BRPI1009896B1

BRPI1009896B1 - motor de tração

Info

Publication number: BRPI1009896B1
Application number: BRPI1009896A
Authority: BR
Inventors: Shiraishi Shigetomo; Nagayama Takashi
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2020-01-21
Also published as: CN102356534B; WO2010106761A1; BRPI1009896A2; US8536744B2; CN102356534A; BRPI1009896A8; JP2010220417A; TWI410027B; TW201101653A; US20120062057A1; JP5297236B2

Abstract

motor de tração a presente invenção refere-se a um motor composto de um núcleo de estator (211), um núcleo de rotor (407), um primeiro rolamento (4), um segundo rolamento (5), uma árvore de rotor (6), uma primeira passagem de ventilação (211c) feita em uma porção circunferencial externa do núcleo de estator (211), um ventilador de ventilação (414) tendo uma pluralidade de pás (214a) presas firmemente ao núcleo de rotor (407) e uma segunda passagem de ventilação para introduzir ar externo a partir de um orifício de entrada de ar (402a) proporcionado em uma braçadeira de suporte (402) a uma porção próxima da árvore de rotor (6). vento de resfriamento o qual entrou pelo orifício de entrada de ar (402a) pelo ventilador de ventilação ( 414) é descarregado para o exterior do motor a partir da segunda passagem de ventilação (203a) via uma porção circunferencial externa do ventilador de ventilação ( 414) e a primeira passagem de ventilação (211 c).

Description

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um motor de tração.

Técnica Antecedente

Em um veículo ferroviário típico (a seguir denominado um veículo), um motor de tração (a seguir denominado um motor) é montado sobre uma bogie (estrutura provida de rodas localizada na parte inferior de um trem) disposta abaixo do corpo do veículo e a força rotacional desse 10 motor é transmitida às rodas do veículo através de um acoplamento e um dispositivo de coroa dentada para mover o veículo. A construção de um motor convencional desse tipo é conforme mostrado na figura 14. O motor convencional mostrado na figura 14 tem uma carcaça cilíndrica 1 que constitui um elemento fixo e uma braçadeira de suporte 2 é montada sobre um 15 lado terminal dessa carcaça 1, um alojamento 3 é montado sobre a porção central do outro lado terminal da carcaça 1 e rolamentos 4, 5 proporcionados, respectivamente, nas porções centrais da braçadeira de suporte 2 e do alojamento 3, sustentam rotacionalmente ambas as porções terminais de uma árvore de rotor 6. Um núcleo de rotor 7 está fixado sobre a porção 20 central na direção axial da árvore de rotor 6, barras de rotor 8 são embutidas em um grande número de respectivos entalhes formados no lado circunferencial externo do núcleo de rotor 7, ambas as porções terminais das barras de rotor 8 se projetam do núcleo de rotor 7 e essas porções que se projetam são integralmente conectadas por anéis terminais em formato de 25 anel 9, 9, respectivamente para, desse modo, formar um rotor em gaiola de um motor de indução. O núcleo de rotor 7 é dotado de uma pluralidade de passagens de ventilação 7a que passam através do mesmo na direção axial e o núcleo de rotor 7 é fixado por meio de retentores de núcleo 10, 10 tendo as passagens de ventilação similares.

Um núcleo de estator cilíndrico 11 é montado sobre a porção circunferencial interna da carcaça 1 e bobinas de estator 12 sâo acomodadas em um grande número de respectivos entalhes formados no lado

2/17 circunferencial interno desse núcleo de estator 11. As porções terminais da bobina dessas bobinas de estator 12 se projetam de ambos os lados do núcleo de estator 11.

Um vão de ar 13 é formado entre a superfície circunferencial interna do núcleo de estator 11 e a superfície circunferencial externa do núcleo de estator 7. Uma porção da árvore 6a de acionamento da árvore de rotor 6 projeta-se para fora do motor. Um acoplamento para acoplamento com um dispositivo de coroa dentada de acionamento é montado sobre essa porção que projeta-se da porção da árvore de acionamento 6a. Um ventilador de ventilação 14 é montado sobre uma parte da árvore de rotor 6 dentro do motor. O ventilador de ventilação 14 tem uma pluralidade de pás 14a radialmente dispostas a partir do centro de seu eixo de rotação. Uma pluralidade de orifícios de exaustão 1a são proporcionados ao longo da direção circunferencial em partes nessa carcaça 1 defronte à porção circunferencial externa desse ventilador de ventilação 14. Um orifício de entrada de ar 1b é proporcionado acima do lado oposto ao lado de acionamento da carcaça 1, um filtro de ventilação 15 é montado de modo a cobrir esse orifício de entrada de ar 1b e um filtro 15a para captura de poeira é montado sobre a porção de entrada de ar externo desse filtro de ventilação 15.

Braços de montagem (não mostrados) proporcionados sobre a carcaça 1 de todo o motor mostrado na figura 14 são fixados por meio de parafusos à carcaça da bogie e a força rotacional do motor é transmitida do dispositivo de acionamento para as rodas do veículo através de um acoplamento conectado à árvore de acionamento 6a da árvore do rotor para desse modo, mover o veículo.

Quando esse motor é operado, uma vez que calor é gerado pelas bobinas do estator 12 e as barras de rotor 8, resfriamento é realizado passando ar externo através do interior do motor. A elevação de temperatura do motor é suprimida por esse resfriamento. Essa ação de resfriamento é como segue.

Durante a operação, o ventilador de ventilação 14 é girado junto com a árvore de rotor 6, fazendo com que o ar dentro do motor seja descar

3/17 regado para fora do motor por orifícios de exaustão 1a e, desse modo, o ar externo é aspirado no motor pelo orifício de entrada de ar 1b. O ar externo flui no motor a partir do orifício de entrada de ar 1b através do filtro de ventilação 15 e, então, flui para o lado do ventilador de ventilação 14 através das passagens de ventilação 7a do núcleo de rotor e do vão de ar 13 entre a circunferência externa do núcleo de rotor 7 e a circunferência interna do núcleo de estator 11 e é descarregado para fora do motor pelos orifícios de exaustão 1a por meio de rotação do ventilador de ventilação 14.

Ar externo é circulado no motor dessa forma e, assim, as barras de rotos 8, as bobinas de estator 12, os rolamentos 104, 105 e a graxa para lubrificar os mesmos são esfriados, de modo que a elevação de temperatura dos mesmos não exceda à temperatura permissível.

Grandes quantidades de poeira que entram durante operação do veículo estão presentes no ar externo em torno de um motor que é montado sobre uma bogie no subsolo de um carro elétrico ou semelhante e o ar externo o qual entra está sob um ambiente severamente poluído. Consequentemente, no motor de acordo com o exemplo convencional mostrado na figura 14, uma tentativa foi feita para limpar o ar externo que entra no motor por meio de captura da poeira com o filtro 15a do filtro de ventilação 15, mas uma vez que um bloqueio gradual do filtro 15a ocorre com a operação contínua e a quantidade de ventilação dentro do motor diminui, a limpeza/manutenção periódicas do filtro era requerida, portanto, em intervalos curtos. Além disso, havia um problema técnico que a poeira a qual tinha passado através do filtro 15a ficava presa e acumulava-se no motor e, desse modo, um consumo de uma quantidade muito considerável de trabalho era requerido para limpá-lo.

De forma a resolver esse problema, em anos recentes, o desenvolvimento de motores totalmente envoltos com ventiladores externos foi promovido.

Uma construção de uma modalidade de tal motor totalmente envolto com ventiladores externos será descrita com referência às figuras 10 e 11. A figura 10 é uma vista seccional de um motor totalmente envolto com

4/17 ventiladores externos e a figura 11 é uma figura mostrando a seção na porção B - B de um núcleo de estator 211 na figura 10. Os mesmos números são fornecidos aos mesmos nomes de componente conforme na figura 14 e a descrição dos mesmos será omitida.

Conforme mostrado na figura 10, em um motor totalmente envolto com ventiladores externos convencionais, os retentores de núcleo 211a, 211a são presos a ambos os lados do núcleo de estator 211. Entre os retentores de núcleo 211a, 211a em ambos os lados, uma pluralidade de placas de conexão 211b são presas às porções de toda a circunferência externa do núcleo de estator 211 (refira-se à figura 11). Uma pluralidade de passagens de ventilação 211c são feitas no lado circunferencial externo do núcleo de estator 211.0 núcleo de rotor 7 e um ventilador de ventilação 214 tendo pás 214a e 214b, as quais são presas à ambas as faces de uma placa principal de ventilador 214c radialmente a partir do eixo de rotação, são presas à árvore de rotor 6.

Uma pluralidade de orifícios de entrada de ar externo 202a são feitos circunferencialmente nas porções de face lateral de uma braçadeira de suporte 202 na qual o rolamento 4 para sustentar a árvore de rotor 6 é proporcionado na porção central. A braçadeira de suporte 202 é presa ao retentor de núcleo 211a através de uma braçadeira de conexão 203. Uma braçadeira fixa 204 é presa ao retentor de núcleo 211a da outra extremidade do núcleo de estator 211 e o rolamento 5 está disposto em sua porção central através do alojamento 3 para sustentar a árvore de rotor 6.

Uma passagem de ventilação 203a, a qual leva às passagens de ventilação 211c do núcleo de estator 211, é feita na braçadeira de conexão 203. O vento de resfriamento flui a partir de uma pluralidade dos orifícios de entrada de ar externos 202a, os quais são circunferencialmente proporcionados nas porções de face lateral da braçadeira de suporte 202 pela pá 214a do ventilador 214 e é aberto ao ar externo a partir de uma passagem de ventilação 204a da braçadeira fixa 204 disposta na outra extremidade.

Uma passagem de ventilação 203b, a qual leva a um permutador de calor externo 20, também está disposta na braçadeira de conexão

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203 e uma passagem de fluxo de ventilação é feita, na qual o ar no motor gerado pelas pás 214b do ventilador de ventilação 214 entra novamente no motor através de uma passagem de ventilação 204b proporcionada na braçadeira fixa 204 disposta na outra extremidade sem contato com ar externo. Na construção do trajeto de ventilação tal como esse, um vão diminuto L0 (assim denominado labirinto) é feito entre a porção circunferencial interna da braçadeira de conexão 203 que corresponde à porção circunferencial externa do ventilador de ventilação 214 e a placa principal de ventilador 214c do ventilador de ventilação 214, construção essa onde o ar de ventilação gerado pelas pás 214a do ventilador de ventilação 214 e o ar de ventilação gerado pelas pás 214b do ventilador de ventilação 214 não se misturam um com o outro sendo usada, isto é, o motor é construído de modo que o vento de resfriamento dentro do motor e o vento de resfriamento fora do motor são usados separadamente. Na descrição a seguir do motor, o interior do motor e o exterior do motor indicam a porção interna e a porção externa as quais são divididas por esse vão diminuto, respectivamente.

Um método de resfriamento para o motor construído tal como esse é como segue. O vento de resfriamento o qual entrou a partir dos orifícios de entrada de ar 202a pelas pás 214a do ventilador 214 passa através da passagem de ventilação 203a da braçadeira de conexão 203, passa através das passagens de ventilação 211c e é descarregado para o ar externo a partir da passagem de ventilação 204a da braçadeira fixa 204. Como um resultado, o calor gerado na bobina 12 é esfriado através do núcleo de estator 211.

Há vento de resfriamento onde o ar dentro do motor passa através da passagem de ventilação 203b da braçadeira de conexão 203 e retorna para o interior do motor a partir da passagem de ventilação 204b da braçadeira fixa 204 via permutador de calor 20 e esse vento em circulação é esfriado com uma operação de permuta de calor entre o permutador de calor 20 e o ar externo o qual entra pelos orifícios de entrada de ar 202a pela placa principal de ventilador 214c do ventilador 214 e o vento de resfriamento frio passa através das passagens de ventilação 7a no vão de ar 13 para,

6/17 desse modo, esfriar as barras de rotor 8 diretamente ou via o núcleo de rotor

7. Além disso, o ar o qual entrou dentro do motor é descarregado novamente pelas pás 214b do ventilador 214 para circular dentro do motor.

O vento de circulação dentro do motor esfria não apenas as barras de rotor 8, mas as bobinas 12, os rolamentos 4,5 e a graxa e assim por diante. Ventos de resfriamento fluem separadamente através das respectivas passagens de ventilação dentro do motor e saem do motor assim, fazendo com que o motor seja eficientemente resfriado e as bobinas de estator 12 e as barras de rotor 8 não toquem o ar externo e não sejam contaminadas, o interior do motor não é contaminado e, desse modo, um motor do tipo totalmente envolto no qual limpeza interna não é requerida pode ser proporcionado (refira-se ao Documento de Patente 1, por exemplo).

Em seguida, um problema restrito a um veículo ferroviário será descrito. As figuras 12 e figura 13 mostram um estado geral de um motor para um veículo que é montado dentro de uma bogie e a figura 12 é uma vista plana superior da face superior e a figura 13 é uma vista seccional lateral de uma seção da porção CC da figura 12 vista a partir da direção lateral.

Um motor 301 é montado sobre uma sede de montagem 305 proporcionada em uma viga 304 de uma bogie 303 através de uma mangueira de montagem superior 302 e pé de montagem inferior 302a. Uma árvore de acionamento 306 do motor 301 é diretamente acoplada a uma árvore de engrenagem 308 de um dispositivo de coroa dentada via um acoplamento 306a. Engrenagens (não mostradas nos desenhos) são montadas na árvore de engrenagem 308 e um eixo 309, respectivamente e encaixam-se umas nas outras, de modo que a força rotacional do motor seja transmitida ao eixo 309. Um estojo 307 para as engrenagens está cheio com agente lubrificante.

A força rotacional transmitida ao eixo 309 faz com que as rodas 310, 310 montadas sobre o eixo 309 girem. Como um resultado, um mecanismo onde um corpo de veículo 313 montado sobre a bogie 303 move-se enquanto a rotação sobre trilhos 311 é feita. O eixo 309 é rotacionalmente

7/17 adaptado sobre a bogie 303 via rolamentos 312, 312. O motor 301 da figura 13 é mostrado por uma vista seccional, de modo que a porção interna possa ser entendida.

Na construção de bogie desse tipo, Ls é um tamanho de um vão entre as rodas 310, 310 e é necessário dispor o motor 301 dentro de uma faixa de um tamanho Ld o qual é obtido subtraindo tamanhos de largura do estojo de engrenagem 307 e o acoplamento 306A desse tamanho de Ls. Isso significa que o motor 301 tem uma restrição de tamanho muito limitado. A magnitude da potência nominal do motor 301 é determinada por um diâmetro externo D do núcleo de estator e um comprimento L do núcleo de estator (também igual a um comprimento do rotor). O diâmetro externo D do núcleo de estator é mostrado na figura 10 e figura 13. O comprimento L do núcleo de estator é mostrado na figura 10. Uma vez que Ld é obtido mediante a adição dos outros elementos constituintes ao comprimento L do núcleo de estator, os outros elementos constituintes, exceto o núcleo, são importantes na constituição do motor.

Documento de Patente da Técnica Anterior

Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. Toku Kai 2004-194498

Sumário da Invenção Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção

Em um motor convencional, em virtude do fato de o permutador de calor 20 ter sido adicionado comparado com um motor usual e as pás 214B do ventilador de permuta de calor 214 fluem o vento em circulação dentro do motor serem proporcionados, há um problema de que a construção era complicada e o custo foi aumentado. Além disso, havendo a restrição quanto a um motor para um veículo com relação ao tamanho do motor conforme descrito acima, foi necessário que o tamanho do motor na direção longitudinal não se tornasse grande.

Consequentemente, a presente invenção tem por objetivo proporcionar um motor de tração para um veículo o qual pode assegurar o desempenho de resfriamento requerido para o motor e tornar o tamanho do

8/17 motor na direção longitudinal pequeno.

Meios para Resolver o Problema

De forma a atingir o objetivo descrito acima, um motor de tração para um veículo de acordo com a presente invenção inclui um núcleo de estator, um núcleo de rotor disposto em um lado circunferencial interno do núcleo de estator, um primeiro rolamento instalado em uma porção terminal do núcleo de estator via uma porção circunferencial externa de uma primeira braçadeira e uma braçadeira de suporte, um segundo rolamento instalado na outra porção terminal do núcleo de estator via uma segunda braçadeira e um alojamento, uma árvore de motor à qual o núcleo de rotor é preso e a qual é rotacionalmente sustentada pelos primeiro e segundo rolamentos; uma primeira passagem de ventilação feita em uma porção circunferencial externa do núcleo de estator, um primeiro ventilador de ventilação tendo uma pluralidade de pás dispostas radialmente em uma direção circunferencial interna da braçadeira de suporte a partir de um eixo de rotação o qual é firmemente preso ao núcleo de rotor diretamente ou via um primeiro retentor de núcleo e uma segunda passagem de ventilação para introduzir ar externo a partir de um primeiro orifício de entrada de ar proporcionado na braçadeira de suporte a uma porção próximo da árvore de rotor e é caracterizado pelo fato de que um vão diminuto é proporcionado entre uma porção terminal de uma placa principal de ventilador do primeiro ventilador de ventilação e uma porção terminal de uma porção circunferencial interna da primeira braçadeira para separar um lado de rotor e um lado de estator e, desse modo, separar um interior do motor e um exterior do motor e o vento de resfriamento o qual entrou pelo primeiro orifício de entrada de ar pelo primeiro ventilador de ventilação é descarregado para o exterior do motor a partir da segunda passagem de ventilação via uma porção circunferencial externa do primeiro ventilador de ventilação, uma porção de ventilação na primeira braçadeira e a primeira passagem de ventilação.

Efeito da Invenção

De acordo com a presente invenção, torna-se possível proporcionar um motor de tração para um veículo o qual pode manter o desempe

9/17 nho de resfriamento requerido para o motor e pode tornar o tamanho do motor na direção longitudinal pequeno.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista seccional de um motor de tração para um veículo de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

A figura 2 é uma vista seccional de um motor de tração para um veículo de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

A figura 3 é uma vista seccional de um motor de tração para um veículo de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

A figura 4 é uma vista seccional de um motor de tração para um veículo de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção.

A figura 5 é uma vista seccional mostrando uma modificação de uma passagem de ventilação de um motor de tração para um veículo da presente invenção.

Afigura 6 é uma vista seccional mostrando uma modificação de uma passagem de ventilação de um motor de tração para um veículo da presente invenção.

Afigura 7 é uma vista seccional mostrando uma modificação de uma passagem de ventilação de um motor de tração para um veículo da presente invenção.

Afigura 8é uma vista seccional mostrando uma modificação de uma passagem de ventilação de um motor de tração para um veículo da presente invenção.

Afigura 9 é uma vista seccional mostrando uma modificação de uma passagem de ventilação de um motor de tração para um veículo da presente invenção.

A Figura 10 é uma vista seccional de um motor do tipo totalmente envolto convencional.

A Figura 11 é uma vista B - B da figura 10.

A Figura 12 é uma vista plana de uma bogie sob o piso de um veículo de um veículo ferroviário.

A Figura 13 é uma vista seccional C - C da figura 12.

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A Figura 14 é uma vista seccional de um motor de tração do tipo aberto convencional.

Modalidades para Praticar a Invenção

A seguir, modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos.

Primeira Modalidade

Os retentores de núcleo 211a, 211a são presos a ambos os lados do núcleo de estator 211. Entre os retentores de núcleo 211a, 211a em ambas as extremidades, uma pluralidade das placas de conexão 211b são presas às porções de toda a circunferência externa do núcleo de estator 211. Uma pluralidade das passagens de ventilação 211c pode ser feita no lado circunferencial externo do núcleo de estator 211 combinando uma pluralidade de placas de conexão 211b. Um núcleo de rotor 407 e um ventilador de ventilação 414 são presos à árvore de rotor 6. Uma pluralidade das pás 214a é presa a uma superfície da placa principal de ventilador 214c do ventilador de ventilação 414 na direção circunferencial de modo a estar disposta radialmente a partir de seu eixo de rotação com intervalos apropriados. A porção interna do motor da placa principal de ventilador 214C estende-se para a proximidade das circunferências internas dos anéis terminais 9 para, desse modo, fazer uma construção que é firmemente presa ao núcleo de rotor 407 e ao retentor de núcleo 10.

Uma pluralidade de orifícios de entrada de ar externo 402a são feitos circunferencialmente de modo que o ar externo corra em torno da árvore de rotor 6 a partir do exterior em uma braçadeira de suporte 402 na qual o rolamento 4 que sustenta a árvore de rotor 6 é proporcionado na porção central. A braçadeira de suporte 402 é presa ao retentor de núcleo 211a através da porção circunferencial externa da braçadeira de conexão 203. Na braçadeira de conexão 203, a passagem de ventilação 203a, a qual leva às passagens de ventilação 211c do núcleo de estator 211, é feita para circular o vento de resfriamento gerado pelas pás 214a do ventilador de

11/17 ventilação 414. A construção em que um vão diminuto L1 (assim denominado labirinto) é formado entre a porção terminal da porção circunferencial interna da braçadeira de conexão 203 que corresponde à porção circunferencial externa do ventilador de ventilação 414 e a porção terminal da placa principal de ventilador 214c do ventilador de ventilação 414 é usada. Como um resultado, o vento de resfriamento no lado das pás 214a do ventilador de ventilação 414 não entra dentro do motor. A braçadeira fixa 204 é presa ao retentor de núcleo 211a da outra extremidade do núcleo de estator 211. O alojamento 3 para sustentar a árvore de rotor 6 com o rolamento 5 é preso à porção central da braçadeira fixa 204.

É usada uma construção onde a passagem de ventilação 204a, que corresponde às passagens de ventilação 211c, é proporcionada na braçadeira fixa 204 para se abrir ao ar externo e o vento de resfriamento o qual passou através das passagens de ventilação 211c é descarregado para o exterior do motor a partir das passagens de ventilação 204a.

Um ventilador de ventilação 415 é proporcionado na posição oposta ao ventilador de ventilação 414 na direção de eixo do motor, isto é, no lado oposto ao lado de acionamento. É usada uma construção onde as pás 415a são proporcionadas em um lado de uma placa principal de ventilador 415C do ventilador de ventilação 415 e a porção interna do motor da placa principal de ventilador 415C é presa firmemente ao núcleo de rotor 407 e ao retentor de núcleo 10. O vento de resfriamento descarregado pelas pás 415a passa através da passagem de ventilação 204c proporcionada na porção de braçadeira fixa 204 e é descarregado para fora do motor. O vento gerado pelas pás 415a introduz ar externo a partir de um orifício de entrada de ar 204b e um orifício de entrada de ar 3b os quais são, respectivamente, proporcionados na braçadeira fixa 204 e no alojamento 3. Uma vez que um vão diminuto L2 (assim denominado labirinto) é também formado entre a porção terminal da porção circunferencial interna da braçadeira fixa 204 que corresponde à porção circunferencial externa do ventilador de ventilação 415 e a porção terminal da placa principal de ventilador 415C do ventilador de ventilação 415, o vento de resfriamento no lado das pás 415a do ventilador

12/17 de ventilação 415 não entra dentro do motor.

No motor construído como esse, o ar externo entra a partir dos orifícios de entrada de ar 402a, passa através da proximidade da árvore de rotor 6 e flui a partir da porção circunferencial externa do ventilador de ventilação 414 para as passagens de ventilação 203a, 211c pela ação das pás 214a do ventilador de ventilação 414, conforme mostrado nas setas na figura 1 e resfria o núcleo de estator 211 para, desse modo, absorver o calor gerado nas bobinas 12. Aqui, a passagem de ventilação formada na proximidade da árvore de rotor 6 é definida como uma segunda passagem de ventilação e a passagem de ventilação formada nas passagens de ventilação 211c é definida como uma primeira passagem de ventilação.

Ao mesmo tempo, uma vez que o calor gerado nas barras de rotor 9 e nos anéis terminais 9 é conduzido para a placa principal de ventilador 214C do ventilador de ventilação 414 que se estende para a proximidade dos lados circunferenciais internos dos anéis terminais 9 através do núcleo de rotor 407 e do retentor de núcleo de rotor 10 e é descarregado no vento de resfriamento gerado pelas pás 214a, o rotor também pode ser resfriado.

A ação do ventilador de ventilação 415 é a mesma conforme aquela do ventilador de ventilação 414 e, embora o núcleo de estator 211 não seja resfriado, o vento de resfriamento flui conforme as setas na figura 1 e, desse modo, permite que o rotor (as barras de rotor 8, os anéis terminais

9) seja resfriado. Além disso, o vento gerado pelas pás 214a, 415a, os rolamentos 4, 5 e seus agentes lubrificantes podem ser resfriados, respectivamente. O motor construído como esse, uma vez que o interior do motor e o ar externo são separados por vãos diminutos L1, L2, tem o efeito de que poluição não é gerada dentro do motor e a geração de calor do motor pode ser suprimida.

Ainda, uma vez que as pás 214b podem ser eliminadas, o tamanho Ld na direção longitudinal na figura 13, o qual constitui a condição de restrição de um veículo ferroviário, se torna menor. Consequentemente, uma vez que o motor é feito em um tipo totalmente envolto e pode satisfazer o efeito de resfriamento e o tamanho L do núcleo pode se tornar grande, um

13/17 motor ideal com alto desempenho pode ser proporcionado.

No caso da construção sem fornecimento dos retentores de núcleo 10, o ventilador 414 e o núcleo de rotor 407 e o ventilador 415 e o núcleo de rotor são, respectivamente, presos firmemente uns aos outros. E usada uma construção onde o vento de resfriamento que flui a partir dos orifícios de entrada de ar 402a passa através da proximidade da árvore de rotor 6 entre o ventilador de ventilação 414 e o rolamento 4, mas uma construção onde o vento de resfriamento atinge diretamente a árvore de rotor 6 pode ser usada.

Segunda Modalidade

A figura 2 é uma vista seccional de um motor de tração para um veículo de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. Pontos nos quais essa segunda modalidade é diferente da primeira modalidade mostrada na figura 1 são um ponto onde placas de radiador 214d são proporcionadas no lado das pás 214a da placa principal de ventilador 214c do ventilador de ventilação 414 e um ponto onde as placas de radiador 415d são proporcionadas no lado das pás 415a da placa principal de ventilador 415c do ventilador de ventilação 415. Como um resultado de fornecimento das placas de radiador 214d, o calor do rotor (as barras de rotor 8, os anéis terminais 9) pode ser mais descarregado para fora. Uma pluralidade de placas de radiador 214d pode ser proporcionada entre as pás adjacentes 214a, respectivamente, ou pode haver porções entre as pás 214a adjacentes onde a placa de radiador 214 é proporcionada e as outras porções onde a placa de radiador 214 não é proporcionada. Isto é, o número, formato e posição das placas de radiador 214d não são limitados. As placas de radiador 415d são também proporcionadas no ventilador de ventilação 415 fora do motor, esse efeito sendo fundamentalmente o mesmo conforme aquele das placas de radiador 214d. O número, formato e posição das placas de radiador 415d também não são limitados e as placas de radiador 415d podem ser presas, conforme necessário.

Terceira Modalidade

A figura 3 é uma vista seccional de um motor de tração para um

14/17 veículo de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. Um ponto no qual essa terceira modalidade é diferente da primeira modalidade mostrada na figura 1 é um ponto onde o ventilador de ventilação 415 no lado oposto ao lado da árvore de acionamento é omitido. No caso onde apenas o ventilador de ventilação 414 no lado da árvore de acionamento é suficiente para resfriamento, não é necessário proporcionar o ventilador de ventilação no lado oposto ao lado da árvore de acionamento. Conforme mostrado na segunda modalidade, as placas de radiador 214d podem ser presas à placa principal de ventilador 214C.

Quarta Modalidade

A figura 4 é uma vista seccional de um motor de tração para um veículo no lado oposto ao lado de acionamento de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. Pontos nos quais essa quarta modalidade é diferente da primeira modalidade mostrada na figura 1 é um ponto onde, em lugar da passagem de ventilação 204c e dos orifícios de entrada de ar 204b, 3b, uma passagem de ventilação 204d é proporcionada na porção inferior do alojamento 403 e um orifício de entrada de ar 204e é proporcionado na porção superior do mesmo e um ponto onde uma placa de divisão 205 é proporcionada dentro de uma porção onde a braçadeira fixa 204 acima do orifício de entrada de ar 204e se sobrepõe ao alojamento 403 na porção inferior.

Mediante a ação dessa placa de divisão 205, à medida que o vento de resfriamento flui como as setas na figura 4, o rolamento 5 pode ser resfriado através do alojamento 403 e, desse modo, o desempenho de resfriamento do rolamento 5 pode ser aprimorado em grande ponto. Além disso, a porção de base do ventilador de ventilação 415 e a árvore de rotor 6 podem ser resfriados e, desse modo, essa modalidade é eficaz para resfriamento do rotor (as barras de rotor 8, os anéis terminais 9).

Outras Modalidades

A passagem de ventilação 211C da figura 1 é um furo, mas o formato do furo não é questionado. Além disso, aletas e assim diante podem ser feitas no furo de modo a aprimorar o desempenho de resfriamento. Além

15/17 disso, conforme mostrado na figuras 5, um furo de ar 417 composto do núcleo de estator 211, da placa de conexão 211b e uma cobertura 416 pode ser proporcionado e a passagem de ventilação 211c pode ser substituída por essa porção. Além disso, conforme mostrado na figuras 6, um furo de ar pode ser feito com a placa de conexão 211b para usar como uma passagem de ventilação 417a.

Na figura 1 e outras modificações, estruturas sem carcaça para aumentar mais a potência nominal foram descritas, mas o motor pode ser feito com uma estrutura tendo uma carcaça. Além disso, pode ser usada uma construção na qual o lado de acionamento e o lado oposto ao lado de acionamento são trocados. A figura 7 à figura 9 mostram, cada uma, um exemplo de uma estrutura tendo uma carcaça 418. Na ifgura 7, passagens de ventilação 417b são proporcionadas no núcleo de estator 211. Conforme mostrado na figura 8, uma passagem de ventilação 417c pode ser feita entre o núcleo de estator 211 e a carcaça 418. Além disso, conforme mostrado na figura 9, uma passagem de ventilação 417d pode ser proporcionada do lado de fora do núcleo de estator 211. As passagens de ventilação 211c e as passagens compatíveis das mesmas não são proporcionadas em toda a porção circunferencial externa do motor, mas podem ser feitas parcialmente ou em posições periódicas. As passagens de ventilação podem ser feitas combinando várias delas com relação ao tamanho, formato e assim por diante. Além disso, a presente invenção não é composta apenas daquelas descritas no presente relatório descritivo, mas pode ser composta combinando-se cada uma das modalidades. A descrição acima foi feita admitindo que as passagens de ventilação não são proporcionadas no rotor, mas as passagens de ventilação podem ser feitas no núcleo de rotor e nos retentores de núcleo. Ou pode ser uma a qual não funciona como a passagem de ventilação.

Conforme descrito acima, de acordo com a presente invenção, em virtude do fato de as bobinas de estator, barras de rotor e anéis terminais, os quais são geradores de calor, poderem ser eficazmente resfriados, além disso, elevação na temperatura dos rolamentos e graxa pode ser

16/17 suprimida, pode ser obtida uma estrutura a qual tem um mérito de um tipo totalmente envolto, de modo que limpeza da mesma não é requerida e na qual limpeza de um filtro não é necessária e poupa trabalho na manutenção é possível e, ainda, um motor com maior desempenho do que aquele convencional pode ser proporcionado, um motor do tipo totalmente envolto ideal com ventiladores externos pode ser proporcionado.

A presente invenção não está limitada às modalidades descritas acima, mas pode ser concretizada por meio de modificação dos elementos constituintes sem desviar-se do espírito da invenção no estágio de implementação. Além disso, várias invenções podem ser formadas combinando arbitrariamente uma pluralidade de elementos constituintes divulgados nas modalidades descritas acima. Alguns elementos constituintes podem ser omitidos de todos os elementos constituintes divulgados na modalidade, por exemplo. Além disso, elementos constituintes nas diferentes modalidades podem ser arbitrariamente combinados.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção pode ser aplicada principalmente a um motor para um veículo.

Descrição dos Símbolos 11, 211	núcleo de estator
12	bobina de estator
7, 407	núcleo de rotor
8	barra de rotor
9	anel terminal
6	árvore de rotor
7a	passagem de ventilação
13	vão de ar
2, 202, 402	braçadeira de suporte
3, 3B	alojamento
1,418	carcaça
15	filtro de ventilação
15a	filtro

17/17

203

204

205, 4, 5

14, 214, 414, 415

14a, 214a, 214b, 415A

214c, 415c

203a, 211c, 204a

203b, 204d

204b, 3b, 204e

205

417, 417a, 417b, 417c, 417d braçadeira de conexão braçadeira fixa rolamento ventilador de ventilação Pá placa principal de ventilador permutador de calor passagem de ventilação passagem de ventilação orifício de entrada de ar placa de divisão passagem de ventilação

Claims

1. Motor de tração compreendendo:

uma árvore de rotor (6);

um núcleo de estator (211) disposto entre uma primeira braçadeira (203) e uma segunda braçadeira (204);

um núcleo de rotor (407) preso à árvore de rotor (6) e disposto em um lado interno do núcleo de estator (211);

um primeiro rolamento (4) disposto em uma braçadeira de suporte (402) que está fixada em uma primeira braçadeira (203) para sustentar o eixo de rotor (6) de modo a habilitar a árvore de rotor (6) a girar;

um segundo rolamento (5) disposto em um alojamento (3) que está fixado à segunda braçadeira (204) para sustentar a árvore de rotor (6) de modo a habilitar a árvore de rotor (6) a girar;

um primeiro ventilador (414) fixado à árvore de rotor (6) entre o rotor e o primeiro rolamento (4), e fixado ao núcleo do rotor (407) ou a um prendedor do rotor (10), em que uma pluralidade das primeiras pás radiais (214a) são formadas somente em uma superfície do primeiro ventilador (414) voltado para a braçadeira de suporte (402);

um segundo ventilador (415), fixado à árvore de rotor (6) entre o núcleo do rotor (407) e o segundo rolamento (5), e fixado ao prendedor do rotor (10);

uma primeira passagem de ventilação (211c) formada em uma parte perimetral do núcleo do estator (211);

uma segunda passagem de ventilação conectada à primeira passagem de ventilação (211c) e formada entre a primeira braçadeira (203) e a braçadeira de suporte (402) para fluir ar drenado a partir de uma entrada de ar (402a) formado dentro da braçadeira de suporte (402) para a primeira passagem de ventilação, caracterizado pelo fato de que a entrada de ar (402a) é localizada próxima à árvore do rotor comparado com as primeiras pás radiais (214a) de modo a drenar os fluxos de ar próximos da árvore de rotor (6); e uma terceira passagem de ventilação (204c), independente da

Petição 870190104742, de 17/10/2019, pág. 4/10

2/3 primeira (211c) e segunda passagens de ventilação e formada entre a segunda braçadeira (204), o alojamento (3) e o segundo ventilador (415) para fluir ar drenado a partir da segunda entrada de ar (204b) formado na segunda braçadeira (204) para uma saída de ar formada na segunda braçadeira (204).

2. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a árvore de rotor (6) possui uma parte exposta entre o primeiro ventilador (414) e o primeiro rolamento (4), exposto na segunda passagem de ventilação.

3. Motor de tração, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que aletas de resfriamento (214d) são ainda formadas na superfície do primeiro ventilador (414) voltado paraa braçadeira de suporte (402).

4. Motor de tração, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a primeira passagem de ventilação (211c, 417b) é formada dentro do núcleo do estator (211).

5. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

uma carcaça (418) para cobrir o núcleo do estator (211);

em que a primeira passagem de ventilação (211c, 417b) é formada entre a carcaça (418) e o núcleo do estator (211).

6. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira entrada de ventilação (402a) tem uma porção oblíqua de passagem de ar para conduzir a drenagem do ar na direção da parte exporta da árvore de rotor (6).

7. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

uma placa de divisão (215) presa à segunda braçadeira (204); e uma segunda pá radial (415a) fixada em uma superfície do segundo ventilador (415) voltada para o alojamento (3), em que a segunda entrada de ar (204e) é posicionada em um lado do eixo do rotor (6) e a saída de ar (204d) é posicionada em outro lado

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3/3 do eixo do rotor(6), e a placa de divisão (205) é posicionada no lado interno do segundo ventilador (415) e no lado externo da segunda entrada de ar (204e).

8. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

uma pluralidade de placas de conexão (211b) fixadas à circunferência externa do núcleo do estator (211) de modo que pelo menos uma parte da circunferência externa do núcleo do estator (211) é exposta; e uma pluralidade de coberturas (216) fixadas a duas placas de conexão (211b) adjacentes de modo a formar a primeira passagem de ventilação (211c, 417d) entre a circunferência externa exporta, duas placas de conexão adjacentes e a cobertura.

9. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

uma pluralidade de placas de conexão (211b) presas à circunferência externa do núcleo de estator (211) de modo que pelo menos uma parte da circunferência externa do núcleo do estator (211) é exposta, em que a primeira passagem de ar (417a) é formada entre a placa de conexão (211b) e a circunferência externa do núcleo do estator (211).

10. Motor de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

uma carcaça (418) para cobrir o núcleo do estator (211);

em que a primeira passagem de ar (211c, 417d) é formada na carcaça (418).