ITTO950009A1 - Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici - Google Patents
Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO950009A1 ITTO950009A1 IT95TO000009A ITTO950009A ITTO950009A1 IT TO950009 A1 ITTO950009 A1 IT TO950009A1 IT 95TO000009 A IT95TO000009 A IT 95TO000009A IT TO950009 A ITTO950009 A IT TO950009A IT TO950009 A1 ITTO950009 A1 IT TO950009A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- motor according
- crown
- stator
- laminations
- mos
- Prior art date
Links
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 19
- 238000013037 co-molding Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
- H02K1/2787—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/2789—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2791—Surface mounted magnets; Inset magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
Nell'interno della corona (10) dello statore, mediante tranciatura dei lamierini (12) che la costituiscono, è ricavata una pluralità di alloggiamenti (13, 15, 17) destinati a contenere corrispondenti componenti elettrici ed elettronici associati operativamente allo statore, tra cui un trasformatore (24), un'induttanza (25), una serie di MOS (23). La corona è costampata con un rivestimento di materiale plastico elettricamente isolante atto a ricoprire gli alloggiamenti (13, 15, 17) e i denti per l'avvolgimento del filo, prima del montaggio di detti componenti (24, 25, 23). Il materiale plastico costampato forma una vasca (22) per accogliere un circuito stampato; il rotore a magneti permanenti è provvisto di tegolini (19) affacciati esternamente ai magneti in modo da chiudere i rispettivi campi magnetici. I tegolini sono ottenuti per tranciatura da ulteriori posizioni di lamierini tranciate dall'interno della corona dello statore. Questo è calettato su una struttura fissa (37) attraversata dall'albero (36) che prende il moto direttamente dal rotore.
Description
Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici.
DESCRIZIONE
Campo dell'Invenzione
La presente invenzione colloca nel settore dei motori elettrici di tipo brushless, e si riferisce, in particolare, ad un motore brushless per il pilotaggio diretto del cestello di una lavatrice. Descrizione dello stato della tecnica
Le lavatrici con pilotaggio diretto (direct drive), mediante un motore brushless sono note, così come sono noti i vantaggi che questa applicazione comporta .
Nelle realizzazioni note, tuttavia, i vari particolari che compongono il sistema di controllo e pilotaggio del cestello della lavatrice sono disseminati in varie collocazioni, così da avere il motore vero e proprio da una parte, l'elettronica di segnale da un’altra parte, l'elettronica di potenza ed i filtri da altre parti ancora.
E’ evidente che tale posizionamento dispersivo dei vari componenti richiede l'impiego di un notevole spazio e rende il gruppo soggetto a guasti e rotture associate all'impiego di più cavi di collegamento e quindi di più connettori disseminati all'interno dell'involucro della lavatrice.
Quando si ha a che fare con motori molto piatti e ad alto numero di poli, la parte attiva del motore, rappresentata dalla parte comprendente il rotore con i suoi magneti e lo statore con i denti e con i rame avvolto, risulta essere una parte che, se il motore viene realizzato con dei lamierini, occupa una percentuale molto piccola della quantità totale di ferro che si utilizza per realizzare gli stessi lamierini.
Per realizzare lo statore da lamierini, tutta la parte del lamierini interna ed esterna alla corona (o parte attiva) dello statore sarebbe inutilizzata. Il notevole sviluppo superficiale della struttura, paragonato allo spessore del pacco, fa sì che lo sfrido in questo caso sarebbe una percentuale enorme di tutto il motore.
Di conseguenza, alcuni costruttori che hanno realizzato macchine del genere, hanno rinunciato a realizzare la macchina con la tecnologia dei lamierini tranciati ed hanno fatto ricorso ad altre tecniche per realizzare il solo anello (la parte attiva) evitando tutto lo sfrido cui si è accennato.
Queste altre soluzioni offrono però una serie di problemi sia di perfetta planarità e concentricità dell'anello, al fine di mantenere l'anello perfettamente centrato rispetto all'asse di rotazione del rotore e quindi garantire che il traferro tra rotore e statore sia costante ed il più ridotto possibile lungo tutto il suo sviluppo. E' vero che con altre soluzioni si risparmia tutto il ferro interno dell’anello e questo viene sostituito con un mezzo di supporto per sostenere lo statore; tale mezzo di supporto è in realtà è notevolmente costoso, se realizzato in materiale plastico. Inoltre, dati gli sforzi cui è sottoposta tale struttura di supporto, ciò che sembrava una soluzione economica in realtà non lo è.
Attualmente, i metodi per costruire il rotore prevedono la tranciatura di un anello intero formato da lamierini impilati, oppure la formazione di un separato anello ottenuto con tecniche diverse dalla tranciatura. Questi metodi noti comportano gli inconvenienti sopra citati per la formazione dello statore.
Sintesi dell'invenzione
E' scopo principale dell'invenzione proporre un gruppo compatto che contenga tutti gli elementi costituenti il motore, i filtri, l'elettronica di segnale e di potenza.
Si minimizzano così gli ingombri, i volumi richiesti, i punti di connessione, si riducono i rischi di guasti e rotture e si minimizzano i costi, sfruttando nel modo migliore possibile i materiali impiegati, così come si vedrà in seguito.
Per questi ed ulteriori scopi, che meglio saranno compresi in seguito, l'invenzione propone di realizzare un motore brushless a magneti permanenti, in particolare per il pilotaggio diretto di un organo quale il cestello di una lavatrice; il motore comprende un rotore, solidale in rotazione con l'albero dell'organo che il motore è destinato a pilotare, e rotante rispetto ad uno statore a corona ricavato mediante tranciatura di un pacco di lamierini e provvisto di denti per l ' avvolgimento del filo. Il motore è caratterizzato dal fatto che nell'interno della corona dello statore, mediante tranciatura dei lamierini che la costituiscono, è ricavata una pluralità di alloggiamenti destinati a contenere corrispondenti componenti elettrici ed elettronici associati operativamente allo statore, tra cui un trasformatore, un'induttanza, una serie di MOS. La corona è costampata con un rivestimento di materiale plastico elettricamente isolante atto a ricoprire detti alloggiamenti e detti denti, prima del montaggio di detti componenti; il materiale plastico costampato forma almeno una vasca per accogliere un circuito stampato; il rotore a magneti permanenti è provvisto di tegolini affacciati esternamente ai magneti in modo da chiudere i rispettivi campi magnetici. I tegolini sono ottenuti per tranciatura da ulteriori posizioni di lamierini tranciate dall'interno della corona dello statore; quest'ultimo è calettato su una struttura fissa attraversata dall'albero che prende il moto direttamente dal rotore.
Breve descrizione del disegni
verrà ora descritta l'invenzione in una forma esemplificativa ma non certo limitativa; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:
la fig. 1 illustra in pianta un lamierino utilizzato secondo l'invenzione;
le figg. da 2 a 4 e da 6 a 8 illustrano diverse fasi successive di realizzazione dello statore del motore secondo l'invenzione;
la fig. 5 è un circuito stampato per lo statore; le figg. 9 e 10 illustrano il rotore del motore secondo l'Invenzione;
la fig. 11 illustra la disposizione del rotore rispetto allo statore;
le figg· 12 e 13 illustrano il motore montato su una struttura fissa prevista nella lavatrice; e le figg. 14 e 15 sono rispettive sezioni secondo le tracce XIV-XIV e XV-XV di fig. 13.
Descrizione dettagliata dell'invenzione
Con riferimento alla figura 1, la parte attiva dello statore è la corona circolare 10 che presenta tradizionali denti 11 su cui vengono avvolti i fili di rame (non illustrati) che definiscono le fasi.
La soluzione individuata dall'invenzione permette di adoperare gran parte del lamierino che non costituisce la corona o parte attiva dello statore; viene quindi concepita una struttura di macchina che consente nello stesso tempo di sfruttare al massimo il ferro dei lamierini.
Nel compiere questa operazione si risolve anche il problema di non avere tutta la componentistica citata, da un punto di vista funzionale, distribuita in varie parti della macchina, ma di averla integrata nel motore stesso.
Allo scopo è visibile sempre dalla figura 1 una geometria di tranciatura di ciascun lamierino; con 13 viene evidenziata una struttura che costituisce la parte esterna di un trasformatore. Dalla fig. 1 si ricava che la parte esterna 13 del trasformatore, pur essendo collegata meccanicamente alla struttura del lamierino, lo è in corrispondenza di punti o connessioni 44 magneticamente equipotenziali, cioè non attraversate dal flusso magnetico. Grazie a feritoie 45 che individuano le connessioni 44, la struttura esterna del trasformatore è magneticamente disconnessa dal circuito magnetico principale dei poli motore.
Viene anche tranciato, sempre dallo stesso lamierino, quello che è indicato in tratteggio con 14 e che formerà il nucleo del medesimo trasformatore. Il nucleo estratto da questa struttura sarà dotato di rocchetto con il primario e il secondario del trasformatore, quindi questo blocchetto verrà ricollocato nella sede 13.
Così facendo, questa porzione di macchina conterrà il trasformatore di alimentazione con tutti i vari secondari, risolvendo il problema di dove collocare il trasformatore; contemporaneamente viene anche risolto un problema di utilizzo del ferro 14 tratto dal pacco dei lamierini. Lo stesso discorso vale per la struttura 15 riportata di fianco, che rappresenta un alloggiamento nel quale si colloca un nucleo (non illustrato) tranciato dalla parte cava 15a; tale nucleo viene però fissato in modo da lasciare un passaggio d'aria perché la bobina ha bisogno di un traferro d'aria per poter funzionare. Anche su questo rocchetto vengono avvolti i due avvolgimenti che caratterizzano le due bobine, ciascuna delle quali sta su uno dei fili di rete.
Gli stessi ragionamenti fatti per il trasformatore dunque valgono per la bobina; entrambi vengono così collocati in uno spazio altrimenti inutilizzato; nel contempo si è utilizzato del ferro resosi disponibile dalla struttura dello statore stesso.
Nella parte bassa di fig. 1 si osserva come si sia sfruttata parte dei lamierini 12 per creare delle alette di raffreddamento 16 e delle tasche 17.
Per sfruttare ulteriormente la percentuale di ferro residua, vengono tranciati e successivamente impilati tra di loro con le stesse tecniche note usate per il pacco statorico, una serie di tasselli di ferro 19 (fig. 1) descritti in seguito.
In fig. 2 si osserva il pacco di lamierini tranciato in modo da realizzare la corona 10 dentata sull'esterno 11, le sedi 13 e 15 del trasformatore e del filtro e le tasche 17 alettate in 16 per i MOS. Rimane inoltre definito un anello interno 18, collegato sia alle sedi 13 e 15, sia alle tasche 17, e sia alla corona dentata 10; il resto è stato tranciato ed asportato.
L'anello di ferro centrale 18, che poi si andrà a fissare sulla struttura della macchina, rappresenta ora un riferimento estremamente preciso perché si ottiene di tranciatura. Questa precisione garantirà la centratura dello statore rispetto alla struttura che sopporta il motore, e, di conseguenza, costanza di traferro rispetto al rotore.
In questo modo si vede che la struttura del quadrotte 12 di lamierini da tranciare di questo motore dà la possibilità di utilizzare e recuperare la maggior parte del ferro utilizzato; ciò è di particolare interesse nel caso specifico di applicazione su una lavatrice, in cui è presente un'altra macchina elettrica, la pompa. Per quest'ultima si potrà utilizzare vantaggiosamente la parte centrale del ferro cioè quella asportata dall'interno dell'anello 18; infatti, questa parte centrale può essere disponibile per costituire il pacchetto di lamierini per la pompa della lavatrice.
Come si può apprezzare, il ferro presente è sfruttato al massimo; poiché ogni lavatrice monta sia la pompa che il motore, utilizzando questi accorgimenti si può servire tutta la parte di motorizzazione di una lavatrice.
Ottenuto il pacco statorico mediante tecniche note di impilaggio (fig. 2), attraverso un'operazione di costampaggio tutto il pacco viene ricoperto da uno strato di materiale plastico elettricamente isolante: si é così creato vantaggiosamente un isolamento in tutti i punti che ne necessitano.
I MOS 23 vengono poi infilati nelle tasche 17 con alette 16. Come per i vani 13 e 15, si è usata una parte del ferro del lamierini del motore per svolgere la funzione di raffreddamento dei componenti di potenza utilizzando il ferro stesso e risolvendo nuovamente il problema dello spazio occupato dal MOS con i loro dissipatori.
Ciascun MOS, prima di essere infilato direttamente nella corrispondente tasca 17, viene di fatto fissato ad una linguetta 41 di rame o di alluminio di dimensioni maggiori di quelle del MOS e che viene in contatto diretto con il MOS. Le linguette 41, avendo una grossa area di contatto con le superfici isolanti, permettono di smaltire il calore in maniera soddisfacente. Diversamente, la resistenza termica sarebbe troppo elevata se fosse invece limitata alla sola superficie di contatto del MOS con la relativa tasca; per esigenze di isolamento elettrico, infatti, la plastica di costampaggio deve avere spessore consistente, e ciò contrasta con l’esigenza di ottenere uno scambio termico efficace. In questo modo, invece, ogni MOS fissato sulla relativa linguetta 41 disporre di una superficie di appoggio sufficientemente elevata per far si che la resistenza termica tra il MOS e il ferro dello statore risulti compatibile con le potenze in gioco.
In aggiunta a quanto detto, la struttura prevede un doppio isolamento: questo tipo di macchina, avendo gli avvolgimenti percorsi da una corrente continua, per le norme, necessita di un doppio isolamento della macchina stessa, uno funzionale più un altro di sicurezza.
Il primo isolamento viene ottenuto isolando i fili delle bobine (non illustrate) avvolte sui denti 11 dalla struttura in ferro attraverso il costampaggio di materiale plastico isolante; il secondo isolamento è ottenuto nella parte centrale 18a in quanto il rivestimento in plastica si interporrà anche tra il ferro e la struttura di supporto della macchina. Dunque il filo di rame sarà isolato rispetto al ferro, mentre il ferro del pacco statorico a sua volta sarà isolato rispetto alla struttura della macchina in cui è installato il motore.
A scopo illustrativo la fig. 3 mostra il rivestimento in materiale plastico scorporato dal pacco di lamierini impilati su cui viene costampato, copiandone la conformazione e quindi rivestendo le sedi 13 e 15, le tasche 17, i denti 11; il costampaggio crea inoltre un ulteriore vano 20 atto ad alloggiare il condensatore 40 (fig. 15). Su una delle due facce dello statore, la stessa operazione di costampaggio crea due bordi rialzati 46 e 47 che delimitano una o più vasche comunicanti 22, la cui funzione verrà specificata in dettaglio più avanti.
La fig. 4 illustra il prodotto testé ottenuto, cioè il pacco di lamierini rivestito, visto dal lato opposto rispetto a fig. 3.
Come si è visto, tutti i settori da cui sono stati estratti i tasselli o tegolini 19 di ferro, che serviranno poi a costruire la parte esterna del rotore del motore, vengono eliminati rendendo così disponibili aree per l'alloggiamento del circuito elettronico di pilotaggio del motore stesso. Non è oggetto del brevetto descrivere né il circuito né le sue piste nella parte funzionale; si è verificato, invece, che tutti i componenti che sono necessari per il controllo del motore possono essere montati su un circuito stampato 21, conformato come ad esempio illustrato in fig. S.
Il circuito stampato 21, di forma congruente con le vasche 22 ottenute dal costampaggio, viene posizionato sulla faccia inferiore dello statore; più in particolare, il circuito stampato 21 viene inserito nella vasca 22 (fig. 6) ad un livello più basso dei bordi 46 e 47. Il circuito stampato 21 presenta aperture 48 (fig. 5) atte a permettere il passaggio dei piedini dei MOS 23 e saldare gli stessi alle piste del circuito stampato. Il risultato è visibile in fig. 7. Ovviamente, i terminali degli avvolgimenti saranno collegati al circuito stampato in modo analogo.
Al circuito stampato 21 è collegato un ulteriore circuito stampato 49 di supporto dei sensori di Hall 28 per il pilotaggio del rotore; il circuito stampato 49 è ancorato al costampaggio in 50 e 51.
Quindi c'è un collegamento diretto dalla parte di potenza a questo circuito stampato, il quale circuito stampato si andrà anche a collegare direttamente al trasformatore 24 e all'induttanza 25 inserite nelle apposite sedi 13 e 15, come si vede in fig. 8. In questo modo si sono anche perfezionati aspetti che riguardano non solo i costi, ma anche l'affidabilità; infatti i punti più delicati in strutture di questo genere sono rappresentati dalle interconnessioni dei connettori.
La struttura così come proposta minimizza i cavi volanti ed i problemi di cablaggio e di interconnessione di tipo elettromeccanico, in quanto la maggior parte delle connessioni elettriche sono tutte sul circuito stampato 21 con saldature collaudate e controllate dal costruttore del motore.
Nella vasca 22 si potrà colare della resina fino alla copertura completa del circuito stampato in modo da proteggere i componenti elettronici ed i relativi collegamenti da inquinanti atmosferici, acqua, sporcizia e così via.
Il rotore 30 del motore, illustrato nelle due viste principali in figg. 9 e 10, e associato allo statore nelle figure da 12 a 15, è costituito da un corpo circolare a tazza che porta i magneti permanenti 31 lungo la periferia interna del suo bordo perimetrale 32. Affacciati sull’esterno dei magneti 31 sono affiancati gruppi di tegolini impilati 19, quegli stessi che erano stati tranciati dal pacco di lamierini 12 (fig. 1); questi gruppi sono tenuti contro i magneti 31 da una gabbia esterna 33 che assicura il corretto posizionamento dei tegolini rispetto ai magneti.
Solitamente i magneti del rotore hanno di fronte un anello di ferro che forma la parte che chiude il circuito magnetico tra i magneti; nel caso presente, tale anello esterno in ferro è costituito appunto dai tasselli 19. La logica con cui questi tasselli di ferro sono posizionati di fronte ai magneti 31 è quella nota per cui se esistono dei nord sud alternati, come è il caso di questo motore (vedi fig. 10), il massimo di flusso di chiusura si ha al centro tra il nord e il sud, mentre invece al centro di ogni polo il flusso si dividerà a destra e a sinistra per andarsi a chiudere sugli altri poli. Pertanto una soluzione che vede dei blocchetti di ferro 19 che si posizionano tra il centro di ogni polo e il centro del polo successivo è una soluzione che non altera il funzionamento magnetico della macchina, permettendo però di avere tanti pezzetti separati e di sfruttare tutta la quantità di ferro disponibile all'interno della macchina.
Il magnete 31 così come disegnato in fig. 10 in realtà pare un magnete con più poli nord-sud ma questo è legato semplicemente al fatto che per motivi di costo si può realizzare un unico magnete che nel caso specifico porta tre poli, cioè il magnete viene magnetizzato nord-sud-nord. Questa configurazione, tuttavia, non è vincolante.
Sempre secondo l'invenzione, all'interno della calotta 30 (fig. 9) potranno essere previste alette radiali 42 e/o aperture 43 atte a migliorare il raffreddamento dello statore ed in particolare delle alette 16 (fig. 2) che partecipano al raffreddamento dei MOS per migliorare lo scambio termico.
Il motore completo appare nella sua applicazione in figg. 12-15. Le razze 34 di connessione meccanica alla vasca del cestello (non illustrato) della lavatrice si estendono da una struttura cilindrica 37 che porta al suo interno dei cuscinetti 35 della macchina, ed al suo esterno lo statore; il rotore viene calettato sull'albero 36 del cestello, pilotandone il moto.
Questa struttura è già esistente nelle strutture delle lavatrici attuali; per la presente applicazione verrà opportunamente conformata per accogliere la parte statorica del motore che gli viene calzata in modo solidale.
Come immediatamente si vede, uno dei vantaggi strutturali è che il motore secondo l'invenzione non necessita di cuscinetti propri, perché sfrutta l'albero ed ì cuscinetti della lavatrice in cui è inserito.
Un maggior costo dovrebbe essere legato al fatto che questo motore è un motore che sviluppa delle coppie molto elevate essendo un motore a presa diretta, dunque ha bisogno di molto più materiale rispetto ad un motore che gira ad un alto numero di girl ed utilizza una trasmissione a cinghia. Questo apparente maggior costo in realtà è compensato da tutta la suddetta serie di vantaggi associati al fatto che non si aggiungono cuscinetti ed albero, e non si usano le tradizionali strutture di alluminio per fissare questo alla lavatrice.
E* inoltre un motore che è poco rumoroso perché funziona a basso numero di giri. Principalmente però, l'invenzione risiede negli accorgimenti descritti per realizzare il motore piatto per il pilotaggio in presa diretta della lavatrice; tale soluzione tecnica di fatto permette di ottenere la funzione voluta con il mimino costo, occupando i minimi ingombri, e potendo fornire la struttura completa e collaudata al costruttore di lavatrici, senza necessità di ulteriori controlli e tarature da parte di quest'ultimo. Attualmente, invece, il costruttore di lavatrici è costretto a comprare più pezzi che deve assemblare e poi collaudare come prodotto finito.
Si intende che l'invenzione non è da considerarsi limitata alla forma di realizzazione qui descritta ed illustrata, che è da considerarsi come un esempio di attuazione del motore; questo è suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento. L'invenzione è invece intesa ad abbracciare tutte le varianti comprese nel proprio ambito, cosi come definito dalle seguenti rivendicazioni .
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Motore brushless a magneti permanenti, in particolare per il pilotaggio diretto di un organo quale il cestello di una lavatrice; il motore comprende Un rotore (30), solidale in rotazione con l'albero (36) dell'organo che il motore è destinato a pilotare, e rotante rispetto ad uno statore a corona (10) ricavato mediante tranciatura di un pacco di lamierini (12) e provvisto di denti (11) per l'avvolgimento del filo; caratterizzato dal fatto che nell'interno della corona (10) dello statore, mediante tranciatura dei lamierini (12) che la costituiscono, è ricavata una pluralità di alloggiamenti (13, 15, 17) destinati a contenere corrispondenti componenti elettrici ed elettronici associati operativamente allo statore, tra cui un trasformatore (24), un'induttanza (25), una serie di MOS (23); detta corona (10) essendo costampata con un rivestimento di materiale plastico elettricamente isolante atto a ricoprire detti alloggiamenti (13, 15, 17) e detti denti (11), prima del montaggio di detti componenti (24, 25, 23), ed atto a formare almeno una vasca (22) per accogliere un circuito stampato (21); il rotore a magneti permanenti (31) essendo provvisto di tegolini (19) affacciati esternamente ai magneti (31) in modo da chiudere i rispettivi campi magnetici; detti tegolini essendo ottenuti per tranciatura da ulteriori posizioni di lamierini tranciate dall'interno della corona (10) dello statore; quest'ultimo essendo calettato su una struttura (37) fissa attraversata dall'albero (36) che prende il moto direttamente dal rotore (30).
- 2. Motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dai lamierini tranciati per ricavare i vani (13, 15) atti a contenere il trasformatore (24) e l'induttanza (25) si ricavano rispettivamente 1 nuclei centrali per detti componenti (24, 25).
- 3. Motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli alloggiamenti (13, 15, 17) dei vari componenti sono collegati oltre che alla corona (11) dello statore (10) anche ad un anello centrale (r8) concentrico alla corona (11) e ricavato anch'esso per tranciatura dei lamierini.
- 4. Motore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che 1 lamierini tranciati per ottenere detto anello centrale (18) costituiscono il corpo di un'altra macchina elettrica.
- 5. Motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dai vani (17) destinati a contenere i MOS (23) si estendono esternamente alette di raffreddamento (16) ricavate anch’esse per tranciatura dei lamierini.
- 6. Motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il circuito stampato (21) ha forma congruente alla vasca (22) e ricopre i MOS (23) lasciando almeno in parte scoperti il trasformatore (24) e l'induttanza (25).
- 7. Motore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'operazione di costampaggio crea all'interno della corona (10) una ulteriore sede (20) atta ad accogliere un condensatore (40).
- 8. Motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i tegolini (19) sono impilati in gruppi affiancati tra loro ed affacciati ai magneti permanenti (31) in modo da posizionarsi tra il centro di ogni polo ed il centro del polo adiacente di questi ultimi.
- 9. Motore secondo le precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che nel vano tra le sedi ricoperte di plastica (13, 15, 17, 20, 22), in cui trovano alloggiamento detti componenti, e la faccia del circuito stampato (21) rivolta ad esse, viene colata della resina di sigillatura e protezione di tutta l'elettronica e relative connessioni.
- 10. Motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun MOS (23) è a contatto diretto con almeno una corrispondente linguetta metallica (41) atta a smaltire il calore del MOS.
- 11. Motore secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che detta linguetta (41) ha sviluppo superficiale maggiore di quello del MOS (23) cui è associata.
- 12. Motore secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che i due alloggiamenti (13, 15) sono collegati alla parte periferica della corona (10) tramite rispettive connessioni (44) situate in punti magneticamente equipotenziali ed individuate da feritoie (45); la configurazione delle connessioni (44) e feritoie (45) essendo tale per cui gli alloggiamenti (13) e (15) sono magneticamente disconnessi tra- loro e dal circuito magnetico principale del motore.
- 13. Motore secondo le rivendicazioni 1 e 3, caratterizzato dal fatto che l'operazione di costampaggio crea un isolamento elettrico di sicurezza sulla superficie interna (18a) dell'anello centrale (18) destinata all'accoppiamento con la struttura fissa (37).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT95TO000009A IT1279098B1 (it) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici |
EP95119958A EP0722210A3 (en) | 1995-01-10 | 1995-12-18 | An improved brushless electric motor, particularly for direct driving of a washing machine |
CA002166510A CA2166510A1 (en) | 1995-01-10 | 1996-01-03 | Brushless electric motor, particularly for direct driving of a washing machine |
US08/584,563 US5825108A (en) | 1995-01-10 | 1996-01-11 | Brushless electric motor, particularly for direct driving of a washing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT95TO000009A IT1279098B1 (it) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITTO950009A0 ITTO950009A0 (it) | 1995-01-10 |
ITTO950009A1 true ITTO950009A1 (it) | 1996-07-10 |
IT1279098B1 IT1279098B1 (it) | 1997-12-04 |
Family
ID=11413041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT95TO000009A IT1279098B1 (it) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5825108A (it) |
EP (1) | EP0722210A3 (it) |
CA (1) | CA2166510A1 (it) |
IT (1) | IT1279098B1 (it) |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69825386T2 (de) * | 1997-10-01 | 2005-08-18 | Denyo Co., Ltd. | Permanentmagnetrotor und Kühlungsvorrichtung |
US6448676B1 (en) | 1999-05-18 | 2002-09-10 | Siemens Automotive Inc. | Pulse width modulated engine cooling fan motor with integrated MOSFET |
IT1308297B1 (it) * | 1999-09-13 | 2001-12-10 | Volpi S R L | Motore sincrono a magneti permanenti per argani di ascensori |
US6404082B1 (en) * | 1999-09-24 | 2002-06-11 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Exciter having thermally isolated diode wheel and method of removing diode wheel for same |
AU782017B2 (en) * | 1999-10-18 | 2005-06-30 | Lg Electronics Inc. | A driving unit for a drum type washing machine |
DE10052797A1 (de) * | 2000-10-25 | 2002-05-08 | Bosch Gmbh Robert | Elektromotorisch angetriebene Pumpe und Verfahren zur Herstellung einer solchen Pumpe |
WO2002080339A1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-10 | Lg Electronics Inc. | Motor for washing machine |
EP1271748B1 (en) * | 2001-06-25 | 2004-01-28 | HSU, Chun-Pu | Wheel structure with inner stator and a drive circuit inside of the statorcore |
US6856054B2 (en) * | 2001-09-25 | 2005-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Brushless DC motor, pump, and electronic apparatus |
US6787951B2 (en) * | 2001-10-01 | 2004-09-07 | Wavecrest Laboratories, Llc | Rotary electric motor having controller and power supply integrated therein |
US6756713B2 (en) | 2002-02-07 | 2004-06-29 | Ametek, Inc. | Insulated stator core with attachment features |
JP2003324922A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Honda Motor Co Ltd | 多極型磁石発電機 |
US6914357B2 (en) * | 2002-06-10 | 2005-07-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric machine with integrated power electronics |
DE10259426A1 (de) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Prodema Antriebstechnik Gmbh & Co. Kg | Gleichstrommotor, insbesondere für maritime Zwecke |
US7291949B2 (en) * | 2003-08-06 | 2007-11-06 | Delta Electronics, Inc. | Mounting structure for motor controller of heat-dissipating device |
US6975052B2 (en) * | 2003-08-29 | 2005-12-13 | Japan Servo Co., Ltd. | Terminal arrangement of motor and capacitor motor |
KR100564442B1 (ko) * | 2003-12-10 | 2006-03-29 | 엘지전자 주식회사 | 탑로딩방식 드럼 세탁기 |
KR100565652B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2006-03-30 | 엘지전자 주식회사 | 톱로딩 방식 드럼세탁기의 구동부 |
EP1803206A2 (en) * | 2004-10-08 | 2007-07-04 | Daewoo Electronics Corporation | Rotor of an outer-rotor type motor for use in a washing machine |
KR100629335B1 (ko) * | 2004-10-29 | 2006-09-29 | 엘지전자 주식회사 | 전동기와 그 계자 제작 방법과 그를 갖는 세탁기 |
US7282823B2 (en) * | 2004-10-29 | 2007-10-16 | Emerson Electric Co. | Self-cooling electric machine |
WO2006052073A2 (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-18 | Lg Electronics Inc. | Direct drive motor in washing machine |
CN101208853A (zh) * | 2005-03-23 | 2008-06-25 | 波峰实验室责任有限公司 | 电机及制造方法 |
US7352092B2 (en) | 2005-08-22 | 2008-04-01 | Emerson Electric Co. | Integrated motor and controller assemblies for horizontal axis washing machines |
US20080084139A1 (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Emerson Electric Co. | Motor having rotor position sensor |
DE102007030508B4 (de) * | 2007-06-30 | 2014-10-16 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Waschmaschinen-Direktantrieb |
DE102007048219A1 (de) * | 2007-10-08 | 2009-04-09 | Schaeffler Kg | Waschmaschinen-Direktantrieb |
ITBO20070776A1 (it) * | 2007-11-23 | 2009-05-24 | Spal Automotive Srl | Unita' di ventilazione in particolare per autoveicoli. |
IT1390808B1 (it) * | 2008-07-30 | 2011-10-19 | Pasetto | Macchina fluidodinamica con giranti a pale |
DE102008046187A1 (de) * | 2008-09-06 | 2010-03-11 | Schaeffler Kg | Rotor eines Waschmaschinen-Direktantriebs |
DE102008053094A1 (de) | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Schaeffler Kg | Direktantrieb in Segmentbauweise |
CN101752973B (zh) * | 2008-12-13 | 2013-07-17 | 中山大洋电机股份有限公司 | 一种直驱电机 |
KR101139245B1 (ko) | 2010-07-12 | 2012-05-14 | 삼성전자주식회사 | 화상형성장치용 구동장치와 이를 가지는 화상형성장치 |
US8946954B2 (en) * | 2012-04-20 | 2015-02-03 | Nidec Motor Corporation | Integrated direct drive motor and control |
EP2709246A1 (de) * | 2012-09-13 | 2014-03-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung mit elektrischer Maschine in Leichtbauweise |
DE102012217363B4 (de) * | 2012-09-26 | 2020-01-30 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Elektrische Maschine mit Doppelluftspalt |
CN105471127B (zh) * | 2014-05-29 | 2019-02-05 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机及电机用磁芯 |
CN105471132B (zh) * | 2014-05-29 | 2019-09-17 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机用永久磁极及包括其的电机 |
CN106487187B (zh) * | 2015-08-28 | 2020-11-10 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 单相永磁电机及使用该电机的吹风机 |
TWI558067B (zh) | 2015-09-18 | 2016-11-11 | 財團法人工業技術研究院 | 一種電機繞線框架結構 |
DE102016205252A1 (de) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Mahle International Gmbh | Lageranordnung einer Motorwelle eines Elektromotors |
EP3879680A1 (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-15 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor arrangement |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT293531B (de) * | 1969-03-04 | 1971-10-11 | Siemens Ag | Elektrische Maschine, insbesondere Universalmotor für Haushaltsgeräte |
US3867654A (en) * | 1973-04-21 | 1975-02-18 | Gen Electric | Dynamoelectric machine stator |
US4061121A (en) * | 1975-04-30 | 1977-12-06 | Tecumseh Products Company | Magneto-alternator with magneto energy limiting |
DE2647675C3 (de) * | 1975-10-23 | 1983-01-20 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Elektromotor |
AU570069B2 (en) * | 1983-09-09 | 1988-03-03 | Black & Decker Incorporated | Electric motors |
EP0194402A3 (de) * | 1985-03-11 | 1987-05-13 | Louis Stanley | Elektrische Maschine mit einem Wicklungen tragenden Kern sowie Vorrichtungen zur Herstellung solcher Kerne |
DE3524515A1 (de) * | 1985-07-09 | 1987-01-15 | Thyssen Plastik Anger Kg | Wasserpumpe oder dergl. |
US5001412A (en) * | 1988-09-02 | 1991-03-19 | Chrysler Corporation | Alternator starter |
US5031587A (en) * | 1989-03-22 | 1991-07-16 | Briggs & Stratton Corporation | Internal combustion engine with integral stator and regulator |
DE9012087U1 (de) * | 1990-08-22 | 1992-01-02 | Papst Licensing GmbH & Co. KG, 78549 Spaichingen | Flachbauendes Kleingebläse |
IT1240997B (it) * | 1990-10-30 | 1993-12-27 | Magneti Marelli Spa | Motoventilatore, particolarmente per autoveicoli |
JPH06261501A (ja) * | 1993-03-09 | 1994-09-16 | Seiko Epson Corp | 電動機 |
-
1995
- 1995-01-10 IT IT95TO000009A patent/IT1279098B1/it active IP Right Grant
- 1995-12-18 EP EP95119958A patent/EP0722210A3/en not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-01-03 CA CA002166510A patent/CA2166510A1/en not_active Abandoned
- 1996-01-11 US US08/584,563 patent/US5825108A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITTO950009A0 (it) | 1995-01-10 |
EP0722210A3 (en) | 1998-08-05 |
US5825108A (en) | 1998-10-20 |
EP0722210A2 (en) | 1996-07-17 |
IT1279098B1 (it) | 1997-12-04 |
CA2166510A1 (en) | 1996-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ITTO950009A1 (it) | Perfezionamenti a motori di tipo brushless, in particolare per il pilotaggio diretto del cestello delle lavatrici | |
US8922076B2 (en) | Encapsulated stator | |
JP4649951B2 (ja) | モータおよび電機子の製造方法 | |
EP1643619B1 (en) | Coil for rotating electrical machine | |
CN1848612B (zh) | 电机 | |
US7122933B2 (en) | Reduced coil segmented stator | |
JP3651491B2 (ja) | モータのコイル端末固定方法 | |
JPH0828955B2 (ja) | 電子式整流付無整流子直流モータ | |
US20090134737A1 (en) | Stator of electric rotating machine and electric rotating machine | |
JP2018113848A (ja) | 電気モータ及びそのステータ | |
US7342334B2 (en) | Insulated stator with wire routing element | |
KR20120004969A (ko) | 전기 기계 | |
CN105191074A (zh) | 设置有用于机械地抵抗振动应力的衰减器的电机以及相应衰减器 | |
JPH07222424A (ja) | ステッピングモータ | |
JPS59191445A (ja) | 小型電動機 | |
JP4248778B2 (ja) | 永久磁石形電動機の回転子 | |
JP3791428B2 (ja) | 回転電機のステータ構造 | |
JP2009027836A (ja) | 回転電機 | |
JP7266528B2 (ja) | 電気モータ | |
JP2021535715A (ja) | モータ | |
JP3927319B2 (ja) | モータ | |
JP2014131438A (ja) | 回転機 | |
JPH0537642Y2 (it) | ||
JPH1189123A (ja) | 補助磁気回路を設けたモータ | |
IT202100002522A1 (it) | Statore di macchina elettrica. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
0001 | Granted | ||
TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19990128 |