BRPI0711451A2

BRPI0711451A2 - motor elétrico com um baixo número de rotações, em especial para acionar dispositivos de elevação

Info

Publication number: BRPI0711451A2
Application number: BRPI0711451-6A
Authority: BR
Inventors: Giorgio Jesek
Original assignee: Giorgio Jesek
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2011-11-08
Also published as: WO2007129150A1; AU2007246782B2; JP2009528815A; KR20080100159A; EP2013960B1; US7851956B2; AU2007246782A1; CA2629630C; CA2629630A1; KR101045583B1; SMP200700062B; DE602007008552D1; ATE478462T1; US20090001828A1; SMAP200700062A; EP2013960A1

Abstract

MOTOR ELéTRICO COM UM BAIXO NúMERO DE ROTAçõES, EM ESPECIAL PARA ACIONAR DISPOSITIVOS DE ELEVAçãO. Um motor elétrico (10) com um baixo número de rotações compreende um rotor (17) alimentado por tensão alternada trifásica, uma série de ímãs (21, 22) e uma bobina formando um estator (24), no qual o rotor (17) e o estator (24) tem o mesmo número de pálos magnéticos. O estator (24) é alimentado com tensão direta, e a freqúencia da tensão do rotor (17) é variada para obter um determinado número de RPM do motor e para variar as condições de aceleração e desaceleração do motor. Um impulso opõe-se ao esforço do disco de frenagem descendente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "MOTOR ELÉTRICO COM UM BAIXO NUMERO DE ROTAÇÕES, EM ESPECIAL PARA ACIONAR DISPOSITIVOS DE ELEVAÇÃO".

Campo Técnico

Esta invenção refere-se a um motor elétrico com um baixo número de rotações.

Em particular, esta invenção refere-se a um motor elétrico com um baixo número de rotações que pode ser usado vantajosamente para aplicações que requerem torque.

A titulo de exemplo, o motor elétrico, de acordo com a invenção pode ser usado para impulsionar dispositivos de elevação, tais como elevadores.

Técnica Anterior

Motores elétricos utilizados em aplicações com um requisito de torque pesado, por exemplo, motores elétricos de elevadores, geralmente, são posicionados no interior de espaços relativamente pequenos, que são uma fonte de problema uma vez que os motores são normalmente muito grandes devido à presença, além do motor em si, de uma unidade de redução e obviamente a polia em torno da qual os cabos que levantam e abaixam a cabine do elevador estão enrolados.

As unidades de redução utilizadas nestas aplicações eletromecânicas, muitas vezes, têm características que são bastante variáveis ao longo do tempo, levando a irregularidades de funcionamento que causam uma redução considerável no desempenho do motor.

Descrição da Invenção

Esta invenção propõe o fornecimento de uma solução para os problemas da técnica anterior, graças a um novo projeto de motor, que é pequeno e não é equipado com uma unidade de redução.

Em particular, no setor de elevadores, esta invenção propõe fornecer um motor elétrico com um baixo número de rotações (por exemplo, um motor com cerca de 50 RPM velocidade correspondendo a uma elevação de cerca de 1 m/s) , graças ao qual os componentes necessários para o movimento e a frenagem das máquinas podem estar diretamente contidos no interior da polia de acionamento.

Isto é conseguido através de um motor elétrico com as características descritas na reivindicação principal. As reivindicações dependentes descrevem concretizações particularmente vantajosas do motor elétrico, de acordo com a invenção.

A configuração do motor elétrico mais típica, de acordo com a invenção, consiste em um rotor (com um elevado número de pólos magnéticos) alimentado por tensão alternada trifásica, e um estator com o mesmo número de pólos magnéticos que o rotor, criada por uma bobina energizada por tensão direta.

De acordo com uma concretização particularmente vantajosas da invenção, a tensão direta consiste de uma tensão monofásica retificada e, assim, uma tensão alternada pulsada. Esta tensão direta torna possível obter excelentes resultados em termos de desempenho do motor.

Descrição dos desenhos

Outras características e vantagens da invenção tornar- se-ão claras a partir da leitura da descrição de algumas concretizações da invenção, dadas como exemplos não obrigatórios, com a ajuda do desenho anexo que mostra uma secção transversal de um motor elétrico de acordo com a invenção.

Descrição de Algumas Concretizações da Invenção

Na figura, o número de referência global 10 indica um motor elétrico com um baixo número de rotações utilizado para acionar dispositivos de elevação, de acordo com a invenção.

O motor 10 é suportado por um eixo metálico fixo 11 por meio de um par de rolamentos 12, 12 1 (rolos ou rolamentos) e está incluído na carcaça 13 da uma polia, a superfície externa da qual está equipada com uma série de ranhuras 14, 14'... projetadas para acomodar cabos (não mostrados na figura) para acionar de um aparelho de elevação, por exemplo, um elevador. A carcaça 13 é rigidamente fixada por meio de parafusos de 15 a par de placas laterais diamagnéticas 16, 16', que funcionam em conjunto com os referidos rolamentos 12, 12'.

O motor elétrico atual está alojado no interior do espaço formado pela placas diamagnéticas 16, 16' e a carcaça da polia 13.

Em particular, integrado com a superfície interna da polia 13 está um pacote de rotor 17 equipado com uma série de ranhuras (não mostradas na figura) projetadas para acomodar um enrolamento trifásico alimentado por tensão alternada. Este enrolamento trifásico é ligado aos três respectivos anéis condutores 18, 18', 18" inseridos nas ranhuras apropriadas cortadas nas placas laterais 16'. Além disso, uma guarda de proteção 19 composta por duas porções unidas e fixadas ao eixo 11 suportam três respectivas escovas 20, 20', 20" em contato com os referidos anéis condutores 18, 18', 18".

Os respectivos imãs 21, 22 estão posicionados próximos uns aos outros e fixados ao eixo 11. Esses ímãs 21, 22 definem um espaço que aloja uma bobina energizada pelo estator 24 acionada por tensão direta, a fim de criar as polaridades magnéticas do estator. Finalmente, o motor 10 compreende um freio eletromagnético 25 constituído por um par de discos metálicos, um dos quais é integrado com a placa 16' e um outro com o ímã 22, e as molas que empurram o disco contidas nas ranhuras apropriadas cortadas no ímã 22.

Tal motor é particularmente adequado para a aplicação como uma máquina sem uma unidade de redução no setor de elevadores, uma vez que a polia de acionamento pode conter todos os equipamentos necessários tanto para deslocar quanto para freiar a máquina.

De acordo com a invenção, as respectivas fontes de alimentação da bobina do estator 24 (vantajosamente voltagem direta obtida pela retificação da tensão monofásica alternada) e dos enrolamentos do rotor 17 (tensão alternada trifásica) são reguladas por meio de um dispositivo de controle adequado, até que o número necessário de rotações é atingido, que depende do número de pólos do motor e da freqüência da fonte de energia trifásica.

O dispositivo de controle que pode ser utilizado para estas aplicações é o tipo variável em freqüência, por exemplo, do tipo CA-CC-CA ou CC-CA.

De acordo com a invenção, a bobina do estator 24 é alimentada por tensão direta. Nesta concretização, o motor inclui um elevado número de pólos magnéticos, tanto o estator quanto o rotor com o mesmo número, e no estator, os pólos são do tipo clawed como nos alternadores dos automóveis. Algumas características do motor sincrono, em termos de desempenho são perdidos no presente caso, alcançando, contudo, um torque de aceleração que torne possível a obtenção do número necessário de rotações do rotor pela mera variação da freqüência da fonte de alimentação trifásica do rotor em si.

A fim de evitar a fuga de fluxo entre o eixo de acionamento e a bobina, as placas laterais 16, 16' são feitas de material diamagnético.

No que diz respeito à velocidade de estado estável e fases de frenagem e aceleração, o estator 24 é constantemente alimentado por uma tensão direta, enquanto o rotor 17 tem uma freqüência variável obtida por meio de um conversor freqüência externo ao rotor. Neste caso, durante as fases de aceleração e desaceleração, a freqüência da tensão trifásica do rotor 17 é ajustada pelos conversores de freqüência (CA-CC-AC ou CC-CA), que fornecem as freqüências, correntes e, assim, os torques necessários.

A invenção é descrita acima em referência a uma concretização preferida, na qual o eixo principal é fixo, o 7

estator é integrado com o eixo e o rotor gira em torno do eixo e do estator.

Concretizações desta invenção, no entanto, estão previstas, nas quais a conformação do motor é invertida, e o eixo principal gira, enquanto a carcaça do motor integrada com os enrolamentos trifásicos é fixa.

Neste caso, o eixo principal é equipado com um par de anéis condutores ligado a cabos apropriados inseridos em ranhuras no eixo e ligado a enrolamentos da bobina e dos imas rotativos.

Um par de escovas é então ligado aos anéis para transmissão da corrente, enquanto os elementos de acionamento mecânico, em especial os elementos de levantamento, estão ligados ao eixo principal.

Claims

1. Motor elétrico (10) com um baixo número de rotações compreendendo um rotor (17) alimentado por tensão alternada trifásica, uma série de imas (21, 22) feitos de material ferroso e uma bobina formando um estator (24), em que o rotor (17) e o estator (24) têm o mesmo número de pólos magnéticos, caracterizado pelo fato de que a bobina do estator (24) é alimentada por tensão direta, e a freqüência da tensão do rotor (17) é variável de modo a variar as condições de aceleração e desaceleração do motor e obter um determinado número de RPM do motor, a fim de alcançar uma velocidade constante.

2. Motor elétrico (10), de acordo com a reivindicação -1,caracterizado pelo fato de que o rotor (17), o estator (24) e os imãs (21, 22) estão contidos em uma carcaça da polia (13), que gira em torno de um eixo fixo (11 ), o rotor (17) sendo fixado à carcaça da polia (13).

3. Motor elétrico (10), de acordo com a reivindicação -2,caracterizado pelo fato de que também inclui uma guarda protetora fixa (19) equipada com uma série de escovas (20, -20',20") ligadas ao respectivo anéis (18, 18', 18") que rodam com a carcaça da polia, e eletricamente conectado aos enrolamentos do rotor trifásico.

4. Motor elétrico, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a carcaça da polia (13) apresenta uma série de ranhuras periféricas (14) projetadas para acomodar os cabos de acionamento.

5. Motor elétrico, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que também compreende internamente uma unidade de frenagem mecânica (25).

6. Motor elétrico, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a polia é flanqueada por um par de placas (16, 16') feito a partir material diamagnético.

7. Motor elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 6, caracterizado pelo fato de que os imãs (21, 22) que formam o estator (24) são fixados ao eixo (H).

8. Motor elétrico, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o rotor e o estator são integrados com um elemento de transmissão de movimento.

9. Motor elétrico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de transmissão de movimento consiste de uma roda dentada ou uma roda de atrito.

10. Motor elétrico (10) com um baixo número de rotações que inclui um estator alimentado por tensão alternada trifásica, uma série de imãs feitos de material ferroso e uma bobina formando um rotor, em que o rotor e estator têm o mesmo número de pólos magnéticos, caracterizado pelo fato de que o rotor, o estator e os imãs estão contidos no interior de uma carcaça fixa posicionada ao redor de um eixo de rotação, o estator sendo fixado à carcaça, e os elementos de acionamento mecânico, em particular os elementos de elevação de carga, estão conectados ao eixo de rotação.

11. Motor elétrico (10), de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a tensão direta é obtida a partir de uma tensão alternada monofásica retificada.