ITTO20100022A1 - Rotore per un motore elettrico del tipo a statore interno, in particolare un motore brushless a magneti permanenti - Google Patents

Description

"Rotore per un motore elettrico del tipo a statore interno, in particolare un motore brushless a magneti permanenti"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un rotore per un motore elettrico del tipo a statore interno, in particolare un motore del tipo brushless in corrente continua a magneti permanenti.

Più specificamente l’invenzione ha per oggetto un rotore del tipo comprendente una struttura portante, includente una porzione a disco cui à ̈ centralmente ancorato un mozzo, e la cui periferia si raccorda con una porzione a mantello sostanzialmente anulare cilindrica che nell’impiego si estende coassialmente intorno allo statore.

Un rotore di tale tipo per un motore brushless in corrente continua reca tipicamente, nella parte a mantello anulare, una pluralità di magneti permanenti, ed una associata struttura di concatenamento del flusso magnetico generato da tali magneti.

In un siffatto motore elettrico brushless, lo statore presenta una struttura magneticamente conduttiva a geometria stellare, con una pluralità di espansioni o denti radiali recanti rispettive bobine che formano gli avvolgimenti statorici. Allo statore, da parte in generale opposta al rotore, viene tipicamente fissata almeno una scheda o piastra recante i componenti di un circuito elettronico di controllo.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un rotore del tipo sopra specificato, atto a concorrere in modo significativo al raffrescamento degli avvolgimenti statorici e del circuito elettronico di controllo associato al motore.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l’invenzione con un rotore del tipo precedentemente definito, caratterizzato dal fatto che la porzione a disco della sua struttura portante presenta una pluralità di feritoie radiali, fra le quali risulta definita una corrispondente pluralità di razze, almeno alcune delle quali hanno in senso circonferenziale una sezione trasversale sagomata in modo tale da indurre, almeno quando il rotore ruota in un senso, un flusso d’aria almeno approssimativamente assiale attraverso corrispondenti feritoie.

Il flusso assiale di aria indotto nella rotazione da un siffatto rotore à ̈ suscettibile di attuare un’efficace azione di raffrescamento degli avvolgimenti statorici e dei componenti della circuiteria di controllo associata al motore.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un motore elettrico brushless in corrente continua comprendente un rotore a magneti permanenti secondo la presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista parziale sezionata secondo la linea II-II della figura 1;

la figura 3 à ̈ una vista schematica, essenzialmente sezionata secondo al linea III-III della figura 1, e mostra un primo modo di realizzazione delle razze della porzione centrale di un rotore secondo l’invenzione; e

le figure 4 e 5 sono viste schematiche sezionate, analoghe a quella presentata nella figura 3, e mostrano due varianti di realizzazione.

Nelle figure 1 e 2 con 1 Ã ̈ complessivamente indicato un motore elettrico brushless in corrente continua.

In modo per sé noto, il motore 1 comprende un rotore 2 ed uno statore 3 (figura 2).

In modo parimenti per sé noto, lo statore 3 comprende una struttura conduttrice di campo magnetico, che nella realizzazione esemplificativamente illustrata comprende una pluralità di espansioni o denti radiali 4, intorno a ciascuno dei quali à ̈ avvolta una rispettiva bobina 5.

Il rotore 2 comprende una struttura portante 6, di materia plastica stampata. Tale struttura 6 include una porzione essenzialmente a disco 7, presentante una pluralità di feritoie 8 essenzialmente radiali, angolarmente equispaziate.

La struttura portante 2 Ã ̈ sovrastampata su un mozzo centrale 9 (figura 1) che si estende dalla porzione a disco 7, coassialmente con lo statore 3. La periferia della porzione a disco 7 del rotore 2 si raccorda monoliticamente con una porzione a mantello 10 essenzialmente cilindrica, la quale si estende coassialmente intorno al mozzo 9 ed allo statore 3.

Nella porzione a disco 3 del rotore 2, fra coppie di feritoie 8 consecutive risultano definite corrispondenti razze 11, di larghezza radialmente crescente dal centro verso la periferia del rotore.

Le razze 11 in senso circonferenziale presentano una sezione trasversale sagomata, ad esempio come si vede nelle figura 2, in modo tale da indurre, quando il rotore 2 ruota in almeno un senso, un flusso d’aria almeno approssimativamente assiale attraverso le feritoie 8.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata nelle figure 2 e 3 le razze 11 del rotore 2 presentano in senso circonferenziale una sezione trasversale con una superficie esterna (superiore in dette figure) che à ̈ essenzialmente planare, ed una superficie interna (inferiore nelle figure) presentante un profilo simmetrico che, procedendo da un’estremità della razza verso l’altra, à ̈ dapprima concavo, poi convesso, e poi nuovamente concavo, a guisa di un doppio profilo alare.

Quando un siffatto rotore 2 ruota, nell’uno oppure nell’altro verso, esso richiama un flusso d’aria dalla regione al suo interno verso la regione al suo esterno, come à ̈ indicato dalle frecce nella figura 3, che si riferiscono ad una situazio ne in cui il rotore 2 ruota nel verso della freccia F ivi indicata.

La figura 4 illustra una variante di realizzazione nella quale le razze 11 del rotore 2 presentano, in senso circonferenziale, una sezione trasversale con una superficie interna (inferiore) essenzialmente planare, ed una superficie esterna (superiore) che presenta un profilo simmetrico che, procedendo da un’estremità della singola razza verso l’altra, à ̈ dapprima concavo, poi convesso, e poi nuovamente concavo, a guisa di un doppio profilo alare rovesciato.

Nella variante secondo la figura 4 una rotazione del rotore 2 nell’uno o nell’altro verso ingenera comunque un flusso di aria in senso sostanzialmente assiale (cioà ̈ parallelo all’asse del rotore), dalla regione esterna al rotore verso la regione interna ad esso, come à ̈ simbolicamente indicato dalle frecce nella figura 4, riferite ad un’ipotesi di rotazione del rotore nel senso della freccia F ivi riportata.

In un’ulteriore variante di realizzazione, schematicamente rappresentata nella figura 5, le razze del rotore 11 presentano, in senso circonferenziale, alternatamente una sezione aerodinamicamente inerte, ed una sezione aerodinamicamente attiva. In particolare, nella realizzazione illustrata le razze 11 aerodinamicamente inerti presentano una sezione essenzialmente rettangolare, mentre le razze 11 aerodinamicamente attive presentano sezioni a profilo alare, orientate tutte nella medesima maniera.

Nella realizzazione secondo la figura 5 il rotore 2 presenta un comportamento aerodinamicamente differente a seconda che esso venga ruotato in un senso, oppure nel senso inverso. Con riferimento alla figura 5, quando il rotore ruota in un senso, esso à ̈ suscettibile di indurre un flusso sostanzialmente assiale di aria attraverso almeno alcune delle sue feritoie 8 dalla regione esterna al rotore verso la regione interna ad esso. Quando il rotore 2 ruota nel senso opposto, esso à ̈ suscettibile di indurre un flusso sostanzialmente assiale d’aria, questa volta dalla regione al suo interno verso la regione al suo esterno, peraltro con un’efficienza marcatamente inferiore.

Le sezioni esemplificativamente illustrate nelle figure da 3 a 5 dei disegni allegati non sono le uniche suscettibili di essere vantaggiosamente adottate in un rotore secondo la presente invenzione.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Rotore (2) per un motore elettrico (1) del tipo a statore interno, in particolare un motore brushless (1) a magneti permanenti, il rotore (2) comprendendo una struttura portante (6) includente una porzione a disco (7) cui à ̈ centralmente ancorato un mozzo (9), e la cui periferia si raccorda con una porzione a mantello anulare (10) essenzialmente cilindrica, che nell’impiego si estende coassialmente intorno allo statore (3); il rotore (2) essendo caratterizzato dal fatto che la porzione a disco (7) della sua struttura portante (6) presenta una pluralità di feritoie (8) fra le quali risulta definita una corrispondente pluralità di razze (11), almeno alcune delle quali hanno, in senso circonferenziale, una sezione trasversale sagomata in modo tale da indurre, almeno quando il rotore (2) ruota in un senso, un flusso d’aria almeno approssimativamente assiale attraverso corrispondenti feritoie (8).
2. 2. Rotore secondo la rivendicazione 1, in cui le feritoie (8) della porzione a disco (7) sono essenzialmente radiali.
3. 3. Rotore secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui almeno alcune delle suddette razze (11) presentano, in senso circonferenziale, una sezione trasversale con una superficie esterna essenzialmente planare, ed una superficie interna che presenta un profilo simmetrico che, procedendo da un’estremità verso l’altra, à ̈ concavo, poi convesso, e poi concavo a guisa di un doppio profilo alare.
4. 4. Rotore secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui almeno alcune delle suddette razze (11) presentano, in senso circonferenziale, una sezione trasversale con una superficie interna essenzialmente planare, ed una superficie esterna che presenta un profilo simmetrico che, procedendo da un’estremità della razza verso l’altra, à ̈ concavo, poi convesso, e poi concavo, essenzialmente a guisa di un doppio profilo alare rovesciato.
5. 5. Rotore secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui le suddette razze (11) presentano, in senso circonferenziale, alternatamente una sezione aerodinamicamente inerte ed una sezione aerodinamicamente attiva.
6. 6. Rotore secondo la rivendicazioni 5, in cui le razze (11) presentanti, in senso circonferenziale, una sezione aerodinamicamente attiva, hanno sezioni trasversali a guisa di profili alari orientati allo stesso modo.