 ', de modo que o enrolamento 180' encha completamente as fendas 190. Desta maneira, o enrolamento 180' formará uma resistência da mesma maneira que os enrolamentos 180 mostrados na Fig. 4. Esta modalidade será um pouco menos complexa do que a da Fig. 4 e obterá efeitos semelhantes, embora seja relativamente barata.

[0045] As disposições acima alcançam um método de dissipar a energia do motor elétrico em um modo de operação regenerativa ou de frenagem. Isto é obtido conectando os enrolamentos do resistor 180, 180' ao controlador do motor de maneira semelhante a um resistor de freio, como o resistor de freio 30 no controlador do motor 10 discutido acima e referido em relação às Figs. 1 e 2. Esses arranjos podem ser aplicados a aplicações de acionamento direto, mas também a aplicações de velocidade mais alta (por exemplo, engrenagens) nas quais o atuador conectado ao motor é engrenado, por exemplo, para reduzir o tamanho do motor.

[0046] Geralmente, as modalidades divulgadas neste documento podem reduzir o peso do controlador do motor. Por exemplo, as disposições aqui divulgadas removem o requisito de ter um sistema de resistor de freio convencional 30, como mostrado nas Figs. 1 e 2, bem como a necessidade de escolher um resistor adequado para esse sistema 30 dentro do controlador do motor. Por outro lado, usando os conjuntos de enrolamentos 180, 180 ', a resistência pode ser projetada e otimizada para estatores específicos, em vez de ser limitada a resistores prontos para uso.

[0047] As disposições descritas também levam a um melhor gerenciamento térmico do controlador do motor 10, uma vez que a energia do motor não precisa ser dissipada dentro do próprio controlador. Em vez disso, a energia será dissipada nos enrolamentos do resistor no motor elétrico, que por sua própria natureza possui uma massa térmica maior e, por exemplo, área de superfície para ajudar a melhorar a dissipação térmica.

[0048] Podem ser feitos refinamentos adicionais aos arranjos descritos que otimizam o fluxo magnético em todo o estator 150, 150' e, em particular, induzidos no(s) enrolamento(s) 180, 180'. Por exemplo, verificou-se que os enrolamentos 180, 180' localizados no corpo 152, 152' do estator 150, 150' poderiam ter uma contribuição indutiva, o que pode ser indesejável. Para reduzir significativamente isso, os condutores dentro dos enrolamentos 180, 180' podem ser enrolados de modo que a polaridade dos condutores adjacentes (por exemplo, lado a lado) seja oposta, de modo que o fluxo induzido por cada condutor seja reduzido por sua contraparte adjacente.

[0049] A Fig. 6A mostra um exemplo disso em um arranjo paralelo, e que indica esquematicamente os condutores dentro de um enrolamento 180 (Fig. 4) que é enrolado em torno de uma das saliências 162 que se estende axialmente de uma extremidade 151 do estator 150 para a outra 153. Como pode ser visto na Fig. 6A, um primeiro condutor 182 é enrolado em torno da saliência 162, e um segundo condutor de polaridade oposta é enrolado na direção oposta ao redor da saliência 162 de tal maneira que ao longo de um comprimento axial L da saliência 162 o primeiro e o segundo condutores 182, 184 são substancialmente paralelos e são posicionados adjacentes (por exemplo, lado a lado) um ao outro em uma relação alternada de modo que os condutores adjacentes (por exemplo, lado a lado) tenham polaridade oposta para reduzir o fluxo induzido por cada condutor como discutido acima.

[0050] A Fig. 6B mostra um exemplo alternativo desse conceito em um arranjo em série, no qual um único condutor 186 é mostrado esquematicamente como sendo enrolado em torno da saliência 162 várias vezes e depois invertido na direção, de modo que seja enrolado na direção oposta em torno da saliência 162 um número igual de vezes, de modo que o único condutor 186 compreenda porções substancialmente paralelas ao longo de um comprimento axial L da saliência 162, as quais são posicionadas adjacentes (por exemplo, lado a lado) um ao outro em uma relação alternada modo que como que porções adjacentes do condutor (por exemplo, lado a lado) tenham polaridade oposta para reduzir o fluxo induzido por cada condutor, conforme discutido acima.

[0051] Esses princípios podem ser aplicados à modalidade da Fig. 5, de modo que os condutores 181 que formam os enrolamentos 180' possam ser enrolados de modo que a polaridade dos condutores adjacentes (por exemplo, lado a lado) seja oposta, de modo que o fluxo induzido por cada condutor será significativamente reduzido por sua contraparte adjacente.

[0052] Embora a presente divulgação tenha sido descrita com referência a várias modalidades, será entendido pelos versados na técnica que várias mudanças na forma e detalhes podem ser feitas sem se afastar do escopo da invenção, conforme estabelecido nas reivindicações anexas.

Claims

Motor elétrico caracterizado pelo fato de que compreende um rotor, um estator e um controlador de motor, o estator compreendendo:
um corpo substancialmente cilíndrico;
uma pluralidade de dentes que se estendem do corpo substancialmente cilíndrico em uma direção radial;
um ou mais primeiros conjuntos de enrolamentos elétricos que são enrolados em torno dos referidos dentes e configurados para acionar o rotor; e
um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos separados eletricamente do primeiro conjunto de enrolamentos elétricos,
em que o segundo conjunto de enrolamentos elétricos no estator é conectado eletricamente ao controlador do motor, de modo que a energia produzida pelo motor elétrico durante um modo regenerativo de operação em uso seja desviada para o segundo conjunto de enrolamentos elétricos no estator, para dissipar a energia produzida no modo regenerativo.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estator compreende um ou mais pares de canais que se estendem em uma direção axial através do corpo substancialmente cilíndrico e um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos que são enrolados em torno de cada par de canais e configurados para resistir ao movimento do motor durante a desaceleração ou sob a travagem do mesmo.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o um ou mais pares de canais compreende pelo menos dois pares de canais separados e o um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos compreendem pelo menos dois conjuntos separados de enrolamentos elétricos.
Motor elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do segundo conjunto de enrolamentos compreende um ou mais condutores, sendo cada condutor enrolado pelo menos 2, 5, 10 ou 20 vezes ao redor do par de canais.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que um ou mais condutores são enrolados ao redor do par de canais, de modo que os elementos condutores são dispostos lado a lado em porções axiais de cada um dos segundos conjuntos de enrolamentos.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a polaridade dos elementos condutores no arranjo lado a lado alterna para que cada condutor esteja disposto próximo a um condutor com uma polaridade oposta à sua.
Motor elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais condutores incluem um primeiro elemento condutor que é enrolado em torno de um respectivo par de canais em um número especificado de vezes em uma primeira direção e um segundo elemento condutor que é enrolado em torno do mesmo par de canais no número especificado de vezes em uma segunda direção, em que o primeiro elemento condutor tem uma polaridade oposta ao segundo elemento condutor.
Motor elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais condutores incluem um único elemento condutor que é enrolado em torno de um respectivo par de canais um número especificado de vezes em uma primeira direção e, em seguida, o mesmo elemento condutor é enrolado em torno do mesmo par de canais em um número especificado de vezes em uma segunda direção oposta.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estator compreende uma fenda que se estende ao redor de uma circunferência externa do estator e o um ou mais segundos conjuntos de enrolamentos elétricos são enrolados em torno da fenda.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a fenda tem uma largura que se estende axialmente entre um primeiro aro circunferencial do estator e um segundo aro circunferencial do estator, em que o primeiro aro está localizado em uma primeira extremidade axial do estator e o segundo aro está localizado na segunda extremidade axial oposta do estator.
Motor elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto de enrolamentos elétricos compreende um ou mais condutores que são enrolados ao redor da fenda em uma direção substancialmente circunferencial, de modo que os elementos condutores são dispostos lado a lado em torno da circunferência externa do corpo do estator.
Motor elétrico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a polaridade dos elementos condutores no arranjo lado a lado alterna para que cada condutor esteja disposto próximo a um condutor com uma polaridade oposta à sua.
Motor elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que:
o um ou mais condutores incluem um primeiro elemento condutor que é enrolado em torno de em um número especificado de vezes em uma primeira direção e um segundo elemento condutor que é enrolado em torno da fenda no número especificado de vezes em uma segunda direção, em que o primeiro elemento condutor tem uma polaridade oposta ao segundo elemento condutor; ou
o um ou mais condutores incluem um único elemento condutor que é enrolado ao redor da fenda um número especificado de vezes em uma primeira direção e, em seguida, o mesmo elemento condutor é enrolado ao redor da fenda um número especificado de vezes em uma segunda direção oposta.
Motor elétrico de acordo com qualquer umas das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o rotor é um corpo rotativo compreendendo ímãs permanentes posicionados entre o estator e o corpo rotativo, e o corpo rotativo é coaxialmente rotativo em relação ao estator em torno de um eixo central.
Método para construir um motor elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende:
proporcionar um estator compreendendo um corpo substancialmente cilíndrico e uma pluralidade de dentes que se estendem do corpo substancialmente cilíndrico em uma direção radial;
enrolar um ou mais primeiros conjuntos de condutores elétricos em torno dos referidos dentes, em que o(s) primeiro(s) conjunto(s) de condutores elétricos são configurados para acionar um rotor do motor elétrico;
enrolar um ou mais segundos conjuntos de condutores elétricos no estator, em que o(s) segundo(s) conjunto(s) de condutores elétricos são eletricamente separados do primeiro conjunto de condutores elétricos; e
conectar eletricamente o segundo conjunto de condutores elétricos no estator a um controlador de motor do motor elétrico, de modo que a energia produzida pelo motor elétrico durante um modo regenerativo de operação em uso seja desviada para o segundo conjunto de condutores elétricos no estator para dissipar a energia produzida no modo regenerativo.