ES2559952T3 - Motor e impulsor de máquina de elevador y refrigeración de los mismos - Google Patents

Motor e impulsor de máquina de elevador y refrigeración de los mismos Download PDF

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Vladimir Blasko
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Igor I. Fedchenia
Jinliang Wang
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Abstract

Un sistema de elevador (12) que incluye: un sistema impulsor que incluye un motor (141) y un impulsor (143) para proporcionar una fuente de energía para el motor; y aparato para reducir el calor en el sistema impulsor, el aparato para reducir el calor comprende: al menos un elemento conductor de calor (146; 147) en contacto de intercambio de calor con al menos un componente del sistema impulsor, el al menos un elemento conductor de calor (146; 147) tiene una primera parte para recibir calor del al menos un componente del sistema impulsor; el al menos un elemento conductor de calor (146; 147) está adaptado para transferir calor desde la primera parte a una segunda parte espaciada de la primera parte; y un dispositivo de intercambio de calor próximo a la segunda parte del al menos un elemento conductor de calor (146) para extraer calor de la segunda parte para enfriar el al menos un componente del sistema impulsor de elevador; el sistema de elevador incluye además un elemento estructural (149; 151) próximo al por lo menos un componente del sistema impulsor; en donde el dispositivo de intercambio de calor comprende una parte del elemento estructural (149, 151) adaptada para intercambiar calor desde una segunda parte del al menos un elemento conductor de calor en una ubicación espaciada el al menos un componente del sistema impulsor, y caracterizado por que el al menos un elemento conductor de calor es al menos un elemento difusor de calor (146) montado en el elemento estructural (149, 151) y en el que se monta el al menos un componente (141, 143) del sistema impulsor, en donde el al menos un componente es el impulsor (143) del sistema impulsor.

Description

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DESCRIPCION
Motor e impulsor de maquina de elevador y refrigeracion de los mismos Antecedentes
Los sistemas de elevador tipicamente incluyen una cabina de elevador que esta soportada para el movimiento dentro de un hueco de ascensor. La cabina de elevador viaja entre diferentes niveles de un edificio, por ejemplo, para transportar pasajeros, carga o ambos a destinos deseados. Una maquina de elevador provoca el movimiento deseado de la cabina.
Muchas maquinas de elevador incluyen un motor que hace rotar una roldana de traccion para provocar el movimiento de una disposicion de cuerdas (p. ej. cuerdas redondas o correas planas) desde la que se puede suspender la cabina de elevador. La maquina incluye un impulsor que proporciona energia y senales de control al motor para lograr el movimiento deseado de la cabina de elevador.
Disposiciones tipicas incluyen motores e impulsores separados. Conexiones cableadas entre ellos facilitan lograr el funcionamiento deseado de motor basandose en las senales de control proporcionadas al impulsor. Un asunto con las disposiciones tradicionales es que una cantidad del cableado necesario entre el impulsor y el motor introduce gastos y complejidad adicionales cuando se instala o repara una maquina de elevador. Otro asunto que es comun para la mayoria de impulsores es que se debe proporcionar alguna disposicion para refrigerar la electronica del impulsor.
Un intento por cambiar una disposicion de impulsor de elevador se muestra en el documento WO 2005/040024. Ese documento describe una separacion propuesta de los componentes de impulsor con un inversor integrado con un motor.
La creciente demanda de mercado en cuanto a menor coste, alta utilizacion de espacio, eficiencia energetica y ambiente poco ruidoso de los edificios modernos se traduce en requisitos de miniaturizacion y alta densidad de energia, poco ruido y eficiencia energetica para los elevadores, sus motores y sus impulsores electronicos. Uno de los factores clave que determinan una aceptable densidad de energia en el motor y en el impulsor es la gestion termica o sistema de refrigeracion.
El sistema de refrigeracion del motor se basa tipicamente en eliminacion de calor mediante conveccion natural al aire circundante desde la superficie del motor, que en muchos casos determina el tamano de motor. Los elevadores modernos emplean usualmente motores de imanes permanentes con un rotor sin escobillas de modo que unicamente el estator tiene un devanado. Las perdidas resistivas presentan la fuente de calor que debe ser eliminada. El freno tipico en un sistema de elevador tambien tiene al menos una bobina electromagnetica con perdidas resistivas asociadas, y a menudo representa la segunda fuente de calor mas grande en el sistema. Adicionalmente, el rendimiento de los apoyos esta limitado por el rozamiento mecanico y la resistencia aerodinamica e hidrodinamica, y asi los apoyos contribuyen con calor adicional a la maquina.
Los sistemas de refrigeracion de impulsor de motor incluyen usualmente ventiladores para circulation de aire forzada y eliminacion del calor resultante principalmente de la disipacion de energia de los componentes electronicos. Las fuentes de calor se conectan a un disipador termico y se utiliza circulacion de aire forzada por ventiladores para mover calor desde el disipador termico al entorno ambiente. Tipicamente los disipadores termicos son costosos y ocupan un espacio significativo. Los ventiladores contribuyen al ruido, a reducir la fiabilidad del impulsor y a aumentar los costes de mantenimiento. Por lo tanto, es deseable eliminar los ventiladores o, al menos, reducir el tamano y numero de ventiladores. Una alternativa a utilizar ventiladores ha sido proporcionar una superficie extendida dentro o fuera del recinto de impulsor y utilizar mecanismos de conveccion natural.
La refrigeracion liquida, aunque no tan comun como la refrigeracion por aire directo forzado, tambien se aplica en algunos casos a la electronica de potencia. En un sistema de este tipo, el alto flujo de calor de los componentes electronicos de potencia es absorbido por un Kquido en movimiento y que se lleva a un intercambiador de calor liquido-a-aire remoto. Si bien los sistemas de refrigeracion Kquida pueden permitir una section de electronica de potencia mas compacta, el tamano de un intercambio de calor remoto debe ser similar o incluso mayor que el que necesita un sistema de flujo de aire forzado.
Una maquina de elevador ejemplar incluye un motor que tiene una carcasa. Un impulsor proporciona energia y senales de control al motor. El impulsor esta soportado adyacente a la carcasa de motor de manera que el impulsor y el motor esten en la misma ubicacion.
El documento US 2004/0164625 describe una maquina electrica refrigerada por fluido.
La patente europea EP 0901980 A2 describe un sistema impulsor de elevador en el que el calor es conducido desde el alojamiento de estator al bastidor, por lo tanto el bastidor funciona como dispositivo de refrigeracion.
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Compendio
La presente invencion es un aparato y un metodo para reducir calor en un sistema impulsor que tiene un motor y un impulsor que proporciona una fuente de energia para el motor, y para otros componentes en el sistema, sin el uso de ventiladores ni otros dispositivos que aumentan el coste, consumen energia, producen ruido y reducen la fiabilidad.
El aparato incluye al menos un elemento conductor de calor pasivo en contacto de intercambio de calor con el motor o el impulsor. El elemento conductor de calor incluye al menos una parte para recibir calor del motor o el impulsor, y una segunda parte para que cada elemento conductor de calor reciba calor, transferido desde la primera parte. Un dispositivo de intercambio de calor se utiliza para extraer calor de la segunda parte para refrigerar el impulsor.
El elemento conductor de calor es un dispersor de calor.
El dispositivo de intercambio de calor configurado de manera que una parte de los elementos estructurales del sistema de elevador esten adaptados para intercambiar calor, desde la segunda parte de elemento conductor de calor en una ubicacion espaciada del motor y el impulsor.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra esquematicamente partes seleccionadas de un sistema de elevador que incluye un conjunto ejemplar de maquina de elevador.
La figura 2 es una ilustracion en perspectiva que ilustra esquematicamente un ejemplo de realizacion de partes seleccionadas de un conjunto de maquina de elevador.
La figura 3 es una ilustracion en perspectiva en despiece ordenado del ejemplo de la figura 2.
La figura 4 es una ilustracion en perspectiva que muestra esquematicamente otro ejemplo de disposicion de motor e impulsor de elevador.
La figura 5 muestra partes seleccionadas del ejemplo de la figura 4.
La figura 6 ilustra esquematicamente un conjunto de maquina de elevador que incluye un motor e impulsor congruentes con el ejemplo de la figura 4.
La figura 7 muestra otro ejemplo de configuracion.
La figura 8 muestra otro ejemplo de configuracion.
La figura 9 muestra otro ejemplo de configuracion.
La figura 10 es una vista esquematica de una realizacion no reivindicada.
La figura 11 es una vista esquematica de un tubo de calor.
La figura 12 es una vista esquematica de una realizacion alternativa no reivindicada.
La figura 13A es una vista esquematica de otra realizacion no reivindicada.
La figura 13B es una vista en planta de la realizacion mostrada en la figura 13A.
La figura 14A es una vista esquematica de incluso otra realizacion no reivindicada.
La figura 14B es una vista en planta de la realizacion mostrada en la figura 14A.
La figura 15 es una vista en perspectiva de otra realizacion no reivindicada.
La figura 16 es una vista en perspectiva de una realizacion de la invencion.
La figura 17 es una variacion de la realizacion de la figura 16.
Las figuras 18A y 18B muestran otra variacion de la realizacion de la figura 16.
Las figuras 19A y 19B muestran otra variacion de la realizacion de la figura 16.
La figura 20 es una grafica que muestra el aumento de temperatura sin la realizacion no reivindicada de la figura 10.
La figura 21 es una grafica que muestra la mejora en el aumento de temperatura con la realizacion no reivindicada de la figura 10.
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Descripcion detallada
La figura 1 muestra esquematicamente partes seleccionadas de un sistema de elevador 12. Una cabina de elevador 14 esta soportada para el movimiento a lo largo de carriles guia 15. Un contrapeso 16 se acopla con la cabina 14 utilizando una disposition de cuerdas (p. ej., cuerdas redondas o correas planas) 17 de una manera conocida. Un conjunto de maquina 18 de elevador incluye un bastidor 20 que soporta una parte 22 de motor e impulsor, una roldana de traction 24 y una parte de freno 26. El bastidor 20 esta soportado en un miembro estructural 28, que en este ejemplo esta conectado con el carril guia 16.
Una caracteristica del ejemplo ilustrado es que la parte 22 de motor e impulsor incluye un motor 30 y un impulsor 32 en la misma ubicacion. El impulsor 32 proporciona energia y senales de control al motor 30. Tener el motor 30 y el impulsor 32 en la misma ubicacion es diferente a las disposiciones anteriores en las que el impulsor y el motor estaban en ubicaciones separadas.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, un ejemplo de motor 30 incluye una carcasa 40 de motor que aloja componentes del motor 30. En este ejemplo, se proporciona al menos un componente de condensador 44 cerca de un extremo de la carcasa 40. En un ejemplo el componente de condensador 44 comprende un electrodo del condensador. El ejemplo ilustrado permite que el componente de condensador 44 sea soportado entre la carcasa 40 de motor y la placa de soporte del bastidor de maquina, por ejemplo.
Ejemplos de componentes dentro de la carcasa 40 incluyen un rotor 50, un estator 52 y una bobina de autoinduccion 54. Incorporar la bobina de autoinduccion 54 en la estructura de motor es diferente a los disenos de motor anteriores. En este ejemplo, la bobina de autoinduccion 54 comprende un inductor en linea que incluye parte del nucleo de motor con hilo para establecer un inductor en linea. Incorporar la bobina de autoinduccion en la estructura de motor evita tener la bobina de autoinduccion como componente independiente. Esto representa ahorro de espacio y reduce tiempo de instalacion ya que el numero de componentes independientes de un conjunto de maquina de elevador tiene un impacto en la complejidad del sistema y en el tiempo necesario para la instalacion, por ejemplo.
En este ejemplo, el impulsor 32 incluye una estructura de soporte 60 que comprende una pluralidad de tableros 62. En un ejemplo, los tableros 62 comprenden materiales de sustrato de tablero de circuito impreso. El ejemplo ilustrado incluye un tablero 64 de cierre de extremo desde el que se extiende cada uno de los tableros 62. Cada uno de los tableros 62 y 64 soporta una pluralidad de componentes electronicos 66. La generation de senal de control y control de energia para el funcionamiento del motor 30 se logra mediante los componentes electronicos 66.
En el ejemplo ilustrado, la estructura de soporte 60 de impulsor esta colocada adyacente a la carcasa 40 de motor. En este ejemplo particular, al menos uno de los tableros 62, 64 se recibe inmediatamente contra la carcasa 40 de motor de manera que el impulsor 32 esta soportado por la carcasa 40 de motor. Este es un ejemplo de disposicion que permite ubicar el motor 30 y el impulsor 32 en la misma ubicacion.
Otra caracteristica del ejemplo ilustrado es un circuito de refrigeration 70 que proporciona refrigeration para al menos el impulsor 32. En este ejemplo, el circuito de refrigeracion 70 incluye un fluido electroconductor que sigue un recorrido de conducto en bucle cerrado que esta colocado con respecto a los componentes electronicos 66 del impulsor 32 para disipar calor y proporcionar refrigeracion para el componente 66. El conducto para el circuito de refrigeracion 70 sigue un recorrido alrededor y entre al menos algunos componentes de impulsor en proximidad bastante cercana para que el fluido absorba calor de los componentes de impulsor. En este ejemplo, el fluido electroconductor es bombeado eficazmente a traves del circuito de refrigeracion 70 por el campo electrico el motor 30. A medida que fluye el fluido, lleva calor lejos de los componentes de impulsor para proporcionar refrigeracion.
Una caracteristica de una disposicion de este tipo es que la refrigeracion para el impulsor 32 funciona respondiendo al funcionamiento del motor 30. No se necesita una fuente aparte de energia para refrigerar el impulsor 32. El ejemplo ilustrado se aprovecha del funcionamiento del motor 30 para proporcionar la refrigeracion al impulsor 32.
Haciendo referencia a las figuras 4 y 5, se muestra otra disposicion de ejemplo que incluye una estructura de soporte de impulsor diferente comparada con la del ejemplo de las figuras 2 y 3. En este ejemplo, una pluralidad de tableros 62 soporta componentes electronicos 66 del impulsor 32. Cada uno de los tableros 62 en este ejemplo es recibido contra una superficie exterior del ejemplo de carcasa 40 de motor. Como se aprecia mejor en la figura 5, el circuito de refrigeracion 70 en este ejemplo incluye algun conducto que se coloca al menos parcialmente dentro de una parte central del motor 30 de manera que el fluido electroconductor dentro del circuito de refrigeracion 70 es bombeado por el campo electrico del motor 30. Adicionalmente, la presencia del circuito de refrigeracion 70 dentro del motor 30 proporciona refrigeracion al motor 30 durante el funcionamiento junto con refrigeracion para el impulsor 32. Este ejemplo incluye una funcion de refrigeracion integrada para el motor y el impulsor desde un solo circuito de refrigeracion 70. Esto reduce aun mas la complejidad de la instalacion y proporciona ahorro de costes al reducir el numero de componentes separados necesarios para el conjunto de maquina. Adicionalmente, tener una sola fuente de refrigeracion para el motor 30 y el impulsor 32 reduce el espacio necesario, que tiene beneficios economicos.
Una caracteristica de los ejemplos ilustrados es que reduce la cantidad de conexiones de cableado necesarias externas de la ubicacion del motor 30 y el impulsor 32. En el ejemplo de la figura 4, un solo conector 80 permite
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hacer una conexion con el motor y la parte de impulso 22 para proporcionar energla desde una fuente de energla y para permitir una comunicacion de senal entre el impulsor 32 y un controlador (no ilustrado) de elevador, que responde para determinar la posicion deseada y el perfil de movimiento de la cabina 14 de elevador. La reduccion de la cantidad de conexiones cableadas que deben instalarse en la ubicacion del sistema de elevador reduce ademas la complejidad y el coste asociado con la instalacion de un sistema de elevador.
La figura 6 ilustra el ejemplo de las figuras 4 y 5 asociadas con un ejemplo de bastidor 20 de maquina. En este ejemplo, el bastidor 20 incluye una pluralidad de placas de soporte 82 y varillas de conexion 86 que se extienden entre las placas de soporte 82. En este ejemplo, el bastidor 20 soporta la parte 22 de motor e impulsor, una roldana de traccion 24 y una parte de freno 26. Las placas de soporte 82 facilitan el montaje del conjunto de maquina sobre una estructura de soporte apropiada 28 dentro de un hueco de ascensor o en una sala de maquinas segun sea necesario. Una caracterlstica del ejemplo ilustrado es que facilita la colocacion del conjunto de maquina dentro de un hueco de ascensor para instalaciones sin sala de maquinas de elevador. El ejemplo de bastidor 20 de maquina es unicamente un ejemplo y los expertos en la tecnica que tengan el beneficio de esta descripcion se daran cuenta de que se pueden utilizar otras configuraciones con las otras caracterlsticas de los ejemplos descritos.
El ejemplo de carcasa 40 de motor incluye un reborde de montaje 88 que se asegura a una de las placas de soporte 82. La asociacion entre la carcasa 40 de motor y la placa de soporte 82 y la posicion de la placa de soporte 82 contra el miembro estructural de soporte 28 proporciona un recorrido termicamente conductor para disipar calor del motor 30 y el impulsor 32. En el ejemplo de la figura 1, el miembro estructural 28 y el carril gula 16 junto con el bastidor 20 actuan como disipador termico para disipar el calor lejos del motor 30 y el impulsor 32. Por consiguiente, los ejemplos ilustrados proporcionan una manera conveniente de mantener una temperatura deseada del motor 30 y el impulsor 32 durante el funcionamiento. Adicionalmente, la roldana de traccion 24 comprende un metal que puede disipar calor para refrigerar el impulsor 32 y el motor 30. Tener el impulsor 32 y el motor 30 en la misma ubicacion permite utilizar los mismos componentes para refrigerar ambos en lugar de necesitar disposiciones de refrigeracion separadas para cada uno.
El impulsor 32 se puede ubicar con el motor 30 mediante partes de soporte del impulsor 32 en la carcasa 40 del motor como se muestra en la figura 6, por ejemplo. En un ejemplo alternativo como se muestra en la figura 7, el impulsor 32 esta soportado en la ubicacion del motor 30 sin que el impulsor 32 este soportado por ninguna parte del motor 30. En el ejemplo de la figura 7, la estructura de soporte de impulsor esta montada en una parte del bastidor 20 adyacente a la roldana de traccion 24 (no visible en la figura 7). En otro ejemplo como se muestra en la figura 8, el impulsor 32 es soportado directamente por un miembro estructural 28 que tambien soporta al bastidor 20 de maquina. Otro ejemplo se muestra en la figura 9, en el que el impulsor 32 es soportado directamente por un carril gula 16.
Dada esta descripcion, los expertos en la tecnica se daran cuenta de como situar mejor el motor 30 y el impulsor 32 para realizar las caracterlsticas de los ejemplos descritos tal como integrando multiples componentes para evitar componentes independientes que constituyen el conjunto de maquina de elevador, utilizar diversas estructuras asociadas con el conjunto de maquina para proporcionar refrigeracion al motor y al impulsor (p. ej., el bastidor de maquina, estructura de soporte o carriles gula) y simplification del proceso de instalacion.
En la figura 10, se muestra un sistema impulsor 110 de elevador que incluye un motor 111 y un impulsor 113. Con el fin de que funcione eficiente y fiablemente, el calor generado por el funcionamiento del motor 111 y el impulsor 113 se debe disipar con mlnimo coste de energla y ruido. La fiabilidad se debe maximizar, y el tamano de motor se debe minimizar.
Si bien cualquier motor utilizado en un sistema impulsor de elevador esta dentro del alcance de esta realization no reivindicada, muchos elevadores modernos utilizan un motor sin escobillas de iman permanente. Unicamente el estator tiene un devanado con perdidas resistivas que generan calor que se ha de eliminar.
El impulsor 113 es el componente del sistema de elevador que convierte energla desde el bus de energla, no se muestra, a una frecuencia y voltaje que son adecuados para impulsar el motor 111. Dentro del alcance de esta realizacion no reivindicada esta eliminar calor generado por el motor 111 o el impulsor 113, o ambos, o por cualquiera del uno o mas componentes del sistema impulsor de elevador. El sistema impulsor de elevador de esta realizacion no reivindicada es convencional, excepto por el aparato de refrigeracion de esta realizacion no reivindicada que elimina ventiladores y otros elementos caros, ruidosos e ineficientes.
El impulsor 113 se muestra con un soporte de montaje de aluminio 115 que soporta tubos de calor 117, de manera que una primera parte 117a esta en contacto con el impulsor 113 para recibir calor por contacto y una segunda parte 117b se utiliza para disipar calor a un intercambiador de calor 119. Los tubos de calor 117 son curvados con una forma generalmente de L, pero cualquier configuration es adecuada siempre que la primera parte 117a haga un contacto de transferencia de calor adecuado. Conectados al motor 111 hay tubos de calor 118 que incluyen una primera parte 118a para recibir calor del motor 111, por conduction como se muestra en esta memoria, y mover el calor a una segunda parte 118b que libera calor hacia el intercambiador de calor 119.
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Un tubo de calor es un mecanismo de transferencia de calor que puede transportar grandes cantidades de calor con muy poca diferencia de temperatura entre las interfaces mas caliente y mas frla. En la figura 11, dentro del tubo de calor 147, en la interfaz caliente 147a, el fluido se vuelve vapor 147c mostrado fluyendo de izquierda a derecha en la figura 11. El gas 147c fluye naturalmente y se condensa como llquido 147d en la interfaz frla 147b. El llquido cae o se mueve por accion capilar de nuevo a la interfaz caliente de derecha a izquierda en la figura 11 para evaporarse de nuevo y repetir el ciclo. Un tubo de calor tlpico consiste en un tubo hueco sellado. Un metal conductor de calor como cobre o aluminio se utiliza para hacer el tubo. El tubo contiene una cantidad relativamente pequena de un "fluido de trabajo" o refrigerante (tal como agua, etanol o mercurio) en fase llquida con el resto del tubo lleno de fase vapor del fluido de trabajo, todos los gases se han excluido.
En el lado interno de las paredes laterales del tubo, una estructura de mecha ejerce una fuerza capilar en la fase llquida del fluido de trabajo. Esto es tlpicamente un polvo metalico sinterizado o una serie de surcos paralelos al eje de tubo, pero en principio puede ser cualquier material que pueda ejercer presion capilar en el llquido condensado para impulsarlo de nuevo al extremo calentado. Si el tubo de calor tiene una pendiente continua con el extremo calentado abajo, no se necesita un revestimiento interior. El fluido de trabajo fluye simplemente de nuevo bajando por el tubo. Este tipo simple de tubo de calor se conoce como termosifon. Se puede utilizar cualquier forma de tubo de calor, incluyendo termosifones que solo trabajan en direccion vertical. La ventaja de los tubos de calor es su mayor rendimiento para transferir calor. Por ejemplo, son mejor conductores de calor que una seccion transversal equivalente de cobre solido. Ademas, los tubos de calor pueden transferir calor sin la necesidad de piezas moviles mecanicas, motores ni otras fuentes de ruido.
Ademas, se pueden utilizar tubos de calor mas avanzados que son dispositivos de estado solido tales como los que utilizan nanopartlculas. Ejemplos de este tipo de dispositivo se describen en la solicitud de patente de EE.UU. numero de serie 11/852.840, presentada el 12 de enero de 2007, que se incorpora por referencia. Como alternativa, se pueden utilizar equivalentes mecanicos a los tubos de calor, tales como tubos que utilizan una bomba para transferir un fluido.
En la figura 12, las segundas partes 117b y 118b se muestran en contacto con elementos estructurales 121, tales como superficies de maquina, bastidores metalicos de hueco de ascensor, carriles de elevador y similares. La ventaja de este diseno es que se elimina el coste de un intercambiador de calor (tal como el intercambiador de calor 19 de la figura 10), y la estructura existente, que es necesario que este presente, se utiliza para alejar el calor, sin ruido y sin problemas de fiabilidad.
Las figuras 13A, 13B y 14A, 14B ilustran una segunda forma de combinacion 131 de motor e impulsor, en la que el motor 133 y el impulsor 135 son integrales. La ventaja de un motor e impulsor integrados es que proporciona una significativa reduccion de coste y aumento de fiabilidad de maquina al eliminar los cables de energla de conexion que se utilizan en sistemas de elevador mas antiguos. De nuevo los tubos de calor 117 y 118 conducen calor, desde las primeras partes 117a y 118a a las segundas partes 117b y 118b para interactuar con el intercambiador de calor 119 de las figuras 13A y 13B y los elementos estructurales 121 de las figuras 14A y 14B.
La figura 15 ilustra una realizacion no reivindicada en la que parte de la estructura que soporta motor 141 e impulsor 143 (que estan integrados de una manera similar a las figuras 13A, 13B, 14A y 14B) actua como intercambiador de calor. Los tubos de calor 147 y 148 tienen unas primeras partes 147a y 148a que reciben calor del motor 143 y del impulsor 145. Estos tubos de calor 147 y 148 tienen una segunda parte 147b y 148b que transfiere calor lejos y hasta el contacto con la bancada 149 que soporta el sistema impulsor de elevador incluyendo motor 141 e impulsor 143.
La figura 16 ilustra el uso de un dispersor de calor en lugar de un sistema de tubos de calor, como se muestra en la figura 15. En la figura 16, el motor 141 y el impulsor 143 estan montados por separado en la bancada 149 y un dispersor de calor 146 esta colocado entre el impulsor 143 y la bancada 149. Si bien algunas estructuras tales como las hechas de aluminio grueso, por ejemplo, podrlan dispersar directamente el alto flujo de calor generado por la electronica de potencia tal como en el impulsor 143, se ha encontrado que una estructura dispersora de calor intermedia tal como el dispersor de calor 146 dispersa el flujo de calor en un area mas grande. A diferencia de materiales de disipador termico de aletas extruidas tlpicas en disenos de refrigeracion convencionales, se puede utilizar chapa en stock como dispersor 146 para dispersar mas calor sobre la bancada 149. Los dispersores de calor son materiales solidos con alta conductividad, usualmente hechos de aluminio o cobre. Ademas de materiales solidos que forman dispersores de calor 146, se puede utilizar una forma de tubo de calor, en el que una superficie plana tiene una estructura interna de llquido a vapor como la del tubo de calor 147 de la figura 11.
La figura 17 ilustra el montaje del impulsor 143 en un dispersor de calor 146 que a su vez se monta en un carril 151 de contrapeso de elevador, u otra estructura, de nuevo para aumentar la dispersion de calor utilizando mas material conductor de calor tal como aluminio o cobre en el dispersor de calor 146, en lugar de un material tlpico tal como hierro que el que necesitan los carriles 151 de contrapeso de elevador para anadir fortaleza.
Las figuras 18A y 18B ilustran una combinacion de un dispersor de calor 146 que monta el impulsor 143 en la bancada 149 y tubos de calor 147 que extraen ademas calor del impulsor 143 a traves del dispersor de calor 146 a traves de la bancada 149 y lejos de la parte del tubo de calor 147 mas cercana al dispersor de calor 146 a la parte
mas alejada. La figura 18B muestra la relacion del impulsor 143 en el dispersor de calor 146 en un lado de la bancada 149 con tubos de calor 147 en el otro lado de la bancada 149. De nuevo, se conduce calor desde la parte del tubo de calor mas cercana al dispersor a una parte a distancia del impulsor 143.
Las figuras 19A y 19B ilustran un dispersor de calor 146 y el impulsor 143 con un par de tubos de calor 147, uno de 5 los cuales esta en cada lado del impulsor 143 y conduce calor desde el dispersor de calor 146 y el impulsor 143 a un carril de contrapeso de elevador 151 que esta substancialmente mas frlo.
Cuando la distribucion de calor no es eficaz, tal como, por ejemplo, sin ambos tubos de calor 147 y 148 de la figura 15, o si el dispersor de calor 146 de la figura 16 no es tan grande como se muestra, el dispositivo experimental puntos calientes. La figura 20 es una grafica que ilustra la temperatura de un punto caliente cuando el motor 141 de 10 la figura 19A esta funcionando sin los tubos de calor 147. Como se puede ver, la temperatura aumenta con el tiempo hasta una temperatura superior a la temperatura maxima permisible de 125 °C. Por contra, la figura 21 es una grafica que ilustra la temperatura del mismo punto caliente con el tiempo con tubos de calor 147 conduciendo calor a los carriles de contrapeso de elevador 151, y en la que no se llega a la temperatura maxima permisible de 125 °C, mejorando as! significativamente el funcionamiento del sistema de elevador.
15

Claims (2)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de elevador (12) que incluye:
    un sistema impulsor que incluye un motor (141) y un impulsor (143) para proporcionar una fuente de energia para el motor; y
    aparato para reducir el calor en el sistema impulsor, el aparato para reducir el calor comprende:
    al menos un elemento conductor de calor (146; 147) en contacto de intercambio de calor con al menos un componente del sistema impulsor, el al menos un elemento conductor de calor (146; 147) tiene una primera parte para recibir calor del al menos un componente del sistema impulsor;
    el al menos un elemento conductor de calor (146; 147) esta adaptado para transferir calor desde la primera parte a una segunda parte espaciada de la primera parte; y
    un dispositivo de intercambio de calor proximo a la segunda parte del al menos un elemento conductor de calor (146) para extraer calor de la segunda parte para enfriar el al menos un componente del sistema impulsor de elevador;
    el sistema de elevador incluye ademas un elemento estructural (149; 151) proximo al por lo menos un componente del sistema impulsor; en donde
    el dispositivo de intercambio de calor comprende una parte del elemento estructural (149, 151) adaptada para intercambiar calor desde una segunda parte del al menos un elemento conductor de calor en una ubicacion espaciada el al menos un componente del sistema impulsor, y caracterizado por que el al menos un elemento conductor de calor es al menos un elemento difusor de calor (146) montado en el elemento estructural (149, 151) y en el que se monta el al menos un componente (141, 143) del sistema impulsor, en donde el al menos un componente es el impulsor (143) del sistema impulsor.
  2. 2. Un metodo para reducir el calor en un sistema impulsor de elevador que incluye un motor (141) y un impulsor (143) para proporcionar una fuente de energia para el motor, el metodo comprende:
    proporcionar al menos un elemento conductor de calor (146; 147) en contacto de intercambio de calor con al menos un componente del sistema impulsor, el al menos un elemento conductor de calor tiene una primera parte para recibir calor del al menos un componente;
    transferir calor en el al menos un elemento conductor de calor (146; 147) desde la primera parte a una segunda parte espaciada de la primera parte;
    y extraer calor de la segunda parte utilizando un dispositivo de intercambio de calor para enfriar el al menos un componente del sistema impulsor; caracterizado por que:
    el dispositivo de intercambio de calor comprende intercambiador de calor adaptado para intercambiar calor desde la segunda parte en una ubicacion espaciada del al menos un componente del sistema impulsor de elevador, y en donde el sistema de elevador incluye ademas elementos estructurales (149; 151) proximos al por lo menos un componente del sistema impulsor de elevador, y el dispositivo de intercambio de calor comprende una parte de los elementos estructurales adaptada para intercambiar calor desde la segunda parte en una ubicacion espaciada del sistema impulsor de elevador, en donde el al menos un elemento conductor de calor es al menos un elemento difusor de calor (146) montado en el elemento estructural (149, 151) y en el que se monta el al menos un componente (141, 143) del sistema impulsor, en donde el al menos un componente es el impulsor (143) del sistema impulsor.
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