ES2332913T3 - Rotor de freno electromagnetico que comprende aletas de refrigeracion mejoradas. - Google Patents
Rotor de freno electromagnetico que comprende aletas de refrigeracion mejoradas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2332913T3 ES2332913T3 ES04816377T ES04816377T ES2332913T3 ES 2332913 T3 ES2332913 T3 ES 2332913T3 ES 04816377 T ES04816377 T ES 04816377T ES 04816377 T ES04816377 T ES 04816377T ES 2332913 T3 ES2332913 T3 ES 2332913T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- fins
- crown
- electromagnetic brake
- brake rotor
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 17
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 15
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 9
- RNFNDJAIBTYOQL-UHFFFAOYSA-N chloral hydrate Chemical compound OC(O)C(Cl)(Cl)Cl RNFNDJAIBTYOQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000013544 Platelet disease Diseases 0.000 description 1
- 229910000835 Sweet iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/02—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
- H02K49/04—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type
- H02K49/046—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type with an axial airgap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
- F16D65/128—Discs; Drums for disc brakes characterised by means for cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Rotor (14) de freno electromagnético (10), en especial para una transmisión de vehículo terrestre a motor, del tipo que comprende: - un disco de inducido anular plano (36) destinado a extenderse frente a una serie de conjuntos de polo (16) de un estator (12) del freno (10); - una cara anular plana (38) paralela al disco (36); - al menos una primera corona, radialmente interior, de aletas (40A) de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las caras laterales frente (48) al disco (36) y (50) a la cara (38) y prolongándose algunos globalmente radialmente hacía el interior, más allá del borde periférico interior (44) del disco (36), para formar una serie de brazos (62) de fijación del rotor (14); - y al menos una segunda corona, concéntrica y radialmente exterior con respecto a la primera corona de aletas (40A), de aletas (40B) de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre dichas caras laterales frente (48) del disco (36) y (50) de la cara (38), estando dichas aletas (40B) de la segunda corona inclinadas en el mismo sentido con respecto a un plano radial (PR) del rotor, caracterizado por el hecho de que las aletas (40A) de la primera corona son unas aletas sensiblemente planas en forma de placas, por el hecho de que dichas aletas se extienden en un plano de orientación sensiblemente radial y por el hecho de que la anchura radial de la cara (38) es inferior a la del disco (36).
Description
Rotor de freno electromagnético que comprende
aletas de refrigeración mejoradas.
La presente invención se refiere a un rotor de
freno electromagnético, en especial para una transmisión de
vehículo terrestre a motor.
La invención se refiere más especialmente a un
rotor del tipo que comprende:
- -
- un disco de inducido anular plano destinado a extenderse frente a una serie de conjuntos de polos de un estator del freno,
- -
- una cara anular plana paralela al disco;
- -
- y una serie de aletas de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las caras laterales frente al disco y a la cara y prolongándose algunos radialmente hacía el interior, más allá del borde periférico interior del disco, para formar una serie de brazos de fijación del rotor, estando dichas aletas inclinadas en el mismo sentido con respecto a un plano radial del rotor.
Se sabe que para ralentizar vehículos que
presentan una inercia elevada ligada al peso y a la velocidad del
vehículo, es necesario utilizar un frenado llamado de resistencia.
Efectivamente, un frenado clásico llamado de servicio que hace
intervenir patines de frenos que frotan contra un disco de un cubo
de una rueda, no siempre es suficiente para asegurar de manera
segura el frenado de los vehículos de peso pesado, en especial tras
un largo descenso. De este modo, un frenado de resistencia permite
mantener una velocidad determinada y deseada del vehículo.
Además, incluso si el frenado clásico con
patines parece conveniente y que no necesita la introducción de un
frenado de resistencia, el desgaste prematuro de las plaquetas es
ineluctable. Sin frenado de resistencia, un conductor debe cambiar
sin cesar las plaquetas de freno. Por lo tanto, un frenado de
resistencia también permite limitar los cambios de plaquetas y por
lo tanto ahorrar.
Con el objetivo llevar a cabo este frenado de
resistencia, se utiliza a menudo un freno electromagnético.
Se distinguen tres tipos de frenos
electromagnéticos. Existen frenos electromagnéticos de tipo
"Axial" (marca registrada), frenos electromagnéticos de tipo
"Focal" (marca registrada), y frenos electromagnéticos de tipo
"Hydral" (marca registrada).
Los tres tipos de frenos electromagnéticos
citados, se caracterizan por su emplazamiento en un árbol motor o
un árbol de transmisión de movimiento a al menos una rueda del
vehículo.
Los frenos de tipo axial están situados en el
árbol de transmisión. "Cortan" a este árbol de transmisión en
dos tramos o partes. Se utilizan dos juntas de cardan para los
frenos axiales. Estas juntas de cardan unen los frenos axiales a
los dos extremos del árbol de transmisión. Estas juntas de cardan
tienen como objetivo el de evitar que el freno axial se vuelva
mecánicamente hiperestático confiriéndole los grados de libertad
suficientes. En el caso en que el sistema fuera hiperestático, el
freno no tendría suficientes grados de libertad para permitir su
rotación adecuada, y al mínimo choque cedería y se separaría del
vehículo. Clásicamente, un freno electromagnético axial se
encuentra en la línea de transmisión de movimiento entre un puente y
una caja de velocidades del vehículo y comprende un árbol de enlace
entre las dos juntas de cardan.
En un freno electromagnético de tipo axial, el
estator lleva en su periferia radialmente interior una manguito
provisto de rodamientos. Estos rodamientos pueden ser de tipo
cónico. Estos rodamientos intervienen de manera radial entre el
árbol de enlace y el manguito y garantizan el soporte del árbol
evitando que se descentre. Estos rodamientos calan el árbol para
que los grados de libertad del árbol le permitan una rotación
continua. Por lo tanto, el freno axial se "conecta" al árbol de
transmisión.
En lo que respecta a los frenos
electromagnéticos del tipo Focal, se encuentran en la entrada del
puente o a la salida de la caja de velocidades del motor térmico
del vehículo. En un ejemplo, los frenos del tipo Focal están atados
o unidos a un plato de un árbol de entrada del puente mediante una
junta cardan. Para estos frenos electromagnéticos, el árbol de
transmisión de movimiento está hecho de una única pieza. El puente
de un vehículo es la pieza que acciona un árbol de rueda. Este
árbol de rueda acciona al menos a una rueda de este mismo vehículo.
Un tal freno se describe en el documento
FR-A-2.577.357 y se conecta al árbol
de salida de la caja de velocidades o al árbol de entrada del
puente.
El freno electromagnético de tipo Hydral se
describe por ejemplo en el documento FR-A-
2.627.913. Este freno está generalmente montado en focal. El
refrigeración de un freno Hydral se realiza mediante un circuito de
agua de refrigeración del motor del vehículo, mientras que un freno
Focal o axial emplea un ventilador para realizar esta
refrigeración. Con respecto a un freno electromagnético Focal o
axial clásico, el circuito de agua del freno electromagnético
Hydral lo hace más eficiente.
De manera general, la estructura de base de un
freno electromagnético, sea el tipo que sea, comprende al menos un
estator y al menos un rotor. Hay un entrehierro axial muy reducido
correspondiente a un espacio entre el rotor y el estator. El
estator, sí es inductor, lleva a proximidad y a lo largo de una
periferia, al menos una bobina. El rotor inducido está colocado
según un plano paralelo a un plano del estator inductor. El rotor
gira alrededor de un eje del estator. Un movimiento de rotación es
transmitido al rotor mediante un árbol de transmisión del
vehículo.
El rotor, si es inducido, no lleva
bobina(s). El rotor inducido está concebido para asegurar el
cierre del campo magnético producido por los devanados solidarios
del estator.
En determinados casos, por ejemplo en el
documento FR-A-2.627.913, el estator
puede ser inducido y el rotor inductor. En estos casos, el rotor
inductor lleva los devanados y el estator inducido no lleva ninguna
bobina.
Generalmente, los frenos electromagnéticos
comprenden un número par de devanados de polaridades alternadas. A
menudo, los frenos electromagnéticos comprenden al menos seis
devanados. Una bobina tiene una forma cilíndrica anular hueca. Sin
embargo, la sección de la bobina puede ser diferente de la anular
circular. Una bobina puede ser por ejemplo cuadrada, elíptica o de
cualquier otra forma geométrica.
Los devanados están formados por enrollamiento
de un cable eléctrico alrededor de la forma de revolución escogida.
En un ejemplo, los devanados están realizados a partir de un cable
de cobre cubierto por una capa cítrica aislante. El enrollamiento
del cable de cobre permite definir un eje de la bobina ortogonal al
sentido de enrollamiento del cable eléctrico.
Los frenos electromagnéticos de tipo axial
comprenden generalmente dos rotores y dos estatores. Los dos
estatores comprenden unas tapas unidas a una cara opuesta a una cara
de inserción de los devanados y forman así un único estator unido
al chasis del vehículo. El ensamblado entre los dos estatores y el
chasis está preferentemente constituido por bloques elásticos.
Los frenos electromagnéticos de tipo Focal
comprenden generalmente dos rotores y un estator. El estator está
conectado al cárter de la caja de velocidad o del puente. Los dos
rotores están ensamblados entre sí. En un ejemplo, los rotores
están fijados a los extremos axiales de una pieza intermedia axial
en forma de manguito, o de anillos, que atraviesan el orificio
central del estator. Esta pieza intermedia lleva un disco sobre el
cual se montan un árbol de transmisión y un árbol de accionamiento
de la caja de velocidades o accionado por el puente.
Un fenómeno físico llamado fenómeno de las
corrientes de Foucault permite a los frenos electromagnéticos
realizar la ralentización efectiva del vehículo y por lo tanto el
frenado de resistencia. Estas corrientes de Foucault son también
llamadas corrientes magnéticas. Estas corrientes aparecen en una
masa metálica colocada en un campo magnético variable.
En una aplicación, el campo magnético de los
tres tipos de frenos es suministrado por unos devanados cuyas
polaridades están alternadas. Los tres tipos de frenos tienen
núcleos preferentemente de hierro dulce montados en los devanados y
unas expansiones que tienen como objetivo prolongar y guiar el
efecto magnético de la bobina.
La expansión polar es una pieza polar que guía
el campo magnético de los devanados. En determinados casos, la
expansión tiene una forma particular que la hace sobresalir
circunferencialmente de la bobina con la finalidad de optimizar el
paso de un flujo magnético. El flujo magnético está ligado a la
intensidad del campo magnético, así como a la superficie de la
pieza polar que atraviesa el campo.
La expansión y los núcleos forman una masa
metálica. En presencia de esta masa metálica, y del campo magnético
creado por los devanados, y cuando un rotor del freno gira, el
valor, la dirección y el sentido del campo magnético se vuelven
variables. Las corrientes de Foucault aparecen mientras que un par
que les está asociado se opone a la rotación del rotor. De este
modo, este par ligado a la aparición de corrientes permite a los
frenos electromagnéticos oponerse al movimiento del árbol motor del
vehículo y ralentizar el movimiento del vehículo.
Esta ralentización se realiza en función de la
intensidad de la corriente que recorre a los devanados y en función
de la velocidad de rotación del rotor. Las corrientes y la velocidad
de rotación del rotor originan un par de frenado y una energía de
frenado. La energía de frenado se convierte en calor. Para disipar
este calor, los frenos electromagnéticos utilizan sistemas de
refrigeración.
La potencia de un freno depende de la de las
corrientes de Foucault. Sin embargo, el campo o el flujo magnético
producido por los devanados forma un circuito magnético entre la
bobina, la expansión y el rotor. Por lo tanto, más especialmente,
la potencia de un freno depende también del flujo magnético que el
freno es capaz de transmitir entre el rotor y la expansión.
La expansión y el rotor tienen cada uno unas
superficies planas y lisas y están separados por el entrehierro.
Más concretamente la superficie plana del rotor
pertenece a un anillo o disco anular que comprende a este.
El rotor, también llamado rotor de inducido,
comprende por ejemplo un disco anular plano "grueso" de
material ferromagnético que, en funcionamiento, circula en rotación
frente a una sucesión de conjuntos de polos magnéticos alternados,
positivos y negativos, que están también dispuestos
circunferencialmente en corona.
La cara lateral del disco adyacente a los
conjuntos de polo está separada de estos por un entrehierro o juego
axial.
El disco grueso, y por lo tanto el rotor, es
frenado gracias a la formación de corrientes de Foucault en la masa
del disco.
Los extremos radialmente interiores de los
brazos de fijación del rotor están por ejemplo conectados a un
anillo o a un tambor interior.
El documento
FR-A-2.577.357 describe e ilustra la
concepción general de un ejemplo de realización de un tal freno que
comprende dos rotores de inducido idénticos dispuestos axialmente de
parte y otra del estator y cuyos brazos están conectados a unos
anillos centrales adyacentes a los cuales está fijada una brida de
junta de cardan de transmisión y unida en rotación.
La evacuación de las calorías que resultan del
calentamiento del disco del rotor por las corrientes de Foucault,
durante el funcionamiento del freno provisto de un tal rotor, se
hace por conducción térmica a través de las aletas en dirección de
la cara y por radiación y convección a partir del disco, de las
aletas, de los brazos y de la cara. A esto se añade un fenómeno de
ventilación, o de auto-ventilación, puesto que la
concepción del rotor con sus coronas de aletas hace del rotor una
rueda de ventilador que barre un aire de refrigeración que, al
circular a través del rotor, enfría sus superficies calientes.
La potencia de un freno, es decir su capacidad
de frenado para una corriente determinada de alimentación de los
devanados de los conjuntos de polos electromagnéticos, depende de la
de las corrientes de Foucault formadas en el disco y por lo tanto
de la temperatura de este último.
Efectivamente, más concretamente, el par de
ralentización eficaz disponible decrece de manera considerable en
función del calentamiento del disco que resulta de la formación de
las corrientes de Foucault.
El valor "en caliente" del par de
ralentización, por ejemplo tras algunos minutos de funcionamiento
continuo y prolongado, puede reducirse por ejemplo en
aproximadamente un tercio con respecto a su valor instantáneo "en
frío", para determinados valores del régimen de rotación y de la
potencia eléctrica consumida, cuando la temperatura del disco se
eleva desde la temperatura ambiente hasta una temperatura de
funcionamiento del orden de 700ºC a 750ºC.
La capacidad del rotor para enfriarse es por lo
tanto un factor importante para la eficacia o rendimiento del freno
electromagnético.
Por otro lado, incluso cuando no se emplea el
freno, el rotor (que está ligado en rotación con un elemento
giratorio de la transmisión de vehículo) gira permanentemente y su
concepción a modo de rueda de ventilador de aletas provoca una
pérdida de potencia por ventilación que afecta al rendimiento
mecánico global del grupo moto-propulsor y a la
transmisión del vehículo. Esta pérdida por ventilación corresponde
sensiblemente a la potencia de ventilación por el rotor y es en
especial función del número, de la forma y de la disposición de las
aletas del rotor.
Con la finalidad de mejorar la refrigeración de
un rotor del tipo mencionado en el preámbulo, se ha propuesto en el
documento FR-A-2.584.878, conforme
al preámbulo de la reivindicación 1, una concepción del rotor
provisto
de:
de:
- -
- al menos una primera corona, radialmente interior, de aletas de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las caras laterales frente al disco y a la cara y prolongándose algunos globalmente radialmente hacía el interior, más allá del borde periférico interior del disco, para formar una serie de brazos de fijación del rotor;
- -
- y al menos una segunda corona, concéntrica y radialmente exterior con respecto a la primera corona, de aletas de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las caras laterales frente al disco y a la cara.
En este documento, las aletas de las coronas
primera y segunda son unas aletas curvadas en forma general de teja
abombada cuya concavidad está orientada hacia atrás considerando el
sentido de rotación del rotor.
Este documento propone diversas disposiciones de
varias coronas de aletas en forma de teja abombada.
La figura 1 de este documento y la figura 3
adjunta ilustran así un ejemplo de realización de tres coronas
concéntricas de aletas en forma de tejas abombadas.
Sin embargo, en el documento
EP-A- 0 485 283 se ha sustituido un gran número de
aletas por unas plaquetas independientes, térmicamente conductoras
e inclinadas, no siendo esta familia de soluciones totalmente
satisfactoria en la medida en que se constata que el reparto del
calentamiento no es homogéneo en el conjunto del disco, y que es en
especial más elevado en la periferia radialmente interior del
disco.
Con el fin de dar remedio a estos
inconvenientes, la invención propone un rotor caracterizado por
el hecho de que las aletas de la primera corona son unas aletas
sensiblemente planas en forma de placa que se extienden en un plano
de orientación sensiblemente radial, con respecto a un plano radial
del rotor y por el hecho de que la anchura radial de la cara es
inferior a la del disco.
Gracias a la concepción según la invención, se
obtiene una refrigeración optima de la porción radialmente interior
del disco frente a la cual se extienden las aletas planas
globalmente radiales de la primera corona.
Según otra característica de la invención, las
aletas de la segunda corona son unas aletas curvadas en forma
general de teja abombada cuya concavidad está orientada hacia atrás
considerando el sentido de rotación del rotor.
Se disponen así, radialmente al exterior, unas
aletas o planchas curvadas cuya pérdida por ventilación es más
reducida que aquella inducida por las aletas planas radiales, y ello
aún más ventajosamente puesto que la pérdida por ventilación es
globalmente proporcional al cubo del radio medio de la corona.
Según otras características de la invención:
- -
- las aletas de la segunda corona son unas aletas sensiblemente planas en forma de placa;
- -
- el rotor comprende al menos una tercera corona, concéntrica y radialmente intermedia entre las coronas primera y segunda, de aletas de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las caras laterales frente al disco y a la cara;
- -
- las aletas de la tercera corona son unas aletas curvadas en forma general de teja abombada cuya concavidad está orientada hacia atrás considerando el sentido de rotación del rotor;
- -
- las aletas de la tercera corona son unas aletas sensiblemente planas en forma de placa;
- -
- unas aletas planas en forma de placa se extienden en un plano inclinado con respecto a un plano radial;
- -
- las aletas de una corona están distribuidas angularmente de manera regular;
- -
- todas las aletas de una corona son idénticas.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán con la lectura de la descripción detallada siguiente
para la comprensión de la cual se hará referencia a los dibujos
adjuntos en los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva con
arrancamientos de un ejemplo de realización de un freno
electromagnético según el estado de la técnica;
- la figura 2 es una vista en detalle a mayor
escala y en sección por el plano axial medio de un conjunto de
polo;
- la figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva con arrancamiento que ilustra un ejemplo de realización
de un rotor de inducido con una disposición de aletas en tres
coronas concéntricas según el estado de la técnica;
- la figura 4 es una vista esquemática en planta
que ilustra un primer modo de realización de un rotor con dos
coronas concéntricas de aletas según la invención;
- la figura 5 es una vista análoga a la de la
figura 4 que ilustra un segundo modo de realización de un rotor con
dos coronas concéntricas de aletas según la invención;
- la figura 6 es una vista análoga a la de la
figura 4 que ilustra un tercer modo de realización de un rotor de
tres coronas concéntricas de aletas según la invención.
En la descripción siguiente, elementos y
componentes idénticos, similares o análogos se designarán por las
mismos cifras de referencia.
El freno presenta, en lo que respecta la mayoría
de sus componentes y en especial a sus dos rotores, una simetría de
concepción con respecto al plano radial medio PRM indicado en la
figura 2.
El freno 10 es de forma general anular de eje
central X-X y comprende un estator central 12 y dos
rotores laterales 14.
El estator 12 comprende ocho conjuntos de polo
16 repartidos angularmente de manera regular alrededor del eje
X-X.
Cada conjunto de polo 16 comprende un núcleo
central de orientación axial 18 que atraviesa, por sus dos extremos
opuestos, a una placa radial anular a la derecha 20 y un disco
radial anular a la izquierda 22 más grueso y cuyo borde periférico
24 está doblado axialmente para conferirle una gran rigidez.
Cada polo 18 está envuelto por un enrollamiento
de cable eléctrico 26 de modo que constituye una bobina
electromagnética.
Cada cara transversal radial de extremo 28 del
polo 18 está provista de una placa añadida 30 llamada expansión
polar que está fijada mediante un tornillo axial central 32.
Cada expansión 30 está delimitada axialmente por
una cara lateral externa de extremo 34 y todas las caras laterales
externas 34 de las expansiones 30 situadas en un mismo lado del
estator son coplanarias.
Cada rotor de inducido 14 es un conjunto de
forma general anular de orientación radial que está constituido
esencialmente por un disco anular lateral interno de inducido 36,
por una cara lateral anular externa 38 paralela al disco 36, y por
aletas 40 que hacen de travesaños axiales entre el disco 36 y la
cara 38. A título de variante no representada, la cara 38 puede ser
troncocónica y por lo tanto inclinada con respecto al disco 36.
El disco anular 36 está delimitado radialmente
por un borde periférico anular exterior 42 y por un borde
periférico anular interior 44.
El disco 36 está delimitado axialmente por una
cara lateral interna erguida 46 que es adyacente a las caras
laterales externas 34 de las expansiones 30 con un juego o
entrehierro axial "e".
El disco 36 está también delimitado axialmente
por una cara lateral externa 48 que es paralela a la cara 46 y que
se extiende en un plano radial frente a una cara lateral radial
interna 50 de la cara 38. A título de variante no representada, la
cara lateral externa 48 puede ser troncocónica y por lo tanto
inclinada con respecto a la cara 46.
La cara 38 está también delimitada axialmente
por una cara lateral externa 52, y radialmente por un borde
periférico anular exterior 54 y por un borde periférico anular
interior 56.
Ventajosamente, tal como se puede ver en las
figuras 1 y 2, la altura o anchura radial del disco de inducido 36
es superior a la de las expansiones 30 para asegurar un
"recubrimiento" de estas.
La altura o anchura radial de la cara externa 38
es inferior a la del disco 36 y está globalmente "centrada"
radialmente con respecto al disco 36.
De manera conocida, las aletas 40 están
generalmente distribuidas circunferencialmente de manera regular en
una única corona y constituyen unos travesaños axiales entre el
disco 36 y la cara 38.
Cada aleta 40 se extiende globalmente según una
orientación circunferencial cualquiera, de manera conocida, en
forma de placa con caras externas planas y paralelas o bien en forma
de tejas abombadas con caras externos paralelas cóncava y
convexa.
Cada aleta 40 está delimitada axialmente por un
lado por un borde lateral interno 58 de extremo axial por el cual
está conectada a la cara lateral externa 48 del disco 36 y, por otro
lado, por un borde lateral externo 60 de extremo axial por el cual
está conectada a la cara lateral interna 50 de la cara 38.
De manera conocida, alguna de las aletas 40,
como las que se ven en las figuras 1 a 3, se prolongan, globalmente
radialmente hacía el interior mediante un brazo 62 de fijación del
rotor de inducido.
Los brazos de fijación 62 están repartidos
angularmente de manera regular y son por ejemplo cuatro u ocho.
En el ejemplo de realización ilustrado en las
figuras, cada brazo de fijación 62 está "inclinado" y se
extiende también axialmente en dirección del plano radial medio
PRM.
Cada brazo inclinado 62 se termina por un tramo
axial de extremo 64 que está unido a un anillo central radialmente
interior 66.
Los dos anillos centrales de fijación 66 están
enfrentados por sus caras laterales internas 68 situados de parte y
otra del plano PRM y están fijados y afianzados mediante una serie
de pasadores provistos de rebordes 70 y de tuercas 72.
Una placa, o plato, central que pertenece a un
elemento giratorio de transmisión de vehículo automóvil, no
representado en las figuras, está montada prensada axialmente entre
las caras 68 de los anillos centrales 66 y está unida para girar
con estas últimas mediante los pasadores 70.
Con el fin de permitir la rotación de los
rotores solidarios 14 con respecto al estator 12, hay obviamente un
espacio radialmente entre la periferia anular interior del estator
12 y los sub-conjuntos constituidos por los brazos
64, los anillos 66 y los pasadores 70.
Tal como se puede ver también en la figura 1,
cada brazo de fijación está también inclinado con respecto a un
plano radial que pasa por el eje, es decir que su tramo axial
radialmente interior está desplazado angularmente hacía delante con
respecto a su extremo radialmente exterior por el cual está unido a
la aleta 40, considerando el sentido "R" de rotación de los
rotores 14 con respecto al estator 12.
Se ha representado en la figura 3 un ejemplo de
realización según el estado de la técnica correspondiente al
documento FR-A-2.584.878 en el cual
cada aleta 40 está "dividida" en tres tramos o partes.
De este modo, las aletas que hacen de travesaños
entre el disco 36 y la cara 38 están aquí distribuidas en tres
coronas concéntricas de aletas de refrigeración.
Una primera serie de aletas 40A constituye la
corona más interior radialmente y algunas de las aletas 40A se
prolongan para constituir los brazos 62 de fijación del rotor
14.
Una segunda serie de aletas 40B constituye la
corona más exterior radialmente.
Finalmente, el rotor comprende una tercera serie
de aletas 40C que constituye una tercera corona de aletas que está
dispuesta radialmente intermedia entre las coronas primera y
segunda.
Dicho de otro modo, una aleta de refrigeración
está constituida por tres tramos 40A, 40C y 40B que son
consecutivos radialmente desde el interior hacía el exterior.
Todas las aletas 40A, 40C y 40B son del mismo
tipo, es decir que se trata de aletas curvadas con perfil curvado
en forma general de "tejas" abombadas de espesor sensiblemente
constante cuyas caras paralelas superior convexa e inferior cóncava
son paralelas.
De este modo, la cara cóncava de cada aleta está
orientada hacia atrás considerando el sentido de rotación "R"
del rotor 14.
Cada serie de aletas 40A, 40C y 40B dispuestas
en corona comprende aquí por ejemplo el mismo número de aletas
distribuidas angularmente de manera regular.
Tal como se ha explicado en el preámbulo, ni las
aletas curvadas 40 dispuestas en una única corona, ni las aletas
curvadas dispuestas en varias coronas concéntricas permiten
refrigerar suficientemente la porción más interior radialmente del
disco de inducido 36.
Según el primer modo de realización de la
invención ilustrado en la figura 4, el rotor 14 comprende una
primera corona de aletas 40A, radialmente la más interior,
constituida por una serie de aletas 40A sensiblemente planas en
forma de placas de orientación radial, y comprende una segunda
corona de aletas radialmente la más exterior, constituida por una
serie de aletas curvadas 40B que tienen la forma general de teja
abombada cuya concavidad está orientada hacia atrás considerando el
sentido de rotación R del rotor 14.
Las aletas planas 40A con caras laterales planas
paralelas son cada una aquí de orientación radial, es decir que
cada una se extiende en un plano radial PR.
Las aletas curvadas 40B de la segunda corona
están inclinadas de un ángulo \alpha con respecto a un plano
radial PR y ello en el mismo sentido tal como se ve en esta figura
4.
Las aletas 40A de la primera corona están
distribuidas angularmente de manera regular alrededor del eje
X-X, igual que las aletas curvadas 40B de la segunda
corona de aletas.
Tal como se puede en la figura 4, las aletas de
las dos coronas son iguales en número y están desplazadas
angularmente de una corona a otra. De este modo, el extremo radial
exterior 43A de una aleta plana 40A de la primera corona está
situada entre los extremos radiales interiores 41 B de dos aletas
consecutivas 40B de la segunda corona.
A título de ejemplo, una aleta 40A de cada
cuatro de la primera corona se prolonga aquí por un brazo de
fijación 62, siendo los brazos de fijación entonces ocho y las
aletas de cada corona treinta y dos.
Las aletas planas radiales de la corona interior
procuran una refrigeración óptima de la periferia interior del
disco 36, mientras que la pérdida por ventilación por las aletas
"exteriores" curvadas es reducida.
El segundo modo de realización ilustrado en la
figura 5 difiere del anterior por la concepción de las aletas 40B
de la segunda corona exterior que también son aletas planas de
orientación globalmente radial.
Sin embargo, las aletas no son "puramente"
radiales como las aletas 40A de la primera corona, sino que cada
una de estas está inclinada un ángulo "\alpha" con respecto a
un plano radial PR, siendo aquí la inclinación hacia atrás
considerando el sentido de rotación "R" del rotor 14.
En el tercer modo de realización ilustrado en la
figura 6, y si se compara con el anterior, el rotor comprende una
tercera serie de aletas 40C que están dispuestas según una corona
radialmente interior entre las dos coronas de aletas interiores 40A
y exteriores 40B.
En este modo de realización, las aletas
intermedias 40C son unas aletas planas de orientación globalmente
radial y que, como las aletas 40B, están inclinadas hacia atrás un
ángulo "\beta" con respecto a un plano radial PR, siendo el
ángulo "\beta" diferente del ángulo "\alpha" en este
modo de realización.
Las aletas 40C están desplazadas angularmente
tanto con respecto a las aletas interiores 40A, como con respecto a
las aletas exteriores 40B.
Este modo de realización, en el cual todas las
aletas son planas y esencialmente de orientación radial, se adopta
cuando las pérdidas por ventilación no son determinantes y se desea
favorecer la refrigeración del disco para obtener unas buenas
prestaciones en el par de frenado.
Aparte de los tres modos de realización que se
acaban de describir a título de ejemplo, son posibles numerosas
variantes y combinaciones sin salir del marco de la invención.
El número de aletas de cada corona y el número
de coronas, al menos igual a dos, pueden ser cualesquiera.
El radio de curvatura de las aletas curvadas y
el ángulo medio de su inclinación con respecto a un plano radial
pueden ser cualesquiera.
Asimismo, el ángulo "\alpha" o
"\beta" de inclinación de las aletas planas con respecto a un
plano radial puede ser cualquiera, preferentemente comprendido
entre +30 o -30 grados, incluso +45 o -45 grados.
La forma de las aletas curvadas y/o el ángulo de
inclinación de las aletas de una misma corona pueden ser
diferentes.
Asimismo, la altura o espesor axial de las
aletas puede variar en una misma corona, o de una corona a la
otra.
Las aletas pueden fabricarse provenientes de
materia por moldeado con el disco y/o la cara, o bien ser añadidas
por ejemplo por soldadura.
La invención halla su aplicación en cualquier
tipo de freno, y en especial en los modelos "Hydral",
"Axial" o "Focal" comercializados por la Empresa
"TELMA".
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet FR 2577357 A [0010] [0031]
\bullet FR 2627913 A [0011] [0014]
\bullet FR 2584878 A [0038] [0075]
\bullet EP 0485283 A [0042]
Claims (11)
1. Rotor (14) de freno electromagnético (10), en
especial para una transmisión de vehículo terrestre a motor, del
tipo que comprende:
- -
- un disco de inducido anular plano (36) destinado a extenderse frente a una serie de conjuntos de polo (16) de un estator (12) del freno (10);
- -
- una cara anular plana (38) paralela al disco (36);
- -
- al menos una primera corona, radialmente interior, de aletas (40A) de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las caras laterales frente (48) al disco (36) y (50) a la cara (38) y prolongándose algunos globalmente radialmente hacía el interior, más allá del borde periférico interior (44) del disco (36), para formar una serie de brazos (62) de fijación del rotor (14);
- -
- y al menos una segunda corona, concéntrica y radialmente exterior con respecto a la primera corona de aletas (40A), de aletas (40B) de refrigeración que hacen de travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre dichas caras laterales frente (48) del disco (36) y (50) de la cara (38), estando dichas aletas (40B) de la segunda corona inclinadas en el mismo sentido con respecto a un plano radial (PR) del rotor, caracterizado por el hecho de que las aletas (40A) de la primera corona son unas aletas sensiblemente planas en forma de placas, por el hecho de que dichas aletas se extienden en un plano de orientación sensiblemente radial y por el hecho de que la anchura radial de la cara (38) es inferior a la del disco (36).
2. Rotor de freno electromagnético según la
reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que
las aletas (40B) de la segunda corona son unas aletas curvadas en
forma general de teja abombada cuya concavidad está orientada hacia
atrás considerando el sentido de rotación (R) del rotor (14).
3. Rotor de freno electromagnético según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las
aletas (40B) de la segunda corona son unas aletas sensiblemente
planas en forma de placa.
4. Rotor de freno electromagnético según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que comprende al menos una tercera corona,
concéntrica y radialmente intermedia entre las coronas primera
(40A) y segunda (40B), de aletas (40C) de refrigeración que hacen de
travesaños axiales que se extienden cada uno axialmente entre las
caras laterales frente (48) al disco (36) y (50) a la cara (38).
5. Rotor de freno electromagnético según la
reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que
las aletas (40C) de la tercera corona son unas aletas curvadas en
forma general de teja abombada cuya concavidad está orientada hacia
atrás considerando el sentido de rotación (R) del rotor.
6. Rotor de freno electromagnético según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que las
aletas (40C) de la tercera corona son unas aletas sensiblemente
planas en forma de placa.
7. Rotor de freno electromagnético según
cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por
el hecho de que el ángulo de inclinación de las aletas (40B, 40C)
de una corona está comprendido entre +30 y -30 grados.
8. Rotor de freno electromagnético según la
reivindicación 6 ó la 7 caracterizado por el hecho de que las
coronas segunda y tercera comprenden unas aletas planas en forma de
placa que se extienden en un plano inclinado con respecto a un
plano radial y por el hecho de que el ángulo de inclinación de las
aletas de cada una de las coronas segunda y tercera es
diferente.
9. Rotor de freno electromagnético según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que las aletas (40A, 40B, 40C) de una corona están
distribuidas angularmente de manera regular.
10. Rotor de freno electromagnético según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que todas las aletas (40A, 40B, 40C) de una corona
son idénticas.
11. Rotor de freno electromagnético según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que las aletas (40A, 40B, 40C) provienen de materia
por moldeado con el disco (36) y/o la cara (38).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0314555A FR2864719B1 (fr) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Rotor de ralentisseur electromagnetique comportant des ailettes perfectionnees de refroidissement |
| FR0314555 | 2003-12-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2332913T3 true ES2332913T3 (es) | 2010-02-15 |
Family
ID=34639564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04816377T Expired - Lifetime ES2332913T3 (es) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Rotor de freno electromagnetico que comprende aletas de refrigeracion mejoradas. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1692412B1 (es) |
| CN (1) | CN1890484A (es) |
| AT (1) | ATE448423T1 (es) |
| DE (1) | DE602004024112D1 (es) |
| ES (1) | ES2332913T3 (es) |
| FR (1) | FR2864719B1 (es) |
| WO (1) | WO2005059394A1 (es) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7281613B2 (en) * | 2005-02-08 | 2007-10-16 | Nexen Group, Inc. | Interface disc for a torque and/or rotational control apparatus |
| FR2894090B1 (fr) * | 2005-11-30 | 2009-05-01 | Telma Sa | Ventilateur a au moins deux etages pour un ralentisseur electromagnetique et ralentisseur electromagnetique comportant un tel ventilateur |
| CN102790469A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-21 | 苏州德能电机有限公司 | 一种三相异步电动机散热风叶 |
| CN103887951A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 泰乐玛汽车制动系统（上海）有限公司 | 一种用于汽车缓速器上的转子 |
| NL2016163B1 (en) | 2016-01-27 | 2017-08-04 | Zytec Tech B V | Magnetic coupling assembly |
| DE102016015535A1 (de) * | 2016-12-19 | 2018-06-21 | Ziehl-Abegg Se | Kühlvorrichtung eines Elektromotors sowie Elektromotor mit Kühlvorrichtung |
| US11788626B2 (en) | 2019-12-30 | 2023-10-17 | Eaton Intelligent Power Limited | Dynamic seal rotor |
| CN111564954A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-21 | 扬州大学 | 一种用于高速车辆制动的电磁涡流制动装置 |
| CN115450409B (zh) * | 2022-10-14 | 2023-12-26 | 北京房地集团有限公司 | 一种无拉结点的脚手架支设体系及搭设方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2358134A (en) * | 1942-03-13 | 1944-09-12 | American Steel Foundries | Rotor |
| US2594931A (en) * | 1950-01-14 | 1952-04-29 | Dynamatic Corp | Dynamoelectric apparatus |
| FR1237438A (fr) * | 1958-10-11 | 1960-07-29 | Philips Nv | Frein magnétique permanent multipolaire fonctionnant suivant le prineipe des courants tourbillonnaires, pour véhicules, en particulier pour automobiles |
| US3217197A (en) * | 1961-12-26 | 1965-11-09 | Eaton Mfg Co | Electromagnetic coupling apparatus |
| FR2218686B1 (es) * | 1973-02-16 | 1976-06-11 | Labavia | |
| GB2024966B (en) * | 1978-06-06 | 1982-07-21 | Automotive Prod Co Ltd | Brake discs |
| FR2584878B1 (fr) * | 1985-07-11 | 1987-12-11 | Labavia | Perfectionnements aux rotors induits des ralentisseurs electromagnetiques |
| FR2669161B1 (fr) * | 1990-11-09 | 1993-02-12 | Labavia | Perfectionnements aux rotors induits des ralentisseurs electromagnetiques et a leurs procedes et dispositifs de fabrication. |
| JP3041461B2 (ja) * | 1991-12-06 | 2000-05-15 | アイシン高丘株式会社 | ベンチレーテッドディスク |
| ATE301784T1 (de) * | 2001-06-13 | 2005-08-15 | Freni Brembo Spa | Scheibe für eine luftgekühlte scheibenbremse |
-
2003
- 2003-12-11 FR FR0314555A patent/FR2864719B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-12-13 WO PCT/FR2004/003204 patent/WO2005059394A1/fr not_active Ceased
- 2004-12-13 DE DE602004024112T patent/DE602004024112D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-13 CN CNA2004800366366A patent/CN1890484A/zh active Pending
- 2004-12-13 ES ES04816377T patent/ES2332913T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-13 EP EP04816377A patent/EP1692412B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-13 AT AT04816377T patent/ATE448423T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005059394A1 (fr) | 2005-06-30 |
| EP1692412B1 (fr) | 2009-11-11 |
| DE602004024112D1 (de) | 2009-12-24 |
| EP1692412A1 (fr) | 2006-08-23 |
| ATE448423T1 (de) | 2009-11-15 |
| FR2864719A1 (fr) | 2005-07-01 |
| CN1890484A (zh) | 2007-01-03 |
| FR2864719B1 (fr) | 2007-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2257837T3 (es) | Maquina electrica cuyo rotor esta especialmente adaptado a las altas velocidades. | |
| ES2199138T3 (es) | Maquina electrica. | |
| ES2863352T3 (es) | Motor o generador electromagnético que incluye un rotor de estructuras imantadas que comprenden imanes unitarios y un estátor de bobinados concéntricos | |
| ES2332913T3 (es) | Rotor de freno electromagnetico que comprende aletas de refrigeracion mejoradas. | |
| US4928798A (en) | Disc for disc brakes | |
| US8749109B2 (en) | Rotor disk with spoke openings | |
| ES2314351T3 (es) | Dispositivo de enfriamiento de una maquina electrica, en particular de una maquina electrica sincronica con imanes permanentes. | |
| US7315099B2 (en) | Cooled electric drive unit for a motor vehicle | |
| ES2350920T3 (es) | Unidades de propulsión eléctrica. | |
| ES2823152T3 (es) | Máquina eléctrica refrigerada por una hélice de doble flujo | |
| ES2109061T5 (es) | Motor sincronico que incluye imanes insertados en un rotor. | |
| ES2668305T3 (es) | Disco de freno con elementos de refrigeración | |
| US3553507A (en) | Retarders | |
| PT82953B (pt) | Aperfeicoamentos nos rotores induzidos dos retardadores electromagneticos | |
| JPH0571533A (ja) | スラスト磁気軸受装置 | |
| JP4928986B2 (ja) | 車両駆動用全閉型電動機 | |
| PT81983B (pt) | Travoes electricos aperfeicoados | |
| ES2910979T3 (es) | Generador de calor de inducción rotatorio con excitación por corriente continua, una eficiencia eléctrica/cinética extremadamente baja y un coeficiente de rendimiento extremadamente alto | |
| ES2715323T3 (es) | Rotor de ralentizador electromagnético para vehículo, ralentizador que comprende un rotor de este tipo y vehículo provisto de un ralentizador de este tipo | |
| ES2336249T3 (es) | Dispositivo de acoplamiento electromagnetico rotacional. | |
| ES2774081T3 (es) | Rotor de un motor electromagnético de flujo axial de imán monobloque de forma ondulada | |
| ES2206189T3 (es) | Perfeccionamientos en motores electricos de corriente continua, especialmente para accionadores de vehiculo automovil. | |
| KR20210103159A (ko) | 철도차량용 영구자석 견인전동기 | |
| JP7288220B2 (ja) | モータ、送風装置、および冷凍装置 | |
| JP2002017066A (ja) | 小型円筒コアレスモータの放熱構造 |