IT9011661U1 - Generatore elettrico a volanomagnete per motore a scoppio monocilindri co - Google Patents

Description

"Generatore elettrico a volano magnete per motore a scoppio monocilindrico"

DESCRIZIONE

La presente innovazione riguarda un generatore elettrico a volano magnete per,motori a scoppio monocilindrici, in particolare per ciclomotori, motociclette, guidaslitte, fuoribordo e simili. E1 noto che per fornire l'energia necessaria all'accensione ed all'alimentazione delle utenze in bassa tensione (illuminazione e servizi di bordo) su motoveicoli con motore a scoppio, si utilizza un generatore elttrico a volano magnete ed un dispositivo di accensione pilotata.

Il generatore elettrico comprende in generale:

uno statore costituito da un pacco lamellare a raggiera, ciascuna razza essendo provvista di avvolgimenti per formare una bobina;

- un rotore costituito da una campana provvista sulla sua circonferenza interna, di una pluralità di settori di induzione magnetica corrispondenti alle razze dello statore e generalmente facenti carte di un anello o corona di materiale magnetizzabile; i quali sono alternativamente magnetizzati Nord-Sud per l'eccitazione delle rispettive bobine.

L'alimentazione delle utenze avviene attraverso un regolatore collegato al detto generatore.

Il dispositivo di accensione separato è costituito da un circuito elettronico a scarica capacitiva o induttivo alimentato dalla corrente generata dalla rotazione del rotore.

Per comandare e regolare il momento ed il modo in cui deve avvenire la scarica di accensione è prevista una bobina di innesco, più piccola delle altre, la quale è generalmente disposta su una delle razze dello statore al posto di una delle bobine di alimentazione. Questa bobina di innesco è eccitata al passaggio di due settori magnetici adiacenti .

Tale forma di attuazione genera notevoli problemi per es. di dimensionamento, di equilibratura, di interferenze e soprattutto costituisce una limitazione della potenza disponibile in uscita per le utenze del 30-50% del volume totale.

E’ noto inoltre, in particolare dal documento IT 83445-A/87, un generatore elettrico a volano magnete nel quale la bobina di innesco è spostata al di fuori del nucleo statorico dell'alternatore ed è eccitata da uno specifico magnete posizionato in una seconda fascia anulare parallela e adiacente a quella principale di eccitazione delle bobine dello statore e costituito da un prolungamento e dallo sfalsamento di due settori magnetici adiacenti della fascia principale.

Questa soluzione consente un aumento dello spazio libero per l'alternatore del 15-20% e quindi della potenza disponibile in uscita, ma genera problemi legati all'interazione dei flussi dispersi dovuti alla reazione di indotto dell'alternatore sulla bobina di innesco. Tali flussi dispersi, variabili nel tempo conseguentemente alla variazione della reazione d'indotto causata dai carichi variabili, compromettono l'affidabilità del funzionamento del dispositivo di accensione e quindi di quello del motore su cui è installato.

La presente innovazione si prefigge lo scopo di eliminare gli inconvenienti realizzando un generatore elettrico a volano magnete che consenta di fornire al dispositivo di accensione segnali di fasatura affidabili senza tensioni spurie.

A questo risultato si è pervenuti in conformità dell'innovazione, realizzando un generatore elettrico a volano magnete nel quale la bobina di innesco è ancorata allo statore al di fuori del piano statorico dell'alternatore e la campana costituente l'armatura del volano porta una prima sezione magnetica anulare continua posizionata nel piano statorico per l'eccitazione delle bobine dello statore ed una seconda sezione magnetica in plastoferrite di ampiezza angolare predeterminata, ancorata sulla parete interna della campana in corrispondenza della detta bobina di innesco e tenuta in una posizione angolare predeterminata, ma separata dalla detta prima sezione, da un anello di materiale amagnetico.

La soluzione proposta dalla presente innovazione consente la realizzazione di un generatore elettrico a volano magnete di grande affidabilità poiché la posizione angolare reciproca delle due sezioni magnetiche può essere scelta in modo da eccitare la bobina di innesco proprio nel momento in cui la reazione d'indotto dell'alternatore passa per lo zero; inoltre consente di realizzare, a pari struttura rotorica con la sola modifica dell'anello distanziale, diverse macchine elettriche con una vasta gamma di potenza in uscita ed un generatore di innesco capace di fornire segnali di fasatura privi di tensioni spurie.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche dell'innovazione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l'aiuto degli annessi disegni dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo; nei quali:

la FIG.l rappresenta una vista in pianta dello statore con piattello di supporto di un generatore elettrico a volano magnete, in conformità dell ’innovazione;

la FIG.2 rappresenta una sezione del rotore completo corrispondente allo statore della Flg. 1;

la FIG.3 rappresenta il particolare dell'anello di supporto dei magneti permanenti del rotore di Fig. 2;

la FIG.4 rappresenta una sezione del generatore completo assiemato in conformità dell'innovazione. Con riferimento alle Fig. le 2 degli annessi disegni, un generatore elettrico a volano magnete per motore a scoppio monocilindrico, in conformità dell'innovazione, comprende:

- un gruppo statore 1 con un piattello di supporto 2 fisso sul quale è ancorato, a mezzo di tre viti 3, un pacco statorico 4 a raggiera, costituito da sei razze 5 angolarmente equidistanti, ciascuna essendo provvista di avvolgimenti destinati a formare una corrispondente bobina 6 e con superficie esterna 7 ad arco di contatto con i magneti permanenti di eccitazione. Sulla superficie libera della zona centrale 8 dello statore 4 è montato un supporto 9, ancorato con due viti 10, e provvisto di avvolgimenti destinati a formare la bobina di innesco 11 per il dispositivo di accensione del motore termico (non rappresentato). Tale supporto comprende una superficie esterna ad arco 12 di contatto con i corrispondenti magneti del rotore. Il supporto, la bobina e la superficie di contatto si trovano quindi al di fuori del piano statorico delle bobine principali 6 e con l'asse longitudinale tra due bobine 6 adiacenti;

- un gruppo rotore 20 con una campana 21 girevole, la quale costituisce l'armatura del volano magnete, con un mozzo centrale 22 di rotazione collegato in modo conosciuto ad appositi mezzi motori (non rappresentati) ed è destinata ad investire il detto gruppo statore 1. Tale campana è provvista, sulla parete interna, di una prima e di una seconda sezione magnetica, tra loro separate, la prima sezione magnetica anulare principale 23 comprendendo una pluralità di settori di magneti permanenti 24 corrispondenti al numero di bobine dello statore e magnetizzati alternativamente Nord-Sud per l'eccitazione delle rispettive bobine 6 mediante il contatto con le superificie 7; la seconda sezione magnetica 25 essendo costituita da una calamita con sviluppo angolare di circa 90° posizionata nello stesso piano della bobina di innesco 11 ed appositamente magnetizzata per provocarne l'eccitazione mediante induzione magnetica con la superficie 12 della detta bobina 11. Per mantenere in posizione la calamita 25 e Separarla dalla detta prima sezione magnetica 23, è previsto un anello distanziale 30 provvisto di un'apposita asola 31 per l'alloggiamento della calamita 25 con un prolungamento radiale 32 di separazione rispetto alla sezione anulare 23 e due perni 33 sporgenti nella faccia rivolta verso il fondo della campana per il bloccaggio in rotazione; tale anello 30 essendo realizzato in materiale amagnetico.

Vantaggiosamente, le due sezioni magnetiche 23 e 25 sono realizzate in materiale caratterizzato da ritegno magnetico.

E per l'equilibratura statica e dinamica del rotore 20 uno o più fori 34 non passanti , sono opportunatamente previsti nella parete esterna della campana 21.

Il montaggio del rotore viene effettuato nel modo seguente. La calamita già alloggiata nella cavità 31 dell'anello distanziale 30 viene incollata sulla parete interna della campana 21 applicando sulle superfici interessate pulite un collante; subito dopo l'applicazione del collante, l'anello con la calamita 25 viene forzato contro il fondo della campana 21 e lasciato essiccare per almeno 24 ore. La calamita 25 è magnetizzata ad impulso prima dell'alloggiamento della detta sezione magnetica anulare principale 23 contro la faccia libera dell'anello distanziale 30 oppure contemporaneamente mediante un apposito circuito magnetizzante .

E' inteso che il grado di libertà nel posizionamento delle due sezioni magnetiche consente di scegliere la posizione angolare reciproca ottimale per eccitare la bobina di innesco proprio nell'istante in cui la reazione d'indotto dell’alternatore passa per lo zero.

Questa forma di attuazione consente di realizzare, a pari struttura rotorica con soli anelli distanziali diversi, una gamma di generatori elettrici di potenza variabile da 30 a 150 W, con un generatore di innesco atto a fornire segnali di fasatura privi di problematiche tensioni spurie. In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati senza peraltro uscire dall'ambito del concetto innovativo adottato e perciò restando entro i limiti della tutela accordata dal presente brevetto per modello industriale di utilità.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Generatore elettrico a volano magnete per motore a scoppio monocilindrico, comprendente uno statore (1) costituito da un pacco lamellare a raggiera (4) ancorato ad un piattello di supporto fisso (2), ciascuna razza essendo provvista di avvolgimenti formanti una bobina principale (6) per l'alimentazione in bassa tensione, un pick-up di innesco per l'alimentazione del dispositivo di accensione in alta tensione a scarica capacitiva o induttivo comprendente un supporto (9) ancorato sul lato libero della parte centrale dello statore (4) e provvisto di avvolgimenti destinati a formare una bobina di innesco (11) così posizionata al di fuori del piano statorico delle bobine principali (6) ed angolarmente tra due bobine (6) adiacenti, ed un rotore (20) comprendente una campana (21) costituente l'armatura del volano magnete con asse centrale di rotazione (22), caratterizzato dal fatto che la superficie interna della parete periferica della campana (21) è provvista di: - una prima sezione magnetica anulare continua (23) posizionata nel piano statorico e costituita da una pluralità di settori di magneti permanenti corrispondenti alle bobine principali (6), ed Si ternativamente magnetizzati Nord-Sud per l'eccitazione delle rispettive bobine (6) dello statore ; una seconda sezione magnetica (25) di ampiezza angolare predeterminata, ancorata sulla parete interna della campana (21) nel piano di contenimento della detta bobina di innesco (11); un anello distanziale (30) in materiale amagnetico provvisto di una fresatura (31) per alloggiare e tenere in una posizione angolare predeterminata la detta seconda sezione magnetica (25) e con un prolungamento radiale (32) per separare le dette due sezioni magnetiche.
2. 2) Generatore elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta seconda sezione magnetica (25) ha uno sviluppo angolare leggermente superiore a quello di ciascuno dei settori magnetici della prima sezione (23) e presenta una posizione angolare rispetto ai settori della prima sezione magnetica tale da eccitare la bobina di innesco nell'istante in cui la reazione d'indotto dell'alternatore passa per lo zero.
3. 3) Generatore elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto rotore (20) è provvisto di più fori (34) non passanti, in cbrrispondenza della seconda sezione magnetica (25) per ottenere la corretta equilibratura statica e dinamica.
4. 4) Generatore elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette due sezioni magnetiche (23, 25) sono realizzate in materiale magnetizzabile, e che il detto anello distanziale (30) è in materiale amagnetico.