IT202100021437A1 - Statore per motore elettrico sincrono trifase a magneti permanenti, motore elettrico comprendente detto statore e metodo per la realizzazione di detto statore - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione si riferisce, nel suo aspetto pi? generale, ad uno statore per motore elettrico sincrono trifase a magneti permanenti, in particolare del tipo a rotore esterno, e ad un motore elettrico comprendente tale componente.
L?invenzione si riferisce altres? ad un metodo per la realizzazione di detto rotore esterno.
Il campo tecnico dell?invenzione riguarda quindi le macchine elettriche. Motori elettrici con rotori esterni a magneti permanenti possono trovare utile applicazione in svariati settori industriali; in modo specifico, la presente invenzione trova applicazione preferita nel settore industriale degli elettrodomestici di grandi dimensioni, ad esempio nei motori di azionamento del cestello e/o delle ventole in macchine lavatrici o in macchine asciugabiancheria.
Arte nota
Motori elettrici sincroni a magneti permanenti sono noti nell?arte e attualmente impiegati in una pluralit? di applicazioni, fra le quali l?azionamento di componenti e pompe nel settore degli elettrodomestici.
La conformazione tradizionale di questi come degli altri motori prevede un rotore interno girevole all?interno di uno statore fisso; in alcuni casi si predilige per? l?uso di un rotore esterno, conformato a tazza, che viene a circondare uno statore centrale. Questa soluzione si ? dimostrata ad esempio particolarmente vantaggiosa, consentendo una sostanziale riduzione degli ingombri, nella realizzazione di un gruppo motore che aziona separatamente ventola e cestello delle macchine asciugabiancheria, secondo un?invenzione della richiedente descritta e tutelata dal brevetto europeo EP 3 474 429 B1.
Per applicazioni di questo tipo si utilizza in genere un motore sincrono trifase. L?avvolgimento di statore prevede quindi tre diverse fasi avvolte su una pluralit? di poli, le tre fasi essendo poi cortocircuitate ad una loro estremit?.
Nel settore degli elettrodomestici, e in altre applicazioni laddove il motore deve rispondere ad esigenze di ridotti ingombri ed economia produttiva, ? rilevante realizzare il bloccaggio dei fili di avvolgimento delle tre fasi in maniera rapida evitando l?adozione di lavorazioni o componenti onerosi.
Per questo motivo, si predilige l?uso di connettori rapidi vincolati alla carcassa dello statore. Le tre fasi sono pertanto bloccate montate ad una loro prima estremit? per mezzo di altrettanti connettori. I connettori impiegati a questo scopo possono per? bloccare al pi? due fili. Per questo motivo, per cortocircuitare le tre fasi ? necessario utilizzare un ponte a due connettori, laddove due fasi sono bloccate sul primo connettore e la terza fase sul secondo; in alternativa si devono utilizzare tre connettori separati cortocircuitati fra loro.
Le suddette modalit? di realizzazione, pur soddisfacendo le esigenze tecniche di connessione sopra descritte a fronte di un costo di produzione relativamente limitato, non sono tuttavia ottimali. In effetti, in un caso si utilizza un componente di costo supplementare come il ponte a doppio connettore, introducendo peraltro un?asimmetria costruttiva nel processo rispetto alla connessione della prima estremit? delle fasi; nell?altro caso si devono impiegare pi? connettori di tipo standard.
Il problema tecnico alla base della presente invenzione ?, pertanto, quello di escogitare una realizzazione alternativa dello statore che consenta una semplificazione del processo produttivo e una riduzione dei costi di realizzazione.
Sommario dell'invenzione
Il problema tecnico sopra individuato ? risolto da uno statore per motore elettrico sincrono trifase a magnete permanente, comprendente un corpo fisso dal quale si estendono una pluralit? di poli; su detti poli essendo realizzato un avvolgimento predisposto per essere attraversato da tre fasi, ognuna delle porzioni di avvolgimento relativa ad una specifica fase essendo definita da una rispettiva porzione di filo elettrico avvolta attorno a rispettivi poli di detta pluralit? di poli; dette porzioni di filo elettrico presentando ognuna un?estremit? libera inserita in un rispettivo connettore di alimentazione solidale al corpo fisso.
Le porzioni di avvolgimento relative a due di dette fasi sono realizzate su un unico filo elettrico comprendente le rispettive porzioni di filo elettrico. Lo statore comprende inoltre un connettore di cortocircuito solidale al corpo fisso, che ? attraversato dal filo elettrico definente le due fasi ed entro il quale si inserisce la porzione di filo elettrico opposta a quella inserita nel connettore di alimentazione della restante fase. Le tre fasi risultano cos? cortocircuitate in detto connettore di cortocircuito.
Un tecnico del settore riconoscer? come il suddetto accorgimento consenta di utilizzare solo quattro connettori rapidi, peraltro tutti di tipologia tradizionale ovvero in grado di consentire l?inserimento di un massimo di due fili elettrici.
Preferibilmente, detti connettori di alimentazione e detto connettore di cortocircuito realizzano un serraggio meccanico dei fili senza saldatura.
In una forma preferita di realizzazione, lo statore ? uno statore interno, detto corpo fisso essendo centrale e detti poli sviluppandosi a raggera verso l?esterno di detto corpo fisso.
Nella forma preferita di realizzazione, i poli statorici sono in numero di dodici.
Il corpo fisso pu? comprendere una mensola anulare interna sulla quale sono montati i connettori di alimentazione e il connettore di cortocircuito. La stessa mensola pu? servire per il montaggio di altri elementi, come ad esempio un carter di copertura e/o schede elettroniche di controllo del dispositivo.
Preferibilmente, sono previsti una pluralit? di perni di rimando sui quali si avvolgono le porzioni di filo elettrico prima del loro inserimento nei connettori di alimentazione e cortocircuito.
Tali perni di rimando sono idealmente in numero di sei, equispaziati lungo un arco di circonferenza, tre posti in corrispondenza dei tre connettori di alimentazione, i successivi tre in posizioni contigue nelle adiacenze del connettore di cortocircuito.
Il problema tecnico sopra individuato ? altres? risolto da un motore elettrico comprendente uno statore del tipo sopra detto e un rotore dotato di uno o pi? magneti permanenti montato coassiale e girevole rispetto allo statore, laddove detto uno o pi? magneti permanenti risultano in prossimit? di espansioni polari dello statore con interposizione di un traferro.
Il problema tecnico sopra individuato ? altres? risolto da un metodo per la realizzazione di uno statore per motore elettrico sincrono trifase a magnete permanente, comprendente le fasi di:
- predisporre un corpo fisso dal quale si estendono una pluralit? di poli;
- predisporre tre connettori di alimentazione e un connettore di cortocircuito solidali al corpo fisso;
- predisporre un filo elettrico comprendente porzioni per due fasi dell?avvolgimento di statore e una separata porzione di filo elettrico per la rimanente fase;
- bloccare un?estremit? del filo elettrico in un connettore di alimentazione relativo ad una prima fase;
- avvolgere la porzione di prima fase di detto filo elettrico attorno ai poli di detta prima fase;
- inserire il filo elettrico attraverso il connettore di alimentazione;
- avvolgere la porzione di seconda fase di detto filo elettrico attorno ai poli di detta seconda fase;
- bloccare la rimanente estremit? del filo elettrico in un connettore di alimentazione relativo alla seconda fase;
- bloccare un?estremit? della porzione di filo elettrico relativa alla terza fase in un rispettivo connettore di alimentazione;
- avvolgere la porzione di terza fase attorno ai poli di detta terza fase;
- bloccare la rimanente estremit? della porzione di terza fase nel connettore di cortocircuito, cortocircuitandolo con il filo elettrico delle prime due fasi.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un esempio di realizzazione preferito dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.
Breve descrizione dei disegni
La figura 1 rappresenta una vista laterale di un gruppo motore per asciugabiancheria, comprendente un motore elettrico secondo la presente invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista prospettica di uno statore secondo la presente invenzione;
la figura 3 rappresenta una vista frontale dello statore di figura 2;
la figura 4 rappresenta uno schema delle fasi degli avvolgimenti di statore;
la figura 5 rappresenta un particolare identificato con A in figura 3, opportunamente ingrandito per consentire una miglior visualizzazione dei dettagli costruttivi.
Descrizione dettagliata
Con riferimento alle figure 1-5 allegate, identifichiamo genericamente con 1 uno statore interno di un motore elettrico sincrono trifase a magneti permanenti, in particolare del tipo a rotore esterno.
Il motore elettrico secondo la presente invenzione ? identificato con 10 e illustrato, nell?unita figura 1, nel contesto preferito di un?applicazione di motorizzazione di cestello e ventole di una macchina asciugabiancheria.
In maniera di per s? nota, il motore elettrico 10 ? un motore elettrico sincrono trifase a magneti permanenti predisposto per trascinare in rotazione un albero motore 32 sul quale, nella forma esemplificativa qui illustrata, sono calettate ventole e puleggia di azionamento cesto della macchina asciugabiancheria. Il motore elettrico presenta un rotore esterno 20 realizzato con uno o pi? magneti permanenti che circonda, con interposizione di traferro, i poli dello statore interno 1.
Lo statore 1 comprende, in maniera di per s? nota, una pluralit? di poli statorici 2r, 2s, 2t che si sviluppano a raggera a partire da un corpo fisso 3. I poli statorici 2r, 2s, 2t terminano in espansioni polari 9, con superficie convessa affacciata al traferro. I poli statorici presentano avvolgimenti, realizzati al di sopra di rebbi, attraversati dalle tre fasi R, S, T. Nella forma di realizzazione preferita illustrata nelle unite figure, i poli statorici 2r, 2s, 2t sono in numero di dodici, quattro per ogni fase.
In maniera sempre nota, le tre fasi R, S, T sono cortocircuitate in un punto C, come visibile nello schema elettrico di figura 4.
Il corpo fisso 3 comprende internamente una mensola anulare 7, dotata di forature per l?attacco ad un carter di copertura, non illustrato. Su detta mensola anulare sono realizzate le connessioni elettriche degli avvolgimenti, in particolare per mezzo di un connettore di cortocircuito 4c e di tre connettori di alimentazione 4r, 4s, 4t, uno per l?avvio di ciascuna fase R, S, T.
Il connettore di cortocircuito 4c ? un normale connettore rapido, ovvero un connettore faston, del tipo predisposto per l?inserimento massimo di due fili elettrici. I connettori di alimentazione 4r, 4s, 4t sono preferibilmente dello stesso tipo.
I tre connettori di alimentazione 4r, 4s, 4t, sono posti sulla mensola anulare in corrispondenza di rispettivi poli statorici 2r, 2s, 2t relativi alle medesime fasi; il connettore di cortocircuito ? posto in sempre corrispondenza di un successivo polo statorico 2r.
Per agevolare la stesura dei fili di avvolgimento, sono inoltre presenti, nella forma di realizzazione presentemente illustrata, sei perni di rimando 6 equispaziati lungo un arco di cerchio in corrispondenza dell?estremit? esterna della mensola anulare.
Nella presente invenzione, ? previsto un unico filo elettrico 8, continuo, dotato di due porzioni di filo 5r, 5s rispettivamente per l?avvolgimento della prima e della seconda fase R, S. L?avvolgimento della terza fase T ? invece definito da un?ulteriore porzione di filo 5t, distinta rispetto al filo elettrico 8 precedentemente detto.
Il filo elettrico 8 ? quindi bloccato ad una sua estremit? sul connettore di alimentazione 4r della prima fase R, quindi ? avvolto attorno al polo statorico 2r contrapposto al connettore di alimentazione 4r. In maniera tradizionale, il filo elettrico si avvolge quindi attorno agli altri poli statorici 2r relativi alla prima fase.
Nella presente invenzione per?, al termine di tale percorso il filo 8 non si interrompe, ma attraversa in maniera passante il connettore di cortocircuito 4c. La porzione successiva 5s del filo 8 ? quindi rimandata verso la corona esterna, laddove si avvolge attorno ai diversi poli statorici 2s della seconda fase.
L?estremit? libera del filo viene finalmente bloccata sul connettore di alimentazione 4s della seconda fase S.
Al contrario, la porzione di filo 5t relativa alla terza fase T si sviluppa fra due estremit? seguendo un percorso tradizionale attorno ai rispettivi poli statorici 2t. La prima estremit? ? bloccata sul rispettivo connettore di alimentazione 4t, l?altra ? invece ricevuta dal connettore di cortocircuito 4c, laddove viene bloccata e cortocircuitata con le altre due fasi.
Un metodo di realizzazione dello statore sopra detto comprende il bloccaggio dei rispettivi fili ad un?estremit?, l?avvolgimento di questi, il passaggio del filo unico attraverso il connettore di cortocircuito e il definitivo bloccaggio delle estremit? libere.
Ovviamente al gruppo meccanico e all?elettrodomestico sopra descritti un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell?ambito di protezione dell?invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.
Claims (10)
1. Statore (1) per motore elettrico sincrono trifase a magnete permanente (10), comprendente un corpo fisso (3) dal quale si estendono una pluralit? di poli (2r, 2s, 2t); su detti poli (2r, 2s, 2t) essendo realizzato un avvolgimento predisposto per essere attraversato da tre fasi (R, S, T), ognuna delle porzioni di avvolgimento relativa ad una specifica fase (R, S, T) essendo definita da una rispettiva porzione di filo elettrico (5r, 5s, 5t) avvolta attorno a rispettivi poli (2r, 2s, 2t) di detta pluralit? di poli; dette porzioni di filo elettrico (5r, 5s, 5t) presentando ognuna un?estremit? libera inserita in un rispettivo connettore di alimentazione (4r, 4s, 4t) solidale al corpo fisso (3); caratterizzato dal fatto che le porzioni di avvolgimento relative a due di dette fasi (R, S) sono realizzate su un unico filo elettrico (8) comprendente le rispettive porzioni di filo elettrico (5r, 5s); e che lo statore comprende inoltre un connettore di cortocircuito (4c) solidale al corpo fisso (3), che ? attraversato dal filo elettrico (8) definente le due fasi (R, S) ed entro il quale si inserisce la porzione di filo elettrico (5t) opposta a quella inserita nel connettore di alimentazione (4t) della restante fase (T), le tre fasi (R, S, T) essendo cos? cortocircuitate in detto connettore di cortocircuito (4c).
2. Statore (1) secondo la rivendicazione precedenti, laddove detto connettore di cortocircuito (4c) consente l?inserimento di un massimo di due fili elettrici.
3. Statore (1) secondo la rivendicazione 2, laddove detti connettori di alimentazione (4r, 4s, 4t) consentono anch?essi l?inserimento di un massimo di due fili elettrici.
4. Statore (1) secondo la rivendicazione 3, laddove detti connettori di alimentazione (4r, 4s, 4t) e detto connettore di cortocircuito (4c) realizzano un blocco meccanico dei fili senza saldatura.
5. Statore (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, laddove detto statore ? uno statore interno, detto corpo fisso (3) essendo centrale e detti poli (2r, 2s, 2t) sviluppandosi a raggera verso l?esterno di detto corpo fisso (3).
6. Statore (1) secondo la rivendicazione 5, laddove detto corpo fisso (3) comprende una mensola anulare (7) interna sulla quale sono montati i connettori di alimentazione (4r, 4s, 4t) e il connettore di cortocircuito (4c).
7. Statore (1) secondo la rivendicazione 6, laddove sono previsti una pluralit? di perni di rimando (6) sui quali si avvolgono le porzioni di filo elettrico (5r, 5s, 5t) prima del loro inserimento nei connettori di alimentazione (4r, 4s, 4t) e cortocircuito (4c).
8. Statore (1) secondo la rivendicazione 7, laddove detti perni di rimando sono in numero di sei, equispaziati lungo un arco di circonferenza, tre posti in corrispondenza dei tre connettori di alimentazione (4r, 4s, 4t), i successivi tre in posizioni contigue nelle adiacenze del connettore di cortocircuito (4c).
9. Motore elettrico (10) comprendente uno statore (1) secondo le rivendicazioni precedenti e un rotore (20) dotato di uno o pi? magneti permanenti montato coassiale e girevole rispetto allo statore (1), laddove detto uno o pi? magneti permanenti risultano in prossimit? di espansioni polari (9) dello statore (1) con interposizione di un traferro.
10. Metodo per la realizzazione di uno statore (1) per motore elettrico sincrono trifase a magnete permanente (10), comprendente le fasi di:
- predisporre un corpo fisso (3) dal quale si estendono una pluralit? di poli (2r, 2s, 2t);
- predisporre tre connettori di alimentazione (4r, 4s, 4t) e un connettore di cortocircuito (4c) solidali al corpo fisso (3);
- predisporre un filo elettrico (8) comprendente porzioni (5r, 5s) per due fasi dell?avvolgimento di statore e una separata porzione di filo elettrico (5t) per la rimanente fase;
- bloccare un?estremit? del filo elettrico (8) in un connettore di alimentazione (4r) relativo ad una prima fase (R);
- avvolgere la porzione di prima fase (4r) di detto filo elettrico (8) attorno ai poli di detta prima fase (2r);
- inserire il filo elettrico (8) attraverso il connettore di alimentazione (4r);
- avvolgere la porzione di seconda fase (4s) di detto filo elettrico (8) attorno ai poli di detta seconda fase (2s);
- bloccare la rimanente estremit? del filo elettrico (8) in un connettore di alimentazione (4r) relativo alla seconda fase (S);
- bloccare un?estremit? della porzione di filo elettrico relativa alla terza fase (4t) in un rispettivo connettore di alimentazione (4t);
- avvolgere la porzione di terza fase (4t) attorno ai poli di detta terza fase (2t);
- bloccare la rimanente estremit? della porzione di terza fase (4t) nel connettore di cortocircuito (4c), cortocircuitandolo con il filo elettrico (8) delle prime due fasi (R, S).
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- 2021-08-06 IT IT102021000021437A patent/IT202100021437A1/it unknown
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