ES2564588A1 - Motor asíncrono n-fásico de jaula de ardilla - Google Patents

Abstract

Motor asíncrono n-fásico de jaula de ardilla (1), del tipo de los que incorporan un estátor (01), un rotor (20), un árbol (30), una carcasa (40) y un bornero (50), que se caracteriza por constar de un estátor modificado (10) que comprende: a. un circuito magnético estatórico (101) compuesto de una pluralidad de chapas troqueladas estatóricas (1011) que contienen una pluralidad de ranuras cerradas u orificios (1012) para alojar conductores rectos (1021) y que dispone a cada lado de una tapa aislante (1013); b. un circuito eléctrico estatórico (102) compuesto de una pluralidad de espiras (E1-E9) formada cada una por conductores rectos (1021) aislados mediante tubos aislantes (1022) y conexionados mediante puentes (1025) y cuyos conductores rectos (1021) disponen en cada uno de sus dos extremos de un orificio roscado (1023) para albergar un tornillo contacto eléctrico (1024).

Description

imagen1

imagen2

imagen3

imagen4

imagen5

(F)

Final; (U1) Entrada fase 1; (V1) Entrada fase 2; (W1) Entrada fase 3; (U2) Salida fase 1; (V2) Salida fase 2; (W2) Salida fase 3; (1-18) Ranura 1 - Ranura 18;

(60)

Cableado serie;

(Hr) Altura ranura; (Ar) Anchura ranura;

Glosario de símbolos

(ξd) Factor de distribución de un bobinado; (ξy) Factor de paso de un bobinado; (ξ) Factor de bobinado de un bobinado;

Reluctancia magnética; (δ) Espesor del entrehierro; (λ) Permeancia específica de una ranura; Figura 1 (Fig. 1).- muestra una vista en alzado de un motor asíncrono n-fásico de jaula de

ardilla (1), que preconiza la invención, en el que se ha practicado un corte para ver

también los elementos característicos de su interior; Figura 2 (Fig. 2).- muestra una vista en alzado comparativa, en Fig. 2A de una chapa troquelada estatórica (0111) cualquiera del estado de la técnica, y en Fig. 2B de una chapa troquelada estatórica (1011) reivindicada por la invención;

Figura 3 (Fig. 3).- muestra una vista en alzado, en Fig. 3A y en Fig. 3B de diferentes tipos

de chapa troquelada estatórica (1011) reivindicada por la invención; Figura 4 (Fig. 4).- muestra una vista, en Fig. 4A en perspectiva de un conductor recto (1021), y en Fig. 4B en corte de detalle de un extremo del mismo;

imagen6

7

imagen7

imagen8

imagen9

cerradas no dispone de dientes por lo que se minimizan las pérdidas energéticas debido a esta dispersión.

Dispersión específica de las cabezas de bobina (estator)

En el estado de la técnica (Ver Fig. 9A) el circuito eléctrico estatórico o devanado (012) de los motores asíncronos (0) está formado por bobinas (B1-B9) con dos lados activos (la parte de la bobina que está alojada en la ranura) y dos cabezas (la parte de la bobina que está fuera de la ranura). La intensidad de corriente eléctrica que circula por los lados activos contribuye a la formación del campo magnético principal, mientras que la corriente que circula por las cabezas genera en su totalidad campo de dispersión. La invención (Ver Fig. 9B) emplea un circuito eléctrico estatórico (102) formado por espiras (E1-E9) con dos conductores rectos (1021) y un puente (1025). Como la longitud de un puente (1025) equivale a una cabeza, se reduce la longitud de la longitud de corriente que genera flujo de dispersión a la mitad.

Intensidad y tensión eléctrica de alimentación del motor asíncrono n-fásico de jaula de ardilla (1)

Se ha comparado el esquema eléctrico equivalente por fase de un motor asíncrono de jaula de ardilla (0) del estado de la técnica con un motor asíncrono (1) objeto de la invención.

Al disponer la invención de sólo un conductor por ranura (dos, tres, para bobinado doble, triple, etc.) para crear el mismo campo magnético que un bobinado con una pluralidad de conductores por ranura (Zr), según la siguiente ecuación:

imagen10

es necesario que dicho conductor esté recorrido por una intensidad dada por:

imagen11

Cumpliendo este requisito tanto el motor del estado de la técnica como el que preconiza la invención tendrán características homologas (potencia), sustituyéndose por tanto la pluralidad de bobinas (B1-B9) formadas por una pluralidad de conductores por ranura (Zr) por una pluralidad de espiras (E1-E9) formadas normalmente por un conductor por ranura (Zr).

La tensión de alimentación necesaria para obtener la indicada intensidad de corriente eléctrica (I), en las condiciones expuestas, vendrá dada por la ecuación siguiente:

imagen12

donde: V es la tensión de un motor con Zr espiras por ranura, en V; v tensión de un motor con 1 espira por ranura (como preconiza la invención), en V.

11

imagen13

imagen14

Tanto en Fig. 8A como en Fig. 8B se muestra, a modo de ejemplo, un esquema eléctrico de un circuito eléctrico estatórico (012, 102), trifásico, de 2 polos, 18 ranuras y 9 bobinas

o espiras. Se puede apreciar en la parte derecha de la Figura la conexión preferente en estrella, tres bobinas o espiras por fase, y la indicación de bobinas, y de principios (P) y finales (F).

Figura 9 (Fig. 9).- muestra una vista comparativa, en Fig. 9A de una ranura abierta (0112) cualquiera del estado de la técnica, y en Fig. 9B de una ranura cerrada u orificio (1012) reivindicada en la invención, así como, en Fig. 9C de una bobina 1 (B1) cualquiera del estado de la técnica, y en Fig. 9D de una espira 1 (E1) reivindicada por la invención.

En la parte superior se muestran la altura ranura (Hr) y anchura ranura (Ar) tanto en la ranura abierta como en la cerrada.

En la parte inferior se muestra la circulación de la corriente eléctrica, tanto en una bobina (B1) comparativamente con una espira (E1), observándose que en la parte activa, ranura, es idéntica. La bobina (B1) está formada por dos partes activas y dos cabezas de bobina, partes no activas. La espira (E1) está formada por un par de conductores rectos (1021), parte activa, y un puente (1025), parte no activa.

Figura 10 (Fig. 10).- muestra una vista esquemática para realizar la conexión serie de dispositivos (1), en Fig. 10A en conexión serie en estrella, y en Fig. 10B en conexión serie en triángulo.

Con estas figuras se quiere mostrar la posibilidad real de la conexión serie para un sistema n-fásico, en este caso para n = 3 o sistema trifásico, siendo válida tanto para estrella como para triángulo.

Figura 11 (Fig. 11).- muestra una vista esquemática de un vehículo tractor con un remolque que dispone de una pluralidad de ruedas tractoras, en el que a modo de ejemplo relevante se aplica el dispositivo (1) que reivindica la invención.

El dispositivo (1) que preconiza la invención permite disponer con idoneidad de una pluralidad de motores (1) en conexión serie, tanto en estrella como en triángulo, con el fin de poder impulsar vehículos con múltiples ruedas tractoras.

Se ha ubicado un dispositivo (1) por cada rueda tractora del remolque. Al disponerse en conexión eléctrica serie se garantiza que por cada motor circula siempre la misma intensidad de corriente eléctrica y por lo tanto en cada motor se genera idéntico para motor. También es de aplicación a vehículos eléctricos de 4 ruedas, y a vehículos ferroviarios.

Exposición detallada de un modo de realización preferente de la invención

Se describe detalladamente, pero de forma simplificada para tener una idea de conjunto (anteriormente se han descrito con todo detalle los elementos de la invención), una realización preferente de la invención, de entre las distintas alternativas posibles, mediante enumeración de sus componentes así como de su relación funcional en base a referencias a las figuras, que se han incluido, a título ilustrativo y no limitativo, según los principios de las reivindicaciones.

14

imagen15

Claims (1)

1. imagen1