ITTO20100024A1 - Rotore a magneti permanenti per un motore elettrico brushless in corrente continua - Google Patents

Description

"Rotore a magneti permanenti per un motore elettrico brushless in corrente continua"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un rotore a magneti permanenti per un motore elettrico brushless in corrente continua del tipo a statore interno. Più specificamente l’invenzione ha per oggetto un rotore comprendente una struttura portante di materia plastica stampata, includente una porzione essenzialmente a disco cui à ̈ centralmente ancorato un mozzo centrale e la cui periferia si raccorda con una porzione a gabbia essenzialmente cilindrica, che si estende coassialmente intorno al mozzo e nella quale sono montate

una pluralità di gioghi di materiale magneticamente conduttivo a forma di settori di anello, che formano nel loro complesso una parete essenzialmente cilindrica, e

una pluralità di magneti permanenti, parimenti a forma di settori di anello, disposti ciascuno a cavallo della giunzione di una coppia di gioghi adiacenti.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un siffatto rotore di semplice ed economica fabbricazione, presentante un peso ridotto, un’efficienza magnetica migliorata, e ridotte tolleranze di fabbricazione.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l’invenzione con un rotore a magneti permanenti del tipo sopra specificato, caratterizzato dal fatto che ciascun giogo presenta una dimensione crescente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia in modo tale per cui la sezione trasversale del giogo in un piano radiale cresce corrispondentemente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.

In un primo modo di realizzazione ciascun giogo presenta, parallelamente all’asse del rotore, una dimensione crescente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.

Convenientemente, ciascun giogo può presentare allora uno spessore sostanzialmente costante, ed à ̈ ricavato da un semilavorato piatto mediante rullatura a freddo secondo una direzione che va da una sua estremità verso l’altra.

In un altro modo di realizzazione ciascun giogo presenta in senso radiale, uno spessore crescente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.

La struttura portante del rotore à ̈ preferibilmente realizzata convenientemente con una materia plastica sovrastampata sul mozzo centrale e su detti gioghi. La porzione a gabbia di tale struttura portante forma preferibilmente una pluralità di correnti essenzialmente paralleli all’asse della struttura, sporgenti radialmente verso l’interno sostanzialmente in corrispondenza della mezzeria di detti gioghi, in modo tale per cui fra ciascuna coppia di correnti consecutivi risulta definita una sede per l’alloggiamento di un corrispondente magnete permanente.

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, in parte frammentata, di un rotore a magneti permanenti secondo la presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una rappresentazione parziale schematica in vista sezionata di un rotore a magneti permanenti per un motore brushless;

la figura 3 à ̈ un diagramma che illustra qualitativamente l’andamento dell’intensità del flusso magnetico in un giogo del rotore secondo la figura 2;

la figura 4 à ̈ una vista prospettica di un semilavorato dal quale à ̈ successivamente realizzabile un giogo per il rotore secondo la presente invenzione; e

la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica di un giogo del rotore secondo la presente invenzione.

Nelle figure 1 e 2 con 1 Ã ̈ complessivamente indicato un rotore a magneti permanenti per un motore elettrico brushless in corrente continua del tipo a statore interno (non illustrato).

Con riferimento in particolare alla figura 1, il rotore 1 comprende una struttura portante 2, di materia plastica stampata. Tale struttura 2 include una porzione essenzialmente a disco 3.

La struttura portante 2 Ã ̈ sovrastampata su un mozzo centrale 5, che si estende coassialmente dalla porzione a disco 3.

La periferia della porzione a disco 3 si rac corda con una porzione 6 a gabbia essenzialmente cilindrica, la quale si estende coassialmente intorno al mozzo 5.

Nella realizzazione illustrata, la porzione a gabbia 6 della struttura portante 2 comprende essenzialmente un primo anello 7, connesso alla periferia della porzione a disco 3, ed un secondo anello 8, connesso all’anello 7 tramite una pluralità di correnti 9 essenzialmente paralleli all’asse O-O del rotore.

Nella porzione a gabbia 6 della struttura portante 2 à ̈ inglobata una pluralità di gioghi 10 di materiale magneticamente conduttivo, aventi una forma a settore di anello. Tali gioghi sono disposti angolarmente accostati fra loro, in modo tale per cui nel loro complesso formano una parete essenzialmente cilindrica (si veda la figura 2).

Il rotore 1 comprende inoltre una pluralità di magneti permanenti 11 (figura 2), parimenti a forma di settori di anello, magnetizzati parallelamente all’asse O-O del rotore 1. Le polarità di tali magneti nella figura 2 sono indicate con S (“sud†) ed N (“nord†).

I magneti permanenti 11 sono montati nella porzione a gabbia 6 della struttura portante 2, ciascuno fra due correnti 9 consecutivi, in modo tale per cui ciascun magnete si estende a cavallo della giunzione fra una coppia di gioghi 10 adiacenti.

Con riferimento alla figura 2, in virtù della disposizione sopra descritta, in ciascun giogo 10 viene concatenato un flusso magnetico che proviene da una metà di un magnete permanente 11 e che fluisce verso l’adiacente metà del magnete permanente 11 successivo. La disposizione à ̈ inoltre tale per cui si ha una sostanzialmente concentrazione del flusso nelle sezioni trasversali radiali di ciascun giogo 10 della sua porzione circonferenzialmente intermedia.

Nella figura 3 à ̈ qualitativamente mostrato l’andamento del flusso magnetico φ, riportato in ordinata, al variare della coordinata angolare α (si veda anche la figura 2): il flusso φ à ̈ massimo in corrispondenza della mezzeria (α1) del giogo.

I gioghi 10 presentano preferibilmente uno spessore sostanzialmente costante. Inoltre, come si vede in particolare nelle figure 1 e 5, ciascuno giogo 10 presenta, parallelamente all’asse O-O del rotore 1, una dimensione (altezza) crescente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia, in modo tale per cui la sezione trasversale del giogo in un piano radiale cresce corrispondentemente in senso circonferenziale dalle sue estremità verso detta porzione intermedia.

Convenientemente, ciascun giogo 10 à ̈ ricavato da un semilavorato piatto, parimenti indicato con 10 nella figura 4, mediante rullatura a freddo secondo una direzione che va da una sua estremità verso l’altra, come à ̈ indicato dalla freccia tratteggiata A nella figura 4. Tale accorgimento consente vantaggiosamente di “sagomare†opportunamente i domini magnetici nei gioghi, in modo tale per cui le perdite in tali gioghi 10 risultano apprezzabilmente ridotte.

L’inglobamento dei gioghi 10 nella struttura portante 2 del rotore mediante sovrastampaggio della materia plastica consente l’ottenimento di un’elevata precisione di posizionamento dei gioghi evitando gli errori di assemblaggio che tipicamente si verificano nelle realizzazioni a gioghi assemblati meccanicamente.

Con riferimento alle figure 4 e 5, preferibilmente, sebbene non necessariamente, ciascun gioco 10 nella sua porzione mediana presenta un’appendice 10a ripiegata trasversalmente, la quale viene inglobata per sovrastampaggio nella porzione a disco 3 della struttura portante 2 (si veda anche la figura 1).

In un modo di realizzazione alternativo, non illustrato nei disegni, ciascun giogo 10 presenta uno spessore radiale crescente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.

In un ulteriore modo di realizzazione non illustrato ciascun giogo presenta sia un’altezza, sia uno spessore crescenti dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed 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 (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Rotore a magneti permanenti (1) per un motore elettrico brushless in corrente continua del tipo a statore interno, il rotore (1) comprendendo una struttura portante (2) di materia plastica stampata includente una porzione essenzialmente a disco (3) cui à ̈ centralmente ancorato un mozzo (5), e la cui periferia si raccorda con una porzione a gabbia (6) essenzialmente cilindrica, che si estende coassialmente intorno al mozzo (5) e nella quale sono disposte una pluralità di gioghi (10) di materiale magneticamente conduttivo, a forma di settori di anello, i quali formano nel loro complesso una parete essenzialmente cilindrica, e una pluralità di magneti permanenti (11), parimenti a forma di settori di anello, disposti ciascuno a cavallo della giunzione di una coppia di gioghi (10) adiacenti; il rotore (1) essendo caratterizzato dal fatto che ciascun giogo (10) presenta una dimensione crescente dalle sue estremità verso la sua porzione circonferenzialmente intermedia, in modo tale per cui la sezione trasversale del giogo (10) in un piano radiale cresce corrispondentemente dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.
2. 2. Rotore a magneti permanenti secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun giogo (10) presenta uno spessore sostanzialmente costante.
3. 3. Rotore a magneti permanenti secondo la rivendicazione 2, in cui ciascun giogo (10) à ̈ ricavato da un semilavorato piatto mediante rullatura a freddo secondo una direzione (F) che va da una sua estremità verso l’altra.
4. 4. Rotore a magneti permanenti secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun giogo (10) presenta uno spessore radiale crescente in senso circonferenziale dalle sue estremità verso la sua porzione intermedia.
5. 5. Rotore a magneti permanenti secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura portante (2) Ã ̈ realizzata con una materia plastica sovrastampata sul mozzo centrale (5) e su detti gioghi (10).
6. 6. Rotore a magneti permanenti secondo la rivendicazione 5, in cui ciascun giogo (10) nella sua porzione mediana presenta un’appendice ripiegata (10a), inglobata per sovrastampaggio nella suddetta porzione a disco (3) della struttura portante (2).
7. 7. Rotore a magneti permanenti secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la suddetta porzione a gabbia (6) della struttura portante (2) forma una pluralità di correnti (9) essenzialmente paralleli all’asse (O-O) del rotore (1), sporgenti radialmente verso l’interno sostanzialmente in corrispondenza della mezzeria dei gioghi (10), in modo tale per cui fra ciascuna coppia di correnti (9) consecutivi risulta definita una sede per un corrispondente magnete permanente (11).