ES2583154B1 - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Máquina eléctrica giratoria, formada por un conjunto estator y un conjunto rotor, dispuestos en una relación de giro relativo entre ellos, comprendiendo el conjunto estator al menos un primer estator (1) y un segundo estator (3), y el conjunto rotor al menos un primer rotor (2) y un segundo rotor (4), con el primer estator (1), el primer rotor (2), el segundo estator (3) y el segundo rotor (4), dispuestos consecutivamente en una distribución coaxial.Rotating electric machine, formed by a stator assembly and a rotor assembly, arranged in a relative rotation relationship between them, the stator assembly comprising at least a first stator (1) and a second stator (3), and the rotor assembly at least a first rotor (2) and a second rotor (4), with the first stator (1), the first rotor (2), the second stator (3) and the second rotor (4), arranged consecutively in a coaxial distribution.
Description
MÁQUINA ELÉCTRICA GIRATORIA Sector de la técnica ROTATING ELECTRICAL MACHINE Technical sector
La presente invención está relacionada con el sector de las máquinas eléctricas giratorias, de producción de energía eléctrica (generador), o de obtención de un movimiento giratorio (motor), mediante un rotor y un estator entre los que se establece un campo variable o móvil de inducción magnética, proponiendo una máquina de este tipo que comprende al menos The present invention is related to the sector of rotating electric machines, electric power production (generator), or obtaining a rotating movement (motor), by means of a rotor and a stator between which a variable or mobile field is established of magnetic induction, proposing a machine of this type that comprises at least
10 dos parejas rotor-estator, cuyo conjunto permite obtener una cantidad de energía eléctrica o un par de giro y una potencia, multiplicadas respecto de las que se obtienen mediante las máquinas convencionales del ese tipo, con unas dimensiones prácticamente semejantes a las de un generador de electricidad o un motor eléctrico convencionales formados por solo un estator y un rotor. 10 two rotor-stator pairs, whose set allows to obtain an amount of electrical energy or a torque and a power, multiplied with respect to those obtained by conventional machines of that type, with dimensions practically similar to those of a generator of electricity or a conventional electric motor consisting of only a stator and a rotor.
Estado de la técnica State of the art
En la actualidad son ampliamente conocidos los generadores de energía eléctrica formados con un inductor y un inducido, comprendiendo el inductor unos imanes permanentes o unos 20 bobinados alimentados con una corriente eléctrica, que forman unos campos magnéticos, y el inducido unos bobinados por los que pasan los campos magnéticos de los imanes o los bobinados del inductor cuando se actúa un movimiento relativo entre el inductor y el inducido. Normalmente, el movimiento relativo entre el inductor y el inducido se actúa por medio de un eje que gira impulsado por un medio de accionamiento tal como un motor, una At present, electric power generators formed with an inductor and an armature are widely known, the inductor comprising permanent magnets or about 20 windings fed with an electric current, which form magnetic fields, and the induced ones windings through which they pass the magnetic fields of the magnets or the windings of the inductor when a relative movement is performed between the inductor and the armature. Normally, the relative movement between the inductor and the armature is acted upon by means of a rotating shaft driven by a drive means such as a motor, a
25 turbina, etc. 25 turbine, etc.
Con el paso del tiempo se ha tratado de mejorar las prestaciones de los generadores de energía eléctrica, mediante diferentes configuraciones, en busca de un incremento en la cantidad de energía eléctrica generada. Se conocen en ese sentido, por ejemplo, Over time, attempts have been made to improve the performance of electric power generators, through different configurations, in search of an increase in the amount of electric power generated. They know each other in that sense, for example,
30 generadores de energía eléctrica con un inductor y un inducido girando en sentidos opuestos. De esta forma, se aumenta la velocidad relativa entre el inductor y el inducido, proporcionando una mayor capacidad de generación de energía eléctrica. 30 electric power generators with an inductor and an armature rotating in opposite directions. In this way, the relative speed between the inductor and the armature is increased, providing a greater capacity for generating electricity.
Sin embargo, este tipo de configuración requiere un elevado grado de precisión en la However, this type of configuration requires a high degree of accuracy in the
35 fabricación y montaje, debido a las vibraciones que se producen en el generador de energía eléctrica, al incrementarse el número de masas que giran en el conjunto funcional, siendo 35 manufacturing and assembly, due to the vibrations that occur in the electric power generator, as the number of masses that rotate in the functional assembly increases, being
además el giro de las masas a altas revoluciones y en sentidos opuestos. also the rotation of the masses at high revolutions and in opposite directions.
Otra alternativa para conseguir mayor producción eléctrica, es la construcción de generadores con un inductor y un inducido de mayores dimensiones, o también la conexión en serie de dos o más generadores que proporcionan una suma de producciones, aumentando la cantidad de energía eléctrica que se obtiene. Estas soluciones, sin embargo, conllevan un incremento en los costes de fabricación y, además, requieren un espacio mayor para su instalación, lo cual resulta contraproducente para el montaje en sitios de espacio reducido, como por ejemplo en vehículos de automoción. Another alternative to achieve greater electrical production is the construction of generators with an inductor and an armature of larger dimensions, or also the serial connection of two or more generators that provide a sum of productions, increasing the amount of electrical energy obtained . These solutions, however, entail an increase in manufacturing costs and, in addition, require a larger space for installation, which is counterproductive for mounting in confined spaces, such as in automotive vehicles.
Objeto de la invención Object of the invention
Con la finalidad de cumplir el objetivo de obtener una mayor producción de electricidad sin los problemas comentados, o de obtener un mayor par y potencia en el caso de motores eléctricos, de acuerdo con la presente invención se propone una máquina eléctrica giratoria que, en las mismas condiciones de funcionamiento y con unas dimensiones prácticamente equivalentes a las de un generador de electricidad o un motor eléctrico convencionales, permite generar mayor cantidad de energía eléctrica o un mayor par de giro, que los generadores o motores convencionales formados con un rotor y un estator, uno de ellos como inductor y el otro como inducido. In order to fulfill the objective of obtaining a greater production of electricity without the aforementioned problems, or of obtaining a greater torque and power in the case of electric motors, in accordance with the present invention a rotating electric machine is proposed which, in the same operating conditions and with dimensions practically equivalent to those of a conventional electricity generator or electric motor, it allows to generate a greater amount of electrical energy or a greater torque, than conventional generators or motors formed with a rotor and a stator , one of them as inductor and the other as induced.
La máquina eléctrica giratoria objeto de la invención, comprende un conjunto estator y un conjunto rotor, uno de ellos en funciones de inducido y el otro en funciones de inductor, los cuales se disponen según una relación de giro relativo entre ellos, estando montado el conjunto rotor en giro solidario sobre un eje. El conjunto estator comprende, al menos, un primer estator y un segundo estator y el conjunto rotor comprende, al menos, un primer rotor y un segundo rotor, estando el primer estator, el primer rotor, el segundo estator y el segundo rotor, dispuestos consecutivamente en ese orden en una distribución coaxial. The rotating electric machine object of the invention comprises a stator assembly and a rotor assembly, one of them in armature functions and the other in inductor functions, which are arranged according to a relative rotation relationship between them, the assembly being mounted Rotating rotor on a shaft. The stator assembly comprises at least a first stator and a second stator and the rotor assembly comprises at least a first rotor and a second rotor, the first stator, the first rotor, the second stator and the second rotor being arranged consecutively in that order in a coaxial distribution.
Con esta disposición, considerando, por ejemplo, una aplicación de funcionamiento como generador de electricidad, cuando gira el conjunto rotor respecto del conjunto estator, se consigue, por la influencia de campo magnético móvil entre el primer estator y el primer rotor, una generación de electricidad, como en un generador convencional, y por la influencia de campo magnético móvil entre el segundo estator y el segundo rotor, otra generación de electricidad, como en un generador convencional; pero además, entre el primer estator y el segundo rotor se produce también una influencia de campo magnético With this arrangement, considering, for example, an application of operation as an electricity generator, when the rotor assembly rotates with respect to the stator assembly, a generation of energy is achieved by the influence of the mobile magnetic field between the first stator and the first rotor. electricity, as in a conventional generator, and by the influence of the mobile magnetic field between the second stator and the second rotor, another generation of electricity, as in a conventional generator; but in addition, a magnetic field influence also occurs between the first stator and the second rotor
móvil, que da lugar a una producción complementaria de electricidad, y entre el segundo estator y el primer rotor se produce a su vez una influencia de campo magnético móvil, que da lugar a otra producción complementaria de electricidad; de modo que con este generador se consigue una producción de electricidad notablemente mayor que la que permiten obtener unos generadores convencionales independientes cuyo conjunto funcional sumado sea equivalente al de este generador preconizado. Ello además, porque debido a la naturaleza y magnitud del campo magnético giratorio producido por dos polos magnéticos de diferente signo, en el bobinado del segundo estator, que se halla en el espacio comprendido entre el primer rotor y el segundo rotor, se produce una generación complementaria de electricidad, superior en magnitud a la que se produce en el primer estator por la influencia del primer rotor, por estar los conductores del bobinado del segundo estator dentro de dicho espacio, en el que se ha reducido además, considerablemente, el flujo de dispersión, incrementándose el flujo útil. mobile, which results in a complementary production of electricity, and between the second stator and the first rotor there is in turn a mobile magnetic field influence, which results in another complementary production of electricity; so that with this generator a production of electricity is remarkably greater than that which allows obtaining independent conventional generators whose aggregate functional set is equivalent to that of this recommended generator. This also, because due to the nature and magnitude of the rotating magnetic field produced by two magnetic poles of different sign, in the winding of the second stator, which is in the space between the first rotor and the second rotor, a generation is produced complementary to electricity, greater in magnitude than that produced in the first stator due to the influence of the first rotor, since the winding conductors of the second stator are within said space, in which the flow of dispersion, increasing the useful flow.
La disposición mencionada es aplicable igualmente para una aplicación como un motor eléctrico, obteniéndose en su caso un funcionamiento que, por las mismas causas de relación entre dos o más conjuntos de estatores y rotores dispuestos concéntricamente, incrementa el par motor y la potencia que se obtienen. The aforementioned arrangement is equally applicable for an application such as an electric motor, where appropriate, obtaining an operation that, for the same reasons of relationship between two or more sets of stators and rotors arranged concentrically, increases the motor torque and the power obtained .
Con la disposición mencionada, resulta además un conjunto estructural compacto del generador o motor, que ocupa un espacio reducido a pesar del conjunto de elementos funcionales que comprende; yendo el primer estator dispuesto sobre la parte interior de una carcasa exterior del generador o motor, con lo cual se consigue también un ahorro de elementos estructurales y una mayor facilidad de montaje, ya que no es necesario incorporar ninguna estructura accesoria para sujetar dicho primer estator. With the aforementioned arrangement, a compact structural assembly of the generator or motor is also found, which occupies a reduced space despite the set of functional elements it comprises; leaving the first stator disposed on the inner part of an outer casing of the generator or motor, which also achieves a saving of structural elements and a greater ease of assembly, since it is not necessary to incorporate any accessory structure to hold said first stator .
En la disposición de montaje, el primer rotor y el segundo rotor van dispuestos conjuntamente de forma fija, por un extremo, sobre el eje del generador o motor, a través de un casquillo fijado al eje. Esta configuración aporta una estructuración del montaje que evita vibraciones durante el funcionamiento del generador o motor. No obstante, el primer rotor y el segundo rotor pueden estar individualmente montados de forma fija sobre el eje del generador o motor. In the mounting arrangement, the first rotor and the second rotor are fixedly arranged together, at one end, on the generator or motor shaft, through a bushing attached to the shaft. This configuration provides a structuring of the assembly that prevents vibrations during the operation of the generator or motor. However, the first rotor and the second rotor can be individually fixedly mounted on the generator or motor shaft.
Por otro lado, en el otro extremo, el primer rotor está dispuesto respecto de la carcasa exterior mediante un montaje giratorio a través de unos medios de rodadura que permiten un giro relativo entre ambos; mientras que el segundo rotor está unido al eje del generador o On the other hand, at the other end, the first rotor is arranged with respect to the outer casing by means of a rotating assembly through rolling means that allow a relative rotation between the two; while the second rotor is attached to the generator shaft or
motor mediante otro casquillo fijado al eje. motor by another bushing fixed to the shaft.
El segundo estator está en su caso dispuesto respecto del eje mediante un montaje giratorio a través de unos medios de rodadura que permiten un giro relativo entre ambos; estando 5 dicho segundo estator unido de forma fija respecto de la carcasa exterior del generador o motor. The second stator is disposed with respect to the shaft by means of a rotating assembly through rolling means that allow a relative rotation between the two; being 5 said second stator fixedly connected with respect to the outer shell of the generator or engine.
El montaje del conjunto funcional del generador o motor adicionalmente comprende en la parte interior de la distribución concéntrica de los estatores y rotores, un cilindro unido The assembly of the functional set of the generator or motor additionally comprises within the concentric distribution of the stators and rotors, a connected cylinder
10 solidariamente al segundo rotor por la parte interior del mismo, de manera que ambos giran conjuntamente, estando dicho cilindro interior formado de un material ferromagnético, con el fin de dar continuidad y completar el circuito magnético y para evitar o minimizar las pérdidas de energía magnética de las piezas polares. 10 in solidarity with the second rotor on the inside thereof, so that both rotate together, said inner cylinder being formed of a ferromagnetic material, in order to give continuity and complete the magnetic circuit and to avoid or minimize losses of magnetic energy of the polar pieces.
15 Descripción de las figuras 15 Description of the figures
La figura 1 muestra una vista en sección longitudinal de una realización de una maquina eléctrica giratoria, según la invención. Figure 1 shows a longitudinal sectional view of an embodiment of a rotating electric machine, according to the invention.
20 La figura 2 muestra una vista parcial en sección transversal de la máquina eléctrica giratoria de la figura anterior. 20 Figure 2 shows a partial cross-sectional view of the rotating electric machine of the previous figure.
La figura 3 muestra una vista en sección longitudinal de otra realización de una máquina eléctrica giratoria, según la invención. Figure 3 shows a longitudinal sectional view of another embodiment of a rotating electric machine, according to the invention.
25 La figura 4 es una vista parcial en sección transversal de la máquina eléctrica giratoria de la figura anterior. Figure 4 is a partial cross-sectional view of the rotating electric machine of the previous figure.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
30 La presente invención se refiere a una máquina eléctrica giratoria, que puede ser un generador de producción eléctrica o un motor, con un conjunto funcional que, como se observa en las figuras 1 y 2, se compone de un conjunto estator que comprende, al menos, un primer estator (1) y un segundo estator (3), y un conjunto rotor que comprende, al menos, The present invention relates to a rotating electric machine, which can be a generator of electric production or a motor, with a functional assembly which, as seen in Figures 1 and 2, is composed of a stator assembly comprising, at less, a first stator (1) and a second stator (3), and a rotor assembly comprising at least
35 un primer rotor (2) y un segundo rotor (4), estando el conjunto rotor dispuesto en montaje de giro solidario sobre un eje (5). El conjunto rotor está dispuesto con respecto al conjunto -535 a first rotor (2) and a second rotor (4), the rotor assembly being arranged in a integral rotation assembly on an axis (5). The rotor assembly is arranged with respect to the assembly -5
estator de forma que el primer rotor (2) y el segundo rotor (4) pueden girar con respecto al primer estator (1) y al segundo estator (3). stator so that the first rotor (2) and the second rotor (4) can rotate with respect to the first stator (1) and the second stator (3).
El conjunto funcional comprende un número múltiple de estatores (1, 3), que pueden ser dos The functional set comprises a multiple number of stators (1, 3), which can be two
- o más, y un mismo número de rotores (2, 4), los cuales están alternados consecutiva y coaxialmente, según una distribución concéntrica desde el exterior hacia el interior que comprende, consecutivamente, el primer estator (1), el primer rotor (2), el segundo estator or more, and the same number of rotors (2, 4), which are consecutively and coaxially alternated, according to a concentric distribution from the outside to the inside which comprises, consecutively, the first stator (1), the first rotor (2 ), the second stator
- (3) (3)
- y el segundo rotor (4); estando dicho conjunto funcional alojado dentro de una carcasa exterior que comprende una parte central cilíndrica (6) y dos tapas extremas (7) y (8), entre las cuales va dispuesto en montaje giratorio el eje (5) que sale al exterior por uno de los extremos. and the second rotor (4); said functional assembly being housed inside an outer casing comprising a cylindrical central part (6) and two end caps (7) and (8), between which the shaft (5) which goes outside by one is arranged in a rotating assembly of the extremes.
Según la realización representada en las figuras 1 y 2, que no es limitativa, el primer estator According to the embodiment represented in Figures 1 and 2, which is not limiting, the first stator
- (1) (one)
- comprende un bobinado (1.1) que va incorporado en un cuerpo cilíndrico (1.2), el cual va fijado sobre la parte interna del cuerpo central cilíndrico (6) de la carcasa exterior. It comprises a winding (1.1) which is incorporated in a cylindrical body (1.2), which is fixed on the inner part of the cylindrical central body (6) of the outer shell.
El primer rotor (2), por su parte, comprende unos imanes permanentes (2.1), dos estructuras extremas (2.2, 2.3) y un cuerpo cilíndrico (2.4), estando el cuerpo cilíndrico (2.4) unido por sus extremos a las estructuras extremas (2.2, 2.3) y los imanes permanentes (2.1) incorporados en el cuerpo cilíndrico (2.4), coaxialmente con respecto al eje (5) y radialmente hacia el interior con respecto al bobinado (1.1) del primer estator (1), con libertad de giro mediante una mínima separación de entrehierro entre ellos. The first rotor (2), meanwhile, comprises permanent magnets (2.1), two extreme structures (2.2, 2.3) and a cylindrical body (2.4), the cylindrical body (2.4) being joined at its ends to the extreme structures (2.2, 2.3) and permanent magnets (2.1) incorporated in the cylindrical body (2.4), coaxially with respect to the axis (5) and radially inwards with respect to the winding (1.1) of the first stator (1), freely of rotation by means of a minimum separation of air gap between them.
El segundo estator (3) comprende un bobinado (3.1), dos estructuras extremas (3.2, 3.3) y un cuerpo cilíndrico (3.4), estando el cuerpo cilíndrico (3.4) unido por sus extremos a las estructuras extremas (3.2, 3.3) y el bobinado (3.1) incorporado en el cuerpo cilíndrico (3.4), también coaxialmente con respecto al eje (5) y, en su caso, radialmente hacia el interior con respecto a los imanes permanentes (2.1) del primer rotor (2), igualmente con libertad de giro mediante una mínima separación de entrehierro entre ellos. The second stator (3) comprises a winding (3.1), two extreme structures (3.2, 3.3) and a cylindrical body (3.4), the cylindrical body (3.4) being joined at its ends to the extreme structures (3.2, 3.3) and the winding (3.1) incorporated in the cylindrical body (3.4), also coaxially with respect to the axis (5) and, where appropriate, radially inwards with respect to the permanent magnets (2.1) of the first rotor (2), also with freedom of rotation through a minimum separation of air gap between them.
El segundo rotor (4) comprende unos imanes permanentes (4.1), dos estructuras extremas (4.2, 4.3) y un cuerpo cilíndrico (4.4), estando el cuerpo cilíndrico (4.4) unido por sus extremos a las estructuras extremas (4.2, 4.3) y los imanes permanentes (4.1) incorporados en el cuerpo cilíndrico (4.4), coaxialmente también con respecto al eje (5) y radialmente hacia el interior con respecto al bobinado (3.1) del segundo estator (3), con libertad de giro mediante una mínima separación de entrehierro entre ellos. The second rotor (4) comprises permanent magnets (4.1), two extreme structures (4.2, 4.3) and a cylindrical body (4.4), the cylindrical body (4.4) being joined at its ends to the extreme structures (4.2, 4.3) and the permanent magnets (4.1) incorporated in the cylindrical body (4.4), also coaxially with respect to the axis (5) and radially inwards with respect to the winding (3.1) of the second stator (3), with freedom of rotation by means of a minimal separation of air gap between them.
Merced a la disposición del conjunto así formado y montado, en el caso de aplicación funcional como un generador de electricidad, al girar el eje (5) y con él los rotores (2, 4), se obtiene una generación de energía eléctrica notablemente mayor que con unos generadores eléctricos convencionales independientes, ya que por el giro relativo del primer rotor (2) con respecto al primer estator (1), es decir por el desplazamiento del campo magnético de los imanes permanentes (2.1), respecto del bobinado (1.1), se produce una generación de electricidad como en un generador convencional; y por el giro relativo del segundo rotor (4) con respecto al segundo estator (3), es decir por el desplazamiento del campo magnético de los imanes permanentes (4.1), respecto del bobinado (3.1), se produce otra generación de electricidad como en un generador convencional. Thanks to the arrangement of the assembly thus formed and assembled, in the case of functional application as an electricity generator, by rotating the shaft (5) and with it the rotors (2, 4), a markedly greater generation of electrical energy is obtained than with independent conventional electric generators, since by the relative rotation of the first rotor (2) with respect to the first stator (1), that is to say by the displacement of the magnetic field of the permanent magnets (2.1), with respect to the winding (1.1 ), a generation of electricity is produced as in a conventional generator; and by the relative rotation of the second rotor (4) with respect to the second stator (3), that is to say by the displacement of the magnetic field of the permanent magnets (4.1), with respect to the winding (3.1), another generation of electricity is produced as in a conventional generator.
Pero adicionalmente, por la influencia del campo magnético móvil de los imanes permanentes (2.1) del primer rotor (2), respecto del bobinado (3.1) del segundo estator (3), se produce una generación complementaria de electricidad; y, a su vez, por la influencia del campo magnético móvil de los imanes permanentes (4.1) del segundo rotor (4), respecto del bobinado (1.1) del primer estator (1), se produce también una generación complementaria de electricidad; y además, debido a la naturaleza y magnitud del campo magnético giratorio producido por los rotores (2) y (4), se produce una generación añadida de electricidad en el segundo estator (3), ya que el desplazamiento del campo magnético giratorio que afecta al mismo está producido entre dos piezas polares magnéticas cuyos campos son de signos opuestos y además con un flujo de dispersión considerablemente menor, incrementándose el flujo útil; dando todo ello en conjunto un resultado de producción de electricidad mayor que la de la suma de unos generadores convencionales independientes, cada uno de ellos con un estator y un rotor. Además, esa producción incrementada de electricidad se obtiene con un conjunto estructural del generador de un tamaño aproximado al de un generador convencional compuesto por un estator y un rotor, lo cual hace que este generador objeto de la invención resulte ventajoso para aplicaciones de ubicación en espacios reducidos. But additionally, due to the influence of the mobile magnetic field of the permanent magnets (2.1) of the first rotor (2), with respect to the winding (3.1) of the second stator (3), a complementary generation of electricity is produced; and, in turn, due to the influence of the mobile magnetic field of the permanent magnets (4.1) of the second rotor (4), with respect to the winding (1.1) of the first stator (1), a complementary generation of electricity is also produced; and in addition, due to the nature and magnitude of the rotating magnetic field produced by the rotors (2) and (4), an additional generation of electricity is produced in the second stator (3), since the displacement of the rotating magnetic field that affects it is produced between two magnetic polar pieces whose fields are of opposite signs and also with a considerably smaller dispersion flow, the useful flow being increased; giving all this together a result of electricity production greater than that of the sum of independent conventional generators, each with a stator and a rotor. In addition, this increased production of electricity is obtained with a structural assembly of the generator approximately the size of a conventional generator consisting of a stator and a rotor, which makes this generator object of the invention advantageous for location applications in spaces reduced
En el caso de aplicación funcional como un motor eléctrico, por las mismas causas de relación entre múltiples estatores (1, 3) y múltiples rotores (2, 4), concéntricamente distribuidos, se consigue un mayor par de giro y una mayor potencia, que con unos motores eléctricos convencionales independientes de estructuras equivalentes a la del conjunto funcional según la invención. In the case of functional application as an electric motor, for the same reasons of relationship between multiple stators (1, 3) and multiple rotors (2, 4), concentrically distributed, a greater torque and greater power are achieved, which with conventional electric motors independent of structures equivalent to that of the functional assembly according to the invention.
El eje (5) va dispuesto en montaje giratorio respecto de las tapas extremas (7, 8) de la carcasa exterior del generador o motor, mediante unos medios de rodadura (9), como -7The shaft (5) is arranged in a rotating assembly with respect to the end caps (7, 8) of the outer casing of the generator or motor, by means of rolling means (9), such as -7
rodamientos, cojinetes, etc., los cuales se disponen entre el eje (5) y unos apoyos (10, 11) que se hallan unidos a las mencionadas tapas extremas (7, 8) de la carcasa exterior; de forma que soltando dichas tapas extremas (7 y 8) respecto de los respectivos apoyos (10 y 11) unidos a ellas, se puede tener acceso al interior del generador o motor para cualquier operación de reparación o mantenimiento, sin necesidad de extraer los medios de rodadura del montaje de los elementos del conjunto funcional interior. bearings, bearings, etc., which are arranged between the shaft (5) and supports (10, 11) that are attached to the mentioned end caps (7, 8) of the outer shell; so that by releasing said end caps (7 and 8) with respect to the respective supports (10 and 11) attached to them, the interior of the generator or motor can be accessed for any repair or maintenance operation, without the need to remove the means of rolling of the assembly of the elements of the interior functional set.
Las estructuras extremas (4.2, 4.3) del segundo rotor (4) se disponen en montaje solidario sobre el eje (5), por medio de sendos casquillos (12) y (13) unidos al mismo, mientras que en el caso del primer rotor (2), una estructura extrema (2.2) del mismo va unida de forma solidaria respecto del eje (5), a través del mismo casquillo (12) de montaje de la estructura extrema (4.2) del segundo rotor (4) o por medio de un casquillo independiente semejante, mientras que la otra estructura extrema (2.3) de este primer rotor (2) va dispuesta en montaje giratorio, mediante un medio de rodadura (14), respecto del apoyo (10) que está unido a la tapa extrema (8) de la carcasa externa. The extreme structures (4.2, 4.3) of the second rotor (4) are arranged in solidarity assembly on the shaft (5), by means of two bushings (12) and (13) attached to it, while in the case of the first rotor (2), an extreme structure (2.2) thereof is joined in solidarity with respect to the shaft (5), through the same bushing (12) for mounting the extreme structure (4.2) of the second rotor (4) or by means of a similar independent bushing, while the other extreme structure (2.3) of this first rotor (2) is arranged in rotating assembly, by means of a rolling means (14), with respect to the support (10) that is attached to the end cap (8) of the outer shell.
Por otro lado, una estructura extrema (3.2) del segundo estator (3), va dispuesta entre las estructuras extremas (2.2) y (4.2), en relación de giro respecto del eje (5) por mediación de un medio de rodadura (15), el cual puede ir directamente sobre el eje (5), cuando las estructuras extremas (2.2, 4.2) están relacionadas con el eje (5) mediante sendos casquillos On the other hand, an extreme structure (3.2) of the second stator (3), is arranged between the extreme structures (2.2) and (4.2), in relation to rotation with respect to the axis (5) by means of a rolling means (15 ), which can go directly on the axis (5), when the extreme structures (2.2, 4.2) are related to the axis (5) by means of two bushings
- (12) (12)
- independientes, en tanto que si dichas estructuras extremas (2.2, 4.2) se relacionan con el eje (5) por medio de un casquillo (12) común, el medio de rodadura (15) va sobre dicho casquillo (12) común, como en la realización representada en la figura 1. La otra estructura extrema (3.3) del segundo estator (3), va en su caso montada de forma fija sobre el apoyo independent, while if said end structures (2.2, 4.2) are related to the shaft (5) by means of a common bushing (12), the rolling means (15) goes over said common bushing (12), as in the embodiment represented in figure 1. The other extreme structure (3.3) of the second stator (3), is fixedly mounted on the support.
- (10) (10)
- que está unido a la tapa extrema (8) de la carcasa exterior. which is attached to the end cap (8) of the outer shell.
El bobinado (1.1) del primer estator (1) posee un terminal (16) que sale al exterior a través de la carcasa externa; mientras que el bobinado (3.1) del segundo estator (3) posee a su vez un terminal (17) que sale al exterior a través del conjunto formado por el apoyo (10) y la tapa extrema (8); con lo cual dichos bobinados (1.1) y (3.1) pueden conectarse eléctricamente a un medio exterior sin que ello afecte al funcionamiento operativo del generador o motor. The winding (1.1) of the first stator (1) has a terminal (16) that goes outside through the external housing; while the winding (3.1) of the second stator (3) in turn has a terminal (17) that goes outside through the assembly formed by the support (10) and the end cap (8); whereby said windings (1.1) and (3.1) can be electrically connected to an external environment without affecting the operational operation of the generator or motor.
En la sección transversal parcial de la figura 2, se puede apreciar mediante una primera flecha (A) el giro del eje (5), mediante una segunda flecha (B) el giro del primer rotor (2) y mediante una tercera flecha (C) el giro del segundo rotor (4), los cuales son todos ellos In the partial cross-section of Figure 2, the rotation of the shaft (5) can be seen by a first arrow (A), by a second arrow (B) the rotation of the first rotor (2) and by a third arrow (C ) the rotation of the second rotor (4), which are all of them
coincidentes en el mismo sentido. matching in the same direction.
Adicionalmente, en la parte interior del conjunto coaxial compuesto por los cuerpos cilíndricos (1.2, 2.4, 3.4, 4.4), va dispuesto un cilindro (18) unido de manera fija al cuerpo cilíndrico (4.4) del segundo rotor (4), siendo dicho cilindro (18) de material ferromagnético, igual que la carcasa externa del generador, con lo cual se logra que los circuitos magnéticos de los imanes (2.1) del primer rotor (2) y de los imanes (4.1) del segundo rotor (4), se cierren a través de dicho cilindro (18) interior y de la carcasa externa del generador, evitando pérdidas de energía magnética de las piezas polares, con lo que se consigue un mejor aprovechamiento de los campos magnéticos sobre los bobinados (1.1) y (3.1) del primer estator (1) y del segundo estator (3). Additionally, on the inside of the coaxial assembly composed of the cylindrical bodies (1.2, 2.4, 3.4, 4.4), a cylinder (18) is fixedly attached to the cylindrical body (4.4) of the second rotor (4), said said cylinder (18) of ferromagnetic material, just like the external housing of the generator, which allows the magnetic circuits of the magnets (2.1) of the first rotor (2) and the magnets (4.1) of the second rotor (4) , they close through said inner cylinder (18) and the external housing of the generator, avoiding losses of magnetic energy of the polar pieces, with which a better use of the magnetic fields on the windings (1.1) and ( 3.1) of the first stator (1) and the second stator (3).
El conjunto estructural del generador o motor se dispone sobre un soporte (19), mediante el cual se puede establecer un asentamiento estable y una sustentación fija del generador o motor en el lugar de instalación. The structural assembly of the generator or motor is arranged on a support (19), whereby a stable settlement and a fixed lift of the generator or motor can be established at the installation site.
Aunque la descripción se ha hecho en relación con una realización provista de un doble estator (1, 3) y un doble rotor (2, 4), el objeto de la invención es igualmente válido, con las mismas características, en relación con disposiciones que comprendan un mayor número de estatores y rotores. En este sentido, las figuras 3 y 4 representan, por ejemplo, una realización formada con tres estatores (1, 3 y 20) y tres rotores (2, 4 y 21), según un montaje realizado conforme el objeto de la invención, es decir en una distribución concéntrica, disponiendo también de un cilindro (18) en la parte interior del conjunto; estando provisto el tercer estator (20) con un bobinado (20.1) y el tercer rotor (21) con unos imanes permanentes (21.1). En la sección transversal parcial de la figura 4, se puede apreciar mediante una cuarta flecha (D) el giro del tercer rotor (21), el cual también es coincidente con el sentido de giro del eje (5). Although the description has been made in relation to an embodiment provided with a double stator (1, 3) and a double rotor (2, 4), the object of the invention is equally valid, with the same characteristics, in relation to provisions that understand a greater number of stators and rotors. In this sense, figures 3 and 4 represent, for example, an embodiment formed with three stators (1, 3 and 20) and three rotors (2, 4 and 21), according to an assembly made according to the object of the invention, is say in a concentric distribution, also having a cylinder (18) inside the assembly; the third stator (20) being provided with a winding (20.1) and the third rotor (21) with permanent magnets (21.1). In the partial cross section of Figure 4, the rotation of the third rotor (21) can be seen by means of a fourth arrow (D), which is also coincident with the direction of rotation of the shaft (5).
Por otro lado, aunque conforme una realización preferente los estatores (1, 3) están provistos con bobinados (1.1, 3.1) y los rotores (2, 4) con imanes permanentes (2.1, 4.1), también pudiera ser a la inversa, o que tanto los estatores (1, 3) como los rotores (2, 4) estén provistos con bobinados, estando en su caso los bobinados que hagan de inductores conectados a una alimentación eléctrica del exterior; todas las cuales realizaciones se hallan comprendidas en el ámbito de la invención. On the other hand, although according to a preferred embodiment the stators (1, 3) are provided with windings (1.1, 3.1) and the rotors (2, 4) with permanent magnets (2.1, 4.1), it could also be the other way around, or that both the stators (1, 3) and the rotors (2, 4) are provided with windings, where appropriate the windings that act as inductors connected to an external power supply; all of which embodiments fall within the scope of the invention.
Claims (4)
- --
- el conjunto rotor comprende al menos un primer rotor (2) y un segundo rotor (4); en una disposición tal que el primer estator (1), el primer rotor (2), el segundo estator (3) y el segundo rotor (4), están dispuestos consecutivamente en una distribución coaxial; the rotor assembly comprises at least a first rotor (2) and a second rotor (4); in an arrangement such that the first stator (1), the first rotor (2), the second stator (3) and the second rotor (4), are arranged consecutively in a coaxial distribution;
- 4.-Máquina 4.-Machine
- eléctrica giratoria, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada electric swivel, from agreement with the first claim, characterized
- porque el eje (5) está montado de manera giratoria, mediante unos medios de rodadura (9), because the shaft (5) is rotatably mounted, by means of rolling means (9),
- respecto de unos apoyos (10, 11) que están unidos a las tapas extremas (7) y (8) de la with respect to supports (10, 11) that are attached to the end caps (7) and (8) of the
- carcasa exterior. outer shell
- 5 5
- 5.-Máquina eléctrica giratoria, de acuerdo con las reivindicaciones 1 5.-Rotating electric machine according to claims 1
- a 3, caracterizada to 3, characterized
- porque por el interior del conjunto coaxial formado por los cuerpos cilíndricos (1.2, 2.4, 3.4, because inside the coaxial assembly formed by the cylindrical bodies (1.2, 2.4, 3.4,
- 4.4), va dispuesto un cilindro (18) de material ferromagnético, unido de manera fija al cuerpo 4.4), a cylinder (18) of ferromagnetic material is arranged, fixedly attached to the body
- cilíndrico (4.4) del segundo rotor (4). cylindrical (4.4) of the second rotor (4).
- 10 10
- 15 fifteen
- 20 twenty
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- 15fifteen
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