ITMI20132140A1

ITMI20132140A1 - Motore elettrico multipolo

Info

Publication number: ITMI20132140A1
Application number: IT002140A
Authority: IT
Inventors: Carlos Jose Ceva
Original assignee: Ga Ma S R L
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-20

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un motore elettrico multipolo, particolarmente un motore elettrico multipolo per azionare la ventola di un apparecchio elettrico quale un apparecchio asciugacapelli e simili.

Per semplicità dì esposizione, la presente descrizione è fatta in modo non limitativo considerando un motore elettrico destinato ad essere utilizzato in un apparecchio asciugacapelli.

Come è noto, gli apparecchi asciugacapelli prevedono all'interno di un corpo di contenimento la presenza di resistenze elettriche di riscaldamento posizionate in un condotto d'aria, nonché la presenza di una ventola, la quale è azionata da un motore elettrico al fine di assicurare nel suddetto condotto un opportuno flusso continuo di aria che dopo essere stata aspirata dall'esterno dell'apparecchio asciugacapelli viene fatta transitare per detto condotto d'aria prima di essere scaricata attraverso una bocchetta di erogazione.

Nel suddetto condotto d'aria il flusso di aria aspirato viene riscaldato dalle suddette resistenze elettriche, generalmente costituite da uno o più fili metallici resistivi posizionate nel suddetto condotto d'aria. Il dimensionamento delle resistenze elettriche e la determinazione della loro temperatura di esercizio sono effettuati tenendo nella corretta considerazione le condizioni dinamiche di impiego, vale a dire tenendo conto della portata d'aria che durante il normale funzionamento dell'apparecchio asciugacapelli si trova a transitare nel suddetto condotto d'aria e dunque ad investire le resistenze elettriche ivi posizionate, assicurandone il continuo raffreddamento per sottrazione di calore.

Nei suddetti apparecchi asciugacapelli, la ventola è posizionata nella parte posteriore del corpo di contenimento, cosicché il motore elettrico viene a trovarsi sottovento rispetto alla ventola stessa.

Solitamente, le ventole impiegate sono di tipo centrifugo o di tipo assiale, con la precisazione che le ventole centrifughe sono generalmente impiegate in asciugacapelli per uso professionale, nei quali è previsto l'utilizzazione di motori universali dotati di avvolgimenti statorici e rotorici che permettono un'alimentazione diretta dalla rete ma richiedono la presenza di opportuni componenti elettrici é/o elettronici, ad esempio condensatori, idonei a lavorare con tensioni elevate, dell'ordine di 370-400 Volt, risultando oltretutto penalizzati in termini di peso ed ingombri del motore.

Differentemente, le ventole di tipo assiale sono impiegate negli apparecchi asciugacapelli per uso domestico in abbinamento ad un motore a corrente continua. Questo tipo di motore, pur richiedendo un circuito di alimentazione composto da un ramo dì resistenza di caduta di tensione ed un ponte di diodi per il raddrizzamento da corrente alternata a continua, rispetto ai suddetti motori universali è di più basso costo, di dimensioni molto più contenute e di minor peso, seppure a scapito di una minor durata a causa del problema dello scintillio delle spazzole di commutazione.

In considerazione di quanto sopra esposto, è evidente come oggigiorno sia molto sentita l'esigenza di poter disporre di motori elettrici sempre più performanti in termini di durata, prestazioni, peso ridotto, dimensioni compatte e costo dei componenti impiegati contenuto, particolarmente per motori elettrici destinati ad essere impiegati in apparecchi asciugacapelli .

Il problema alla base della presente invenzione è quello di escogitare un motore elettrico il quale presenti caratteristiche strutturali e funzionali tali da soddisfare la suddetta esigenza, ovviando nel contempo agli inconvenienti di cui si è detto con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema è risolto da un motore elettrico in accordo con la rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del motore elettrico secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di un suo esempio preferito di realizzazione, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure:

- la figura 1 rappresenta una vista schematica e semplificata di una sezione trasversale del motore elettrico secondo l'invenzione, dalla quale si evince la disposizione dei poli magnetici dello statore nel caso di un motore a quattro poli magnetici e

- la figura 2 rappresenta una vista prospettica parziale dello statore del motore secondo l'invenzione con alcuni lamierini del pacco statorico in esploso.

Con riferimento alle annesse figura, il motore elettrico secondo la presente invenzione è genericamente contraddistinto con 1.

Più specificatamente, il motore elettrico 1 è un motore destinato ad essere impiegato in un apparecchio asciugacapelli (non illustrato) al fine di azionare in rotazione una ventola per l'aspirazione di aria, essendo altresì possibile prevedere l'utilizzo di tale motore in piccoli elettrodomestici di altro tipo.

L'apparecchio asciugacapelli comprende un corpo di contenimento all'interno del guale un condotto d'aria si estende fra un'apertura di aspirazione di aria ed un'apertura di scarico dell'aria aspirata.

All'interno del suddetto condotto d'aria è posizionata una ventola di aspirazione azionata dal suddetto motore elettrico 1 posto a valle della ventola di aspirazione. Tale ventola di aspirazione, quando è azionata in rotazione dal motore elettrico 1, è preposta a generare un flusso d'aria all'interno del suddetto corpo di contenimento fra l'apertura di aspirazione e l'apertura di scarico.

All'interno del suddetto condotto d'aria, più precisamente fra il motore elettrico 1 e la suddetta apertura di scarico dell'aria, sono posizionati mezzi di riscaldamento elettrico, ad esempio costituiti da uno o più fili metallici resistivi, atti a generare la quantità di calore necessaria per scaldare il flusso transitante nel suddetto condotto ed espulso attraverso la suddetta apertura di scarico dell'aria.

Per quanto riguarda il motore elettrico 1, lo stesso comprende

- uno statore 2;

un rotore 3 girevolmente supportato in rotazione in detto statore 2 e

- una pluralità di avvolgimenti elettrici statorici non illustrati per semplicità di rappresentazione associati a detto statore 2,

e

una pluralità di avvolgimenti elettrici rotorici non illustrati per semplicità di rappresentazione associati a detto rotore 3.

In accordo con la forma di realizzazione illustrata, lo statore ivi illustrato è uno statore a quattro poli magnetici, specificatamente due poli magnetici NORD e due poli magnetici SUD. Per ciascuno dei suddetti poli magnetici, lo statore 2 comprende una rispettiva scarpa polare 2a attorno alla quale sono avvolte le spire che individuano i rispettivi quattro avvolgimenti statorici.

Le suddette spire sono realizzate con un materiale elettrico isolato elettricamente all'esterno, preferibilmente le spire sono costituite con rame smaltato.

Le spire di ciascun avvolgimento sono in continuità elettrica di tipo seriale, cosicché, in modo di per sé convenzionale, la circolazione di corrente in detti avvolgimenti statorici e rotorici determina l'insorgere di campi magnetici tali da indurre la rotazione del rotore 3 rispetto allo statore 2.

Occorre evidenziare che durante la circolazione di corrente in detti avvolgimenti statorici, ciascuno di tali avvolgimenti statorici individua nello statore 2 un rispettivo polo magnetico NORD N o un rispettivo polo magnetico SUD S.

Per quanto riguarda lo statore 2 si evidenzia che esso in esso sono individuabili:

almeno primi avvolgimenti statorici ciascuno dei quali individua un polo magnetico NORD N, nonché - almeno secondi avvolgimenti statorici ciascuno dei quali individua un polo magnetico SUD S.

Secondo l'invenzione:

i suddetti primi avvolgimenti statorici, ciascuno dei quali individua un polo magnetico NORD N, sono posizionati in detto statore 2 in modo da risultare circonferenzialmente attigui e sfalsati fra loro senza che fra detti primi avvolgimenti statorici risulti posizionato uno di detti secondi avvolgimenti statorici che individua un polo magnetico SUD S (come mostrato in figura) e

i suddetti secondi avvolgimenti statorici, ciascuno dei quali individua un polo magnetico SUD S, sono posizionati in detto statore 2 in modo da risultare circonf erenzialmente attigui e sfalsati fra loro, senza che fra detti secondi avvolgimenti statorici risulti posizionato uno di detti primi avvolgimenti statorici che individua un polo magnetico NORD N.

In considerazione della suddetta disposizione sopra descritta dei primi avvolgimenti statorici e dei secondi avvolgimenti statorici, nello statore 2 risultano individuanti un macro polo NORD (contraddistinto come Nmin figura) costituito da una pluralità di poli magnetici NORD Ni, ... Ni (essendo "i" un numero intero uguale o maggiore di due) in parallelo magnetico fra loro nonché un macro polo SUD (contraddistinto come Smin figura) costituito da una pluralità di poli magnetici SUD Si ... Si (essendo "i" un numero intero uguale o maggiore di due) in parallelo magnetico fra loro.

Preferibilmente, il motore elettrico secondo l'invenzione è un motore con commutazione a spazzole.

Preferibilmente, il motore elettrico secondo l'invenzione è un motore elettrico a corrente continua.

Preferibilmente, il motore elettrico secondo 1' invenzione un motore elettrico corrente alternata .

Preferibilmente, il motore elettrico secondo l'invenzione comprende due di detti primi avvolgimenti statorici e due di detti secondi avvolgimenti statorici.

Preferibilmente, il motore elettrico secondo l'invenzione comprende tre di detti primi avvolgimenti statorici e tre di detti secondi avvolgimenti statorici.

Preferibilmente, il motore elettrico secondo l'invenzione comprende guattro di detti primi avvolgimenti statorici e quattro di detti secondi avvolgimenti statorici.

Preferibilmente, nel motore elettrico secondo l'invenzione detti primi avvolgimenti statorici sono in ugual numero di detti secondi avvolgimenti statorici .

In conseguenza del suddetto posizionamento nello statore dei primi avvolgimenti statorici rispetto ai secondi avvolgimenti statorici, la configurazione magnetica del motore 1 secondo l'invenzione risulta essere sensibilmente migliorato sia rispetto ad un motore convenzionale che prevede due soli poli magnetici NORD e SUD che rispetto ad un motore magnetico sia rispetto ad un motore magnetico a più poli magnetici alternati fra loro secondo la convenzionale disposizione NORD-SUD-NORD-SUD.

Con specifico riferimento alla forma di realizzazione illustrata, i quattro avvolgimenti statorici, due primi avvolgimenti statorici e due secondi avvolgimenti statorici, sono disposti secondo una disposizione definibile di parallelo magnetico di tipo NORD-NORD-SUD-SUD.

Analogamente, nel caso di un motore secondo l'invenzione con statore a sei poli magnetici o a otto poli magnetici, la suddetta disposizione in parallelo magnetico risulterebbero le seguenti NORD-NORD-NORD-SUD-SUD-SUD e rispettivamente NORD-NORD-NORD-NORD-SUD-SUD-SUD-SUD, e così via all'aumentare del numero di poli .

Il vantaggio derivante dall'adozione della suddetta<'>disposizione in parallelo magnetico dei poli magnetici dello statore è individuabile nel fatto che a parità di filo di rame utilizzato si possono disporre un numero di spire ben superiore. Ciò comporta una migliore disposizione dei componenti, una migliore dissipazione del calore nonché un rendimento superiore.

Conseguentemente, con la suddetta disposizione in parallelo magnetico dei poli magnetici dello statore è possibile realizzare motori più leggeri, mediamente del 20-25%, o, in alternativa, motori di potenza maggiore a parità di peso di un motore elettrico convenzionale .

Tali ■vantaggio sono dovuti oltre che ad un maggior numero di spire, anche al migliorato flusso magnetico nel ferro, che si troverà a dover percorrere una minore distanza per chiudere il campo magnetico .

In accordo con la forma di realizzazione mostrata in figura 2, lo statore 2 è formato da una pluralità di lamierini statorici 21 accostati a pacco fra loro per formare un pacco statorico.

Tali lamierini statorici 21 presentano un profilo perimetrale comprendente porzioni perimetrali sporgenti 22 e porzioni perimetrali rientranti 23 rispetto all'asse dello statore 2. Vantaggiosamente, almeno due lamierini statorici 21 di detto pacco statorico sono posizionati in modo che a prime sporgenze perimetrali 22 di un primo lamierino statorico 21 corrispondano rientranze perimetrali 23 di un secondo lamierino statorico, dette prime sporgenze perimetrali 22 del primo lamierino statorico 21 individuando una alettatura perimetrale in detto pacco statorico per incrementare la dissipazione del calore.

Preferibilmente, i lamierini statorici 21 contigui di detto pacco statorico sono posizionati in modo che a prime sporgenze perimetrali 22 di un lamierino statorico corrispondano rientranze perimetrali 23 del lamierino statorico 23 contiguo, sostanzialmente come rappresentato in figura 2.

Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti al motore elettrico sopra descritto, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione guale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Così, ad esempio, in accordo con una forma di realizzazione alternativa e non illustrata, il motore elettrico secondo l'invenzione comprende una pluralità dei suddetti macro polo NORD Nmnonché una uguale pluralità dei suddetti macro polo SUD Sm, in cui i suddetti macro polo NORD Nmsono circonferenzialmente sfalsati fra loro rispetto allo statore 2 con interposizione di un macro polo SUD Smfra due macro polo NORD Nm) successivi. A Titolò esemplificativo, nel caso di un motore a otto poli, la disposizione in parallelo magnetico in accordo con questa forma di realizzazione sarebbe la seguente: NORD-NORD-SUD-SUD-NORD-NORD-SUD-SUD .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Motore elettrico multipolo, comprendente: - uno statore (2); un rotore (3) girevolmente supportato in rotazione in detto statore (2); una pluralità di avvolgimenti elettrici statorici associati a detto statore (2) e - una pluralità di avvolgimenti elettrici rotorici associati a detto rotore (3), in cui: la circolazione di corrente in detti avvolgimenti statorici e rotorici determina l'insorgere di campi magnetici tali da indurre la rotazione del rotore (3) rispetto allo statore (2); - durante la circolazione di corrente in detti avvolgimenti statorici, ciascuno di detti avvolgimenti statorici individua in detto statore (2) un rispettivo polo magnetico NORD (N) o un rispettivo polo magnetico SUD (S) e - detto statore (2)<■>comprende almeno primi avvolgimenti statorici ciascuno dei quali individua un polo magnetico NORD (N) ed almeno secondi avvolgimenti statorici ciascuno dei quali individua un polo magnetico SUD (S), caratterizzato dal fatto che: - detti primi avvolgimenti statorici, ciascuno dei quali individua un polo magnetico NORD (N), sono posizionati in detto statore (2) in modo da risultare circonf erenzialmente attigui e sfalsati fra loro senza che fra detti primi avvolgimenti statorici risulti ' posizionato uno di detti secondi avvolgimenti statorici e - detti secondi avvolgimenti statorici, ciascuno dei quali individua un polo magnetico SUD (S), sono posizionati in detto statore (2) in modo da risultare circonf erenzialmente attigui e sfalsati fra loro, senza che fra detti secondi avvolgimenti statorici risulti posizionato uno di detti primi avvolgimenti statorici , cosicché in detto statore (2) risultano individuati un macro polo NORD (Nm) costituito da una pluralità di poli magnetici NORD (Ni ... Ni) in parallelo magnetico fra loro nonché un macro polo SUD (Sm) costituito da una pluralità di poli magnetici SUD (Si ... Si) disposti in parallelo magnetico fra loro.
2 . Motore elettrico multipolo in accordo con la rivendicazione 1, in cui detto motore è un motore con commutazione a spazzole.
3. Motore elettrico multipolo in accordo con la rivendicazione 1, in cui detto motore è un motore elettrico a corrente continua.
4 . Motore elettrico multipolo in accordo con la rivendicazione 1, in cui detto motore è un motore elettrico a corrente alternata.
5. Motore elettrico multipolo in accordo con la rivendicazione 1, comprendente due di detti primi avvolgimenti statorici e due di detti secondi avvolgimenti statorici.
6. Motore elettrico multipolo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, comprendente tre di detti primi avvolgimenti statorici e tre di detti secondi avvolgimenti statorici.
7 . Motore elettrico multipolo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, comprendente quattro di detti primi avvolgimenti statorici e quattro di detti secondi avvolgimenti statorici.
8 . Motore elettrico multipolo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detti primi avvolgimenti statorici sono in ugual numero di detti secondi avvolgimenti statorici.
9. Motore elettrico multipolo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 8, comprendente una pluralità di detti macro polo NORD (Nm) ed una uguale pluralità di detti macro polo SUD (Sm), in cui detti macro polo NORD (Nm) sono sfalsati circonferenzialmente fra loro con interposizione di un macro polo SUD (Sm) fra due macro polo NORD (Nm) successivi.
10. Motore elettrico multipolo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detti avvolgimenti elettrici sono costituiti da spire di rame smaltato.
11. Motore elettrico multipolo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui: - detto statore (2) è formato da una pluralità di lamierini statori (21) accostati fra loro per formare un pacco statorico; detti lamierini statorici (21) presentano un profilo perimetrale comprendente porzioni perimetrali sporgenti (22) e porzioni perimetrali rientranti (23), e - almeno due lamierini statorici (21) di detto pacco statorico sono posizionati in modo che a prime sporgenze perimetrali (22) di un primo lamierino statorico (21) corrispondano rientranze perimetrali (23) di un secondo lamierino statorico (21), dette prime sporgenze perimetrali (22) di detto primo lamierino statorico (21) individuando una alettatura perimetrale in detto pacco statorico per incrementare la dissipazione del calore.
12 . Motore elettrico multipolo in accordo con la rivendicazione 11, in cui lamierini statorici (21) contigui di detto pacco statorico sono posizionati in modo che a prime sporgenze perimetrali (22) di un lamierino statorico (21) corrispondano rientranze perimetrali (23) del lamierino statorico (21) contiguo.