BRPI0105269B1

BRPI0105269B1 - Estrutura de estator de motor linear

Info

Publication number: BRPI0105269B1
Application number: BRPI0105269-1A
Authority: BR
Inventors: Kyeong Bae Park
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2015-08-04
Also published as: KR20020064554A; CN1158740C; JP2002238237A; ITMI20012359A1; US6573624B2; US20020105247A1; BR0105269A; CN1368779A; DE10160011B4; JP3561251B2; KR100374837B1; DE10160011A1

Description

"ESTRUTURA DE ESTATOR DE MOTOR LINEAR" FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção A presente invenção refere-se a uma estrutura de estator de um motor linear, e mais particularmente, a uma estrutura de estator de um motor linear, que é capaz de re- duzir o número de partes e de simplificar a estrutura de montagem. 2. Descrição dos Fundamentos da Técnica Em geral, um motor linear é formado fazendo o flu- xo de um motor tridimensional comum, plano. Uma parte móvel plana move linearmente em um plano de acordo com uma mudança no fluxo formado em uma parte fixa plana. 0 motor de movi- mento alternado de acordo com a presente invenção pode estar em um movimento alternado linear fixando uma pluralidade de imãs planos na circunferência cilíndrica de um estator apli- cando o principio acima.

As Figuras 1 e 2 mostram respectivamente um exem- plo do motor linear. Como mostrado nas Figuras 1 e 2, o mo- tor linear inclui um estator S que consiste de um núcleo ex- terno cilíndrico 10 e um núcleo interno cilíndrico 20, que é inserido no núcleo externo 10, uma espiral de enrolamento 30 combinada com o núcleo externo 10 ou o núcleo interno 20 dentro do núcleo externo 10 ou núcleo interno 20, e um ímã móvel 40, que inclui ímãs permanentes 41 e é inserido entre o núcleo externo 10 e o núcleo interno 20 a serem móveis.

Nas Figuras 1 e 2, a espiral de enrolamento é combinada com o núcleo externo.

No motor linear acima mencionado, quando a corren- te flui através da espiral de enrolamento 30, o fluxo é for- mado em torno da espiral de enrolamento 30 devido à corrente que flui através da espiral de enrolamento 30. O fluxo forma uma alça fechada ao longo do núcleo externo 10 e o núcleo interno 20, que formam o estator S.

Porque os imãs permanentes 41 recebem força em uma direção axial devido a ação mútua entre o fluxo formado no núcleo externo 10 e o núcleo interno 20 e o fluxo formado pelos imãs permanentes 41, o imã móvel 40 está em um movi- mento linear na direção axial entre o núcleo externo 10 e o núcleo interno 20. Quando a direção da corrente aplicada na espiral de enrolamento 30 é alternadamente mudada, o imã mó- vel 40 está em um movimento alternado linear. O núcleo externo 10 é formado de elementos de nú- cleo empilhado cilíndrico pelo empilhamento radial de folhas de laminação 11, que são placas finas em formato predetermi- nado. Os elementos de núcleo empilhados são fixados por um anel de fixação 12.

Os elementos de núcleo empilhado cilíndrico con- sistem de uma trajetória a, cuja seção é em formato de U, e pólos triangulares b formados em ambas as extremidades da trajetória a. A espiral de enrolamento 30 é posicionada den- tro de uma ranhura de abertura H formada pelos pólos b e a trajetória a. Uma bobina 50 é usada para formar a espiral de enrolamento 30 a fim de assegurar o isolamento elétrico e a conveniência de fabricação. A espiral de enrolamento 30 é formada enrolando a espiral em torno da bobina 50 em múlti- pias camadas. 0 núcleo interno 2 0 é formado de elementos de núcleo empilhado cilíndrico pelo empilhamento radial de fo- lhas de laminação 21, que são chapas finas em formato pre- determinado. Porque o comprimento dos ímãs permanentes 41 é determinado pelo comprimento dos pólos b e a largura da ra- nhura de abertura H e os ímãs permanentes 41 são caros, os pólos b que determinam a largura da ranhura de abertura H são triangulares e as extremidades dos pólos b formam pólos a fim de minimizar o uso dos ímãs permanentes 41.

No entanto, de acordo com a estrutura acima, por- que a pluralidade de folhas de laminação 11 devem ser radi- almente empilhadas para serem cilíndricas em fabricação, o núcleo externo 10 incluindo a espiral de enrolamento 30, de- mora muito para empilhar as folhas de laminação 11. Também, porque os elementos de núcleo empilhado são fixados pelo anel de fixação 12 depois de serem empilhados, demora muito para montar o núcleo externo 10. Consequentemente, a produ- tividade de montagem deteriora.

Também, porque o núcleo externo 10 é montado en- caixando por pressão o anel de fixação 12 nos elementos de núcleo empilhado formado pelo empilhamento da pluralidade de folhas de laminação 11, é difícil controlar a resistência da montagem dos elementos de núcleo empilhado e para processar precisamente o anel de fixação 12.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Portanto, um objetivo da presente invenção é for- necer uma estrutura de estator de um motor linear, que é ca- paz de reduzir o número de partes e de simplificar a estru- tura de montagem.

Para obter estas e outras vantagens e de acordo com o propósito da presente invenção, como incorporado e am- plamente descrito aqui, é fornecida uma estrutura de estator de um motor linear, no qual uma bobina 50 é enrolada em tor- no de uma espiral 30; uma pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário 61 de uma espessura predeterminada, cada um dos quais é formado empilhando uma pluralidade de folhas de laminação L e L' formadas de chapas finas em formato pre- determinado, e posicionado radialmente na circunferência ex- terna da bobina 50; e um isolador de injeção 70 combinando a pluralidade de bobinas empilhadas unitárias 61 com a circun- ferência externa da bobina 50.

Os objetivos, aspectos, características e vanta- gens precedentes e outros da presente invenção se tornará evidente da descrição detalhada seguinte da presente inven- ção quando tomada em conjunto com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos anexos, que são incluídos para forne- cer um entendimento adicional da invenção e são incorporados em e constituem uma parte desta especificação, ilustram mo- dalidades da invenção e junto com a descrição servem para explicar os princípios da invenção.

Nos desenhos: a Figura 1 é uma vista em seção mostrando um exem- plo de um motor linear convencional; a Figura 2 é uma vista lateral que mostra o exem- plo do motor linear convencional; a Figura 3 é uma vista em seção mostrando um mo- tor linear incluindo uma estrutura de montagem de estator de motor linear de acordo com a presente invenção; a Figura 4 é uma vista lateral mostrando o motor linear incluindo a estrutura de montagem de estator de motor linear de acordo com a presente invenção; a Figura 5 é uma vista lateral mostrando uma modi- ficação de um núcleo externo que forma a estrutura de monta- gem de estator de motor linear de acordo com a presente in- venção ; a Figura 6 é uma vista em seção mostrando outra modalidade da estrutura de montagem de estator de motor li- near de acordo com a invenção; e a Figura 7 é uma vista lateral mostrando outra mo- dalidade da estrutura de montagem de estator de motor linear de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Uma estrutura de montagem de estator de motor li- near de acordo com a presente invenção será agora descrita em detalhes com referência a uma modalidade mostrada nos de- senhos anexos.

As Figuras 3 e 4 mostram um motor linear incluindo um exemplo da estrutura de montagem de estator de motor li- near de acordo com a presente invenção. 0 motor alterando inclui um estator S que consiste de um núcleo externo 60 e um núcleo interno cilíndrico 20 inserido no núcleo externo 60, uma espiral de enrolamento 30 combinada com o núcleo ex- terno 60 ou o núcleo interno 20 dentro do núcleo externo 60 ou o núcleo interno 20, e um imã móvel 40, que inclui imãs permanentes 41 e é inserido entre o núcleo externo 60 e o núcleo interno 20 a fim de ser móvel, nas Figuras 3 e 4, a espiral de enrolamento 30 é combinada com o núcleo externo. O núcleo externo 60 que forma o estator S é forma- do posicionando radialmente uma pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário 61 de uma espessura predetermina- da, cada um dos quais é formado empilhando uma pluralidade de folhas de laminação L, em uma bobina em formato de anel 50, em torno da qual é enrolada uma espiral, a fim de ser separada uma da outra por uma distância predeterminada. A pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário 61 são combinados com a bobina 50 por um isolador de injeção 70. A circunferência interna da pluralidade de elemen- tos de núcleo empilhado unitário 61 que são radialmente po- sicionados na bobina 50 forma um circulo e os elementos de núcleo empilhado unitário 61 são posicionados a fim de serem separados um do outro por uma distância predeterminada na circunferência externa. Consequentemente, um pouco da espi- ral enrolada em torno da bobina 50 é exposta ao exterior.

Os elementos de núcleo empilhado unitário 61, cuja seção é em formato de U, consistem de uma trajetória a que é a trajetória do fluxo e os pólos triangulares b formados em ambas as extremidades da trajetória a. A bobina 50 é posici- onada dentro de uma ranhura de abertura H formada pelos pó- los b e a trajetória a. A espiral de enrolamento 30 formada enrolando a espiral em torno da bobina 50 em múltiplas cama- das é posicionada dentro da ranhura de abertura Η. O isola- dor de injeção 70 é injetado por todas as partes, onde a bo- bina 50 contata os elementos de núcleo empilhado unitário 61. Consequentemente, a bobina 50 é combinada com os elemen- tos de núcleo empilhado unitário 61.

Em uma modificação do isolador de injeção 70, como mostrado na Figura 5, o isolador de injeção 70 é injetado somente nas bordas, onde os elementos de núcleo empilhado unitário 61 contatam a bobina 50, dentre as partes, onde os elementos de núcleo empilhado unitário 61 contactam a bobina 50. Dessa maneira, os elementos de núcleo empilhado unitário 61 são combinados com a bobina 50.

Em uma modificação dos elementos de núcleo empi- lhado unitário 61, como mostrado nas Figuras 6 e 7, os ele- mentos de núcleo empilhado unitário 61 são formados de dois elementos de núcleo empilhado do tipo divisão 62 divididos a fim de serem simétricos. Os elementos de núcleo empilhado do tipo divisão 62 são formados empilhando uma pluralidade de folhas de laminação tipo divisão L' consistindo de uma tra- jetória em formato de L a e o polo triangular b formado em um lado da trajetória a para formar uma espessura predeterminada.

Os elementos de núcleo empilhado do tipo divisão 62 são dispostos em ambos os lados da bobina 50 tal que os elementos de núcleo empilhado do tipo divisão 62 são posici- onados na mesma linha reta perpendicular à direção longitu- dinal da circunferência da bobina 50. Os elementos de nú- cleo empilhado do tipo divisão 62 são combinados com a bobi- na 50 pela injeção do isolador de injeção 70, para assim formar os elementos de núcleo empilhado unitário 61. O núcleo interno 20 é formado empilhando radial- mente as folhas de laminação 21 formadas por chapas finas de formato predeterminado para serem cilíndricas e é inserido dentro do núcleo externo 10 a fim de ser separado do núcleo externo 10 por uma distância predeterminada. O ímã móvel 40 é formado de uma pluralidade de ímãs permanentes 41. Os ímãs permanentes 41 são carregados em um retentor de ímã permanente cilíndrico 42 e são inseri- dos entre o núcleo interno 60 e o núcleo externo 10, que formam o estator S. A eficiência da estrutura de montagem de estator de motor linear de acordo com a presente invenção será agora descrito.

No motor linear, quando a energia é aplicada e a corrente flui através da espiral de enrolamento 30, o fluxo é formado em torno da espiral de enrolamento 30 devido a corrente que flui em torno da espiral de enrolamento 30. O fluxo forma a alça fechada ao longo do núcleo externo 60 e o núcleo interno 20, que formam o estator S.

Os ímãs permanentes 41 recebem força na direção axial devido ao fluxo formado pelo núcleo externo 60 e o nú- cleo interno 20 e os ímãs permanentes 41, isto é, a ação mú- tua dos fluxos. Consequentemente, o ímã móvel 40 está em um movimento linear na direção axial entre o núcleo externo 60 e o núcleo interno 20. Quando a direção da corrente aplicada na espiral de enrolamento 30 é alternadamente mudada, o ímã móvel 40 está em um movimento alternado linear. A força de movimento alternado linear gerada pelo motor linear opera como uma fonte de acionamento quando o motor linear é combi- nado com outro sistema.

De acordo com apresente invenção, a pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário 61, cada um dos quais é formado empilhando uma pluralidade de folhas de la- minação, são radialmente posicionados na bobina 50 e então, os elementos de núcleo empilhado unitário 61 são combinados com a bobina 50 pelo isolador de injeção 70. Portanto, o nú- mero de partes é pequeno e a estrutura do estator é simpli- ficada. Também, um pouco da bobina 50 e um pouco da espiral de enrolamento 30 são expostas ao lado de fora quando o iso- lador de injeção 70 é injetada nos elementos de núcleo empi- lhado unitário 61 e a bobina 50. Consequentemente, os conta- minantes na espiral de enrolamento 30 são facilmente descar- regados .

Como mencionado acima, na estrutura de estator do motor alterando de acordo com a presente invenção, a plura- lidade de elementos de núcleo empilhado unitário são radial- mente posicionados na bobina, em torno da qual a espiral é enrolada, e os elementos de núcleo empilhado unitário são combinados com a bobina pelo isolador de injeção. Consequen- temente, é possível reduzir o número de partes e para sim- plificar a estrutura da estrutura, para assim reduzir o tem- po de montar as partes e o número de processos de montar as partes. Portanto, é possível aperfeiçoar a produtividade de montagem.

Claims

1. Estrutura de estator de um motor linear, que compreende: uma bobina (50) em torno da qual uma espiral (30) é enrolada; e uma pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário (61) de uma espessura predeterminada, cada um dos quais é formado empilhando uma pluralidade de folhas de la- minação (L, L') formadas de chapas finas em formato prede- terminado, e radialmente posicionada na circunferência ex- terna da bobina (50); CARACTERIZADA por a estrutura de estator adicio- nalmente compreender um isolador de injeção (70) que combina a pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário (61) a uma circunferência externa da bobina (50).

2. Estrutura de estator de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os elementos de nú- cleo empilhado unitário (61) inclui dois elementos de núcleo empilhado do tipo divisão simétricos (62).

3. Estrutura de estator de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o isolador de inje- ção (70) é injetado somente nas bordas, onde os elementos de núcleo empilhado unitário contatam a bobina, para combinar os elementos de núcleo empilhado unitário (61) com a bobina (50) .

4. Estrutura de estator de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que uma parte da circun- ferência externa da bobina (50) está exposta para permitir que os contaminantes dentro da espiral (30) sejam facilmente descarregados.