MX2007002988A

MX2007002988A - Motor electrico sin escobillas.

Info

Publication number: MX2007002988A
Application number: MX2007002988A
Authority: MX
Inventors: Lawrence F Bender
Original assignee: Isca Innovations Llc
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-11-14
Also published as: CA2581528A1; US7471026B2; US20070210675A1; EP1835597A2; EP1835597A3; CA2581528C

Abstract

Un motor eléctrico sin escobillas que incluye un alojamiento con un par de placas de extremo en forma de discos, fijas con relación al alojamiento en una relación separada y generalmente paralelas entre si. Se coloca respectivamente un par de cojinetes en los discos de extremo. Se monta un rotor de motor sobre el cojinete de una forma rotativa para rotar alrededor de su eje. Un ensamble de estator se soporta en el alojamiento entre las placas de extremo y por el cual pasa el rotor del motor. El ensamble de estator incluye una pluralidad de bobinas individuales de devanado de alambre en un arreglo toroidal alrededor del eje del rotor. El ensamble de estator tiene huecos en sus caras opuestas. Se colocan respectivamente un par de ensambles de rotor dentro de los huecos en caras opuestas del ensamble de estator dentro de las placas de extremo.

Description

MOTOR ELECTRICO SIN ESCOBILLAS CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se relaciona de manera general con la técnica de máquinas giratorias eléctricas, y en particular, con un motor eléctrico sin escobillas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las máquinas giratorias eléctricas, como motores y generadores, han sido usadas para una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, en un motor sin escobillas planas típico, un rotor es asegurado a un eje motor para la rotación adyacente a un estator estacionario. El rotor tiene una pluralidad de imanes permanentes separados e independientes mantenidos juntos en un arreglo anular norte/sur alternado. El estator incluye una pluralidad de bobinas las cuales están separadas angularmente alrededor del eje motor y colocadas axialmente al rotor con un espacio de aire entre ellas. Esas máquinas operan sobre el principio de que la corriente que se desplaza por las bobinas o devanados estacionarios del estator produce un campo magnético giratorio el cual, a su vez produce una corriente en el rotor la cual ocupa el espacio donde existe el campo magnético giratorio. La corriente inducida en el rotor reacciona con el campo magnético giratorio para producir una fuerza. En otras palabras, cuando las bobinas son energizadas, la corriente que fluye a su través interactúa con el flujo magnético de los imanes permanentes para generar torsión para hacer girar el eje motor. Esas máquinas giratorias eléctricas continúan encontrando problemas debido a su complejidad de construcción que implica un número indebido de partes asi como su ineficiencia . La presente invención está dirigida a resolver esos problemas proporcionando un diseño extremadamente simple y eficiente de un motor eléctrico.

SUMARIO DE LA INVENCION Un objetivo, por lo tanto, de la invención, es proporcionar un motor eléctrico sin escobillas novedoso y mejorado del carácter descrito. En al modalidad ejemplar de la invención, el motor incluye un alojamiento, con un par de placas extremas fijas relativamente al alojamiento en una relación generalmente paralela, separada, entre si. Un par de cojinetes son colocados respectivamente en los discos de los extremos. Un eje motor es articulado de manera giratoria en los cojinetes para girar alrededor de su eje. Un montaje de estator es soportado por el alojamiento intermedio en las placas extremas y a través de las cuales pasa el eje motor. El montaje de estator incluye una pluralidad de bobinas de alambre enrollado individuales en un arreglo toroidal alrededor del eje del eje motor. El montaje del estator tiene cavidades en las caras opuestas del mismo. Un par de montajes de rotor en forma de disco están colocadas respectivamente dentro de las cavidades en las caras opuestas del montaje del estator dentro de las placas extremas. De acuerdo a un aspecto de la invención, las bobinas de alambre enrollado del montaje del estator se superponen entre si en el arreglo toroidal alrededor del eje del eje motor. Una armadura de plástico se encuentra sobre moldeada alrededor del arreglo de bobinas, con los cables de las bobinas extendiéndose fuera de la armadura, y con la armadura sobre moldeada teniendo cavidades en las caras opuestas de la misma. El par de placas extremas tienen forma de disco y están aseguradas a las caras opuestas de la armadura. De acuerdo a otro aspecto de la invención, el par de montajes de rotor de forma discoidal están colocados, de manera respectiva, sustancialmente en su totalidad dentro de las cavidades circulares en las caras opuestas del montaje del estator. Cada montaje de rotor es laminado para incluir un disco magnético y un disco de retorno de flujo asegurado al disco magnético. El disco magnético es de material metálico sólido y homogéneo, con una pluralidad de sectores magnéticos permanentes de polaridad alternada incitada directamente en el material de metal sólido. El disco magnético tiene forma de anillo para proporcionar un arreglo similar a un anillo de sectores magnéticos permanentes. El disco de retorno es fabricado de material ferroso. De acuerdo a un aspecto más de la invención, el alojamiento es fabricado de material de plástico como una resina de poliéster termoendurecible . El alojamiento de plástico incluye medios de pasaje para hacer circular fluido lubricante o de enfriamiento. El alojamiento de plástico puede ser impregnado con un material de refuerzo fibroso. El alojamiento de plástico también puede incluir al menos una cavidad para recibir medios de control para el motor. La invención también contempla un método único para fabricar el montaje del estator. Particularmente, el montaje incluye un manguito de posicionamiento de la bobina sobre el cual las bobinas de alambre enrollado son colocadas y separadas apropiadamente. El manguito puede ser fabricado de material plástico. La armadura de plástico entonces es sobremoldeada alrededor del manguito y las bobinas colocadas y separadas apropiadamente, con el manguito permaneciendo dentro de la armadura después del sobremoldeo. El manguito también puede incluir porciones magnéticas de alambre para colocar alambres individuales gue se extiendan entre las bobinas de alambre enrollado. En la modalidad ejemplar, el manguito también incluye una pluralidad de proyecciones de posicionamiento alrededor de las cuales se colocan bobinas de alambre enrollado. Los otros objetivos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada en relación con los dibujos acompañantes .

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las características de esta invención que se cree son novedosas se exponen con particularidad en las reivindicaciones anexas. La invención, junto con sus objetivos y las ventajas de la misma, puede ser comprendida mejor con referencia a la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales números de referencia similares identifican elementos similares en las figuras y en las cuales: Las Figuras 1A y IB son vistas en perspectiva de los lados opuestos del motor eléctrico de acuerdo a la invención; Las Figuras 2A y 2B son vistas en perspectiva del despiece y en elevación lateral, respectivamente, del motor; Las Figuras 3?, 3B y 3C son vistas en elevación lateral y en perspectiva opuesta, respectivamente, del eje motor; La Figura 4 es una vista en perspectiva de un lado del montaje del estator, siendo el lado opuesto sustancialmente idéntico; La Figura 5 es una vista similar a la de la Figura 4, con el eje motor y uno de los montajes de rotor montados en un lado del montaje del estator; Las Figuras 6A, 6B y 6C son vistas en perspectiva, plana y en elevación lateral, respectivamente, del manguito de posicionamiento de la bobina usado en la fabricación del montaje del estator; Las Figuras 7A, 7B y 7C son vistas en perspectiva, plana y en elevación lateral, respectivamente, que muestran las bobinas colocadas apropiadamente sobre el manguito; La Figura 8 es una vista en perspectiva de una de las bobinas de alambre enrollado individuales; Las Figuras 9A, 9B, y 9C son vistas en perspectiva del despiece, en perspectiva del montaje y plana de uno de los montajes de rotor; Las Figuras 10A y 10B son en elevación lateral en perspectiva de uno de los discos de los extremos; La Figura 11 es una vista en perspectiva del alojamiento para el motor, con el motor colocado dentro de este; La Figura 12 es una vista en elevación lateral del despiece del alojamiento y el motor; La Figura 13 es una vista en perspectiva del despiece que muestra las mitades del alojamiento separadas; y Las Figuras 14A y 14B son vistas en perspectiva y elevación lateral, respectivamente, de una de las mitades del aloj amiento .

DESCRIPCION DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Refiriéndose a los dibujos con mayor detalle, y primero a las Figuras 1A, IB, 2A y 2B, la invención es realizada en un motor eléctrico sin escobillas, designado de manera general como 20, el cual es montable dentro de un alojamiento, generalmente designado como 22 (Figuras 11-13) . El motor eléctrico sin escobillas incluye un par de placas extremas de forma discoidal, designando de manera general como 24, fijas al alojamiento en una relación generalmente paralela, separada, entre si. Un eje motor, designado de manera general como 26, es articulado de manera giratoria en un par de cojinetes 28 montados en las placas extremas. Un montaje de estator, designado de manera general como 30, soportado fijamente por el alojamiento intermedio a las placas extremas y a través de las cuales pasa el eje motor. Un par de montajes de rotor de forma discoidal, designados de manera general como 32, se fijan al eje motor y se colocan en los lados opuestos del montaje del estator 30. De manera más particular, refiriéndose a las Figuras 3?, 3B y 3C en conjunto con las Figuras 1A-2B, el eje motor 26 incluye una configuración escalonada que incluye una porción de central de diámetro alargado 26a, un par de porciones de montaje de menor diámetro 26b en los lados opuestos de la porción central y un par de porciones de cojinete 26c de diámetros aún menores en los lados opuestos de las porciones de montaje 26b. Una porción 'del eje motor saliente 26b se extiende desde un extremo del eje motor y tiene una bocallave 26c para montar un componente auxiliar sobre ella. Por ejemplo, podría ser montado un impelente o ventilador de un sistema de ventilación sobre la porción del eje motor saliente 26d. El eje motor 26 define un eje de rotación 34 y la superficie externa de la porción central 26a, las porciones de montaje 26b y las porciones de cojinete 26c son circulares y concéntricas alrededor del eje de rotación. Cuando el eje motor 26 es montado dentro del motor 20, la porción central de diámetro alargado 26a se coloca dentro de un orificio pasante central 36 (Figura 2A) del montaje del estator 30. Los montajes de rotor 32 son montados alrededor de las porciones de montaje 26b contra un par de superficies laterales similares a anillos, anulares 38 de la porción central 26a. Los montajes de rotor son fijados al eje motor contra las superficies 38 por medio de sujetadores apropiados, como tornillos, roscados en una pluralidad de orificios roscados internamente 39 en las superficies 38, de modo que los montajes de rotor giren conjuntamente con el eje motor 26. El eje motor es articulado dentro de las placas extremas 24 por medio de porcióríes de cojinetes 26c del eje motor que están colocadas dentro de los cojinetes 28 en las placas extremas. Refiriéndose a la Figura 4 en conjunto con las FIGURAS 1A-2B, el montaje del estator 30 es fijado dentro del alojamiento 22 (Figuras 11-13) e incluye el orificio pasante 36 descrito anteriormente dentro del cual gira el eje motor 26. El montaje del estator incluye una armadura de plástico 40 la cual rodea completamente una pluralidad de bobinas individuales, descritas más adelante. La armadura 40 es una estructura moldeada de una pieza de material plástico y tiene cavidades circulares 42 en las caras opuestas de la misma. Una pluralidad de orificios de montaje 44 se extiende a través de la armadura e inmediatamente fuera de las cavidades 42. La Figura 4 muestra una pluralidad de cables 46 que se proyecta fuera de una periferia externa de la armadura. Como se observará aquí posteriormente, el motor 20 es un motor de tres fases, y existen cables de entrada y salida 46 por cada fase. Una saliente de liberación de esfuerzo 48 es moldeada integralmente con la armadura 40 y a través de la cual se proyectan los cables . También pueden ser colocados detectores dentro del montaje del estator, con los cables 50 proyectándose hacia fuera del mismo. La armadura sobremoldeada 40 puede ser fabricada exacta y repetidamente por medio de un molde de precisión. La armadura puede ser fabricada de un compuesto de moldeo de epoxi cargado con fibra mineral y/o de vidrio. La Figura 5 muestra un submontaje de ese motor 26, montaje de estator 30 y montaje de rotor 32. Puede observarse que el montaje de rotor de forma discoidal está fijo al eje motor, está colocado de manera sustancial totalmente dentro de la cavidad circular 42 en la cara respectiva de la armadura 40 del montaje del estator. Las placas extremas 24 pueden entonces ser fijadas a las caras opuestas 52 del montaje de estator, como se describe aquí posteriormente. Las Figuras 6A, 6B y 6C muestran un manguito de posicionamiento de la bobina, designado de manera general como 54, el cual es usado en la fabricación del montaje del estator 30. Generalmente, el manguito de posicionamiento de la bobina coloca y separa de manera apropiada las bobinas de alambre enrollado individuales del montaje del estator, de modo que la armadura de plástico 40 pueda ser sobremoldeada a su alrededor. Específicamente, el manguito de posicionamiento de la bobina 54 incluye un anillo central 54a, como un anillo externo 54b y una pluralidad de rayo 54c que se extienden entre el anillo central y el anillo externo. Todo el manguito puede ser moldeado de manera unitaria como una estructura de una pieza de un material de plástico. Los rayos 54c definen un plano, y la configuración del manguito sobre el lado de ese plano es una imagen especular del manguito sobre el lado opuesto de ese plano. Específicamente, un arreglo circular de cavidad es de posicionamiento de bobina, anulares, 54d se abren radialmente hacia fuera alrededor del anillo central 54a sobre cada lado opuesto del plano formado por los rayos. Un arreglo circular de postes de posicionamiento de bobina 54e se proyecta generalmente perpendicular al plano de los rayos alrededor del anillo externo 54b, nuevamente en ambos lados opuestos del plano definido por los rayos. Una pluralidad de porciones de administración de alambre orientadas de manera opuesta y alternadas 54f se proyectan hacia fuera alrededor de toda la periferia externa del anillo externo 54b. Las porciones de administración de alambre tienen ranuras 54g dentro de las cuales los alambres individuales que se extienden en entre las bobinas de alambre enrollado se colocan y administran. Las Figura 7A, 7B y 7C muestran una pluralidad de b bobinas de alambre enrollado individuales, designadas de manera general como 56, colocadas y separadas apropiadamente una en relación a otra por el manguito de posicionamiento de la bobina 54. Como se estableció anteriormente, el motor 20 es un motor de tres fases. Por lo tanto, las bobinas 56A representan las bobinas de una fase del motor, las bobinas 56B representan una segunda fase del motor y las bobinas 56C representan una tercera fase del motor. Los alambres 58 entre las bobinas individuales en cada fase son colocados, separados y "administrados" dentro de las ranuras 54g de las porciones de administración de alambre 54f del manguito de posicionamiento de bobina 54. Después de que las bobinas 56 son colocadas y separadas apropiadamente alrededor de ambos lados del manguito de posicionamiento de bobina 54, la armadura de plástico 40 es sobremoldeada totalmente alrededor del arreglo de bobinas como se describió anteriormente y se muestra en la Figura 4. El manguito de posicionamiento de bobina 54 permanece dentro de la armadura de plástico sobremoldeada. La Figura 8 muestra una sola de las bobinas de alambre enrollado 56. Puede observarse que cada bobina es generalmente de forma trapezoidal con porciones laterales extendiéndose radialmente 56a y porciones extremas que se extienden circunferencialmente, internas y externas, 56b y 56c, respectivamente. También puede observarse que las porciones laterales 56a están colocadas en un plano común desviado de las porciones extremas 56b y 56c. Cuando todas las bobinas individuales son montadas sobre y separadas alrededor del manguito de posicionamiento de bobina como se muestra en las Figuras 7A-7C, las porciones extremas que se extienden circunferencialmente, internas, 56b de las bobinas se sentarán dentro de las cavidades arqueadas 54d (Figura 6A) del manguito, y las porciones extremas que se extienden circunferencialmente, externas, 56c del las bobinas serán colocadas alrededor de los -postes de posicionamiento 54e del manguito. Cuando todas las bobinas son colocadas de este modo sobre los lados opuestos del manguito, todas las porciones laterales que se extienden' radialmente 56a de todas las bobinas estarán coplanares en el plano definido por los rayos 54c del manguito. Ambos del par de montajes de rotor 32 que están colocados dentro de las cavidades opuestas del montaje del estator 30, son idénticos. Uno de los montajes de rotor se muestra en las Figuras 9A, 9B y 9C. Cada montaje de rotor está laminado e incluye un disco o anillo magnético, designado de manera general como 60, y un disco de retorno de flujo, designado de manera general como 62. El disco de retorno de flujo es fabricado de material ferroso como el acero. El anillo magnético 60 es sólido y de material metálico homogéneo capaz de ser fabricado en imanes permanentes. Específicamente, el anillo magnético 60 es fabricado de material o aleación magnética permanente de tierra rara. El neodimio ha sido usado en la modalidad preferida. Sin embargo, también podrían ser usados Alnico, Samario, Cobalto o un material de cerámica. Hasta este punto, y refiriéndose a la Figura 9C, una pluralidad de sectores magnéticos permanentes 64 de polaridad alternada solicitados directamente en el material de metal sólido del anillo magnético 60. Los sectores magnéticos permanentes están ' >!¥?? " un arreglo similar a un anillo y están cubiertos sobre un lado con un disco de retorno de flujo 62 puesto que el disco de retorno de flujo es laminado al disco magnético por un procedimiento o material de unión. De manera más particular, las aleaciones de tierra rara de anillos magnéticos 60 se forman por un proceso de tubimetalurgia . El material es vaciado o moldeado, compactado o comprimido en un cuerpo que tiene una sección transversal de forma anular. Debido a que el material es frágil, no puede ser cortado con sierras o maquinado como la mayoría de los metales. En consecuencia, el cuerpo es rebanado en anillos magnéticos 60 usando alambres de EDM o rectificado con una rueda abrasiva, usando un fluido refrigerante para minimizar las fisuras o cortes por calor. Los anillos son entonces recubiertos con un sellado anticorrosión apropiado, como el zinc o similar. El anillo magnético recubierto 60 es entonces unido al disco de retorno de flujo 62 como se observa en las Figuras 9B y 9C, por medio de un adhesivo apropiado entre las superficies planas confrontadas de los discos. El montaje puede ser recubierto, nuevamente con un sellador anticorrosión, para evitar la corrosión del disco de retorno de flujo de acero y para proteger la unión adhesiva. La unión del anillo magnético al disco de retorno también permite la alineación apropiada del aniÍlo"'*sóbre el disco de retorno el cual es de acero y puede ser dimensionado y formado con maquinación de precisión. En efecto, este montaje voluntario puede ser equilibrado en giro antes de la magnetización. En muchas aplicaciones, el balanceo o equilibrio no es aún necesario . El anillo magnético unitario y el montaje del disco de retorno están ahora listos para ser magnetizados. Específicamente, el montaje es colocado sobre un dispositivo magnetizante adaptado. El dispositivo está diseñado para magnetizar polos múltiples sobre un solo anillo de tierra rara al mismo tiempo. Un capacitor descarga a través de una bobina sobre el dispositivo magnetizante, alineada con una posición deseada sobre el anillo magnético correspondiente a uno de los sectores magnéticos 64. Existe una bobina por polo sobre el dispositivo para el número de polos deseados sobre cualquier anillo magnético dado. Los capacitores son efectivos para activar supercargas de voltaje lo cual excita el metal sobre el orden de 30 veces más potente que un imán permanente ferroso típico. Cuando se completa, existe una unión auxiliar creada entre el anillo magnético y el disco de retorno de flujo debido a la atracción del disco hacia los imanes . Cuando el anillo magnético 60 es magnetizado, se forman espacios de aire 65 (Figura 9c) entre los sectores magnéticos 64. Con los sectores- magnéticos siendo creados en el material sólido del anillo magnético, puede formarse fácilmente una parte equilibrada como el montaje del rotor del motor, debido a que se evitan los componentes magnéticos individuales o independientes. El disco de retorno 62 de cada montaje de rotor 32 está provisto con una pluralidad de orificios pasantes de fijación 69A para montar el disco sobre un dispositivo apropiado durante la unión del anillo magnético 60 al disco de retorno. El disco de retorno también está provisto con una pluralidad de orificios de alineación 69B para recibir pernos de alineación (no mostrados) . El anillo magnético 60 tiene una pluralidad de cavidades de alineación 69C las cuales abarcan los pernos de alineación en alineación con los orificios de alineación 69B en el disco de retorno. El anillo magnético puede ser magnetizado usando sus orificios y cavidades como puntos de referencia, puesto que los sectores magnéticos no pueden ser vistos visualmente. Por ejemplo, la Figura 9C muestra los orificios de alineación 69B y las cavidades de alineación 69C en lugares en espacios de aire 69. Todos esos orificios también pueden funcionar como orificios de circulación o ventilación de aire. Cuando el motor sea montado, el arreglo circular o toroidal de las bobinas de alambre enrollado individuales 56 del montaje del estator 30 generalmente se alinearán axialmente con el anillo de los sectores magnéticos permanentes 64. Los. montajes de" rotor 32 son colocados sobre las porciones de montaje 26B (Figuras 3A-3C) del eje motor 26 contra las caras anulares 38 del eje motor. Las porciones de montaje del eje motor se localizan dentro de los orificios centrales 66 de los montajes de rotor 66, y se insertan sujetadores apropiados a través de los orificios 68 en el disco de retorno 62 y en los orificios roscados internamente 39.en los lados opuestos de la porción central 26a del eje motor. Las placas extremas 24 del motor 20 son idénticas entre si. Una de las placas extremas se muestran en las Figuras 10A y 10B. Cada placa extrema es circular y generalmente de forma discoidal. Cada placa extrema tiene una cavidad central, circular, de forma acopada 70 en la cara exterior de la misma para recibir uno de los cojinetes respectivos 28 los cuales pueden ser colocados a presión en la cavidad. Las porciones de soporte 26C del eje motor 26 se extienden a través de los orificios 72 en las placas extremas y hacia los cojinetes 28. Las placas de cojinete tienen una pluralidad de orificios de montaje 74 alrededor de la periferia externa de las mismas para recibir los sujetadores apropiados para fijar las placas de cojinete a las caras opuestas 52 (Figuras 4 y 5) de la armadura sobremoldeada 40 del montaje del estator 20. Los sujetadores son roscados en los orificios 44 .(Figura . ).¾;gle,...la armadura. De manera alternativa, los sujetadores podrían extenderse totalmente a través del montaje del motor para sujetar las placas extremas contra las caras externas del montaje del estator. Se proporciona una pluralidad de orificios de circulación o ventilación 78 en cada placa extrema. Las placas extremas podrían ser fabricadas de material plástico y eléctrico si existiera alguna posibilidad de que las placas extremas pudieran acoplarse a los montajes del rotor 32. Por otro lado, como se observa en la Figura 5, los montajes de rotor pueden ser rebajados dentro de las cavidades circulares 42 del montaje del estator y no poder acoplarse a las placas extremas, por lo que las placas extremas pueden ser fabricadas de material de metal resistente. Refiriéndose a las Figuras 11-13, el alojamiento 22 para el motor 20 es fabricado como una estructura de dos partes que incluye un par muy similar si no de mitades de alojamiento idénticas 80. Cada mitad del alojamiento es generalmente cuadrada e incluye generalmente una cavidad central 82 para recibir un cojinete 84. Las porciones del cojinete 26c (Figuras 3A-3C) del eje motor 26 son suficientemente largas para extenderse a través de ambos de los cojinetes 28 del motor 20 así como los cojinetes 84 dentro del alojamiento. Como se observa en la Figura 11, la porción sobresaliente del eje motor 26d del eje motor se proyecta fuera del, , alojamiento,,.,, para conectarse a un componente extraño, como un impelente o ventilador de una unidad de ventilación. Las mitades del alojamiento 80 son moldeadas unitariamente como estructuras de una pieza fabricadas de una resina de poliéster termoendurecible . El material plástico de las mitades de alojamiento puede ser impregnado con un material de refuerzo fibroso. Al menos una de las mitades del alojamiento puede incluir una pluralidad de pernos de montaje 85 para insertarse a través de los orificios de montaje 74 en las placas extremas 24 y a través de los orificios de montaje 44 en el montaje del estator 30. Las Figuras 14? y 14B muestran las caras internas de una de las mitades del alojamiento 80. Una característica de las mitades de alojamiento es moldeada de material plástico, dado que una o más de las mitades del alojamiento pueden ser moldeadas con varios pasajes 86 cuando se desee. En la configuración particular, los pasajes son moldeados dentro de los lados periféricos y dentro de los componentes similares a rayos 88, los cuales refuerzan las mitades del alojamiento pero que generalmente reducen el peso del alojamiento total. Se contempló que las mitades del alojamiento pueden ser montadas entre sí por un sello impermeable, y varios fluidos pueden fluir directamente a través de los pasajes proporcionando varias aberturas u orificios 90. Por ejemplo, los pasajes pueden proporcionar conductos para hacer^ fluir directamente fluidos lubricantes o de enfriamiento a un compartimiento 92 que rodee el motor. Por otro lado, los pasajes 86 pueden aceptar conductos auxiliares, tuberías o tubos para hacer pasar el lubricante o fluidos refrigerantes o de enfriamiento a su través. Las mitades del alojamiento también pueden ser moldeadas integralmente con compartimientos o cavidades 94 para recibir medios de control para el motor. Si se desea, pueden ser proporcionadas varias placas 96 (Figuras 12 y 13) para cerrar las cavidades, si se desea. Se comprenderá que la invención puede ser realizada en otras formas específicas sin apartarse del espíritu o características centrales de la misma. Los presentes ejemplos y modalidades, por lo tanto, deben considerarse en todos los aspectos como ilustrativos y no restrictivos, y la invención no debe ser limitada a los detalles dados aquí.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un motor eléctrico sin escobillas, caracterizado porque comprende : un alojamiento; un par de placas extremas de forma discoidal relativamente fijas al alojamiento en relación generalmente paralela, separada, entre sí, teniendo cada placa extrema una cavidad central para recibir un cojinete; un par de cojinetes colocados respectivamente dentro de las cavidades de los discos extremos; un eje motor articulado de manera giratoria en los cojinetes en las placas extremas para girar alrededor de su eje; un montaje de estator soportado por el alojamiento intermedio a las placas extremas y a través de las cuales pasa el eje motor, incluyendo el montaje del estator una pluralidad de bobinas de alambre enrollado, individuales, en un arreglo coloidal superpuesto alrededor del eje del eje motor, una armadura de plástico sobremoldeada alrededor del arreglo de las bobinas con los cables de las bobinas extendiéndose hacia fuera de la armadura, y teniendo la armadura sobremoldeada una cavidad circular en las caras opuestas de la misma; y un par de montajes de rotor de forma discoidal fijos al eje motor y colocadas, respectivamente, de manera sustancialmente total dentro de la cavidad circular en las caras opuestas del montaje del estator dentro de las placas extremas, estando cada montaje de rotor laminado para incluir un disco magnético y un disco de retorno de flujo asegurado al disco magnético, siendo el disco magnético sólido y de material de metal homogéneo con una pluralidad de sectores magnéticos permanentes de polaridad alternada incitados directamente en el material de metal sólido del disco en un patrón similar a un anillo de sectores magnéticos permanentes generalmente alineados de manera radial con el arreglo de bobinas del alambre enrollado del montaje del estator.
2. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el par de placas extremas de forma discoidal son aseguradas a las caras opuestas de la armadura del montaje del estator.
3. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las cavidades centrales en las placas extremas tienen forma acopada para sentar los cojinetes dentro de ellas.
4. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las cavidades de forma acopadas se localizan en las caras externas de las placas extremas .
5. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el eje motor se proyecta a través de al menos una de las placas extremas.
6. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el eje tiene una porción central de diámetro alargado articulada dentro del montaje del estator, con los montajes del rotor localizados sobre los lados opuestos de la porción central.
7. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los montajes del rotor se fijan a los lados opuestos de la porción central del eje motor.
8. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el par de placas extremas de forma discoidal se aseguran a las caras opuestas de la armadura del montaje del estator, y los cables de las bobinas del montaje del estator se proyectan desde un borde periférico de la armadura del montaje del estator.
9. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las cavidades circulares en las caras externas de la armadura del montaje del estator tienen profundidades al menos tan grandes como el espesor de los montajes del rotor de forma discoidal.
10. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el par de placas extremas de forma discoidal se aseguran a las caras opuestas de la armadura del montaje del estator.
11. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las bobinas sobremoldeadas del -.montaje del estator son generalmente de forma trapezoidal con las porciones laterales extendiéndose radialmente y las porciones extremas extendiéndose circunferencialmente, con las porciones laterales siendo generalmente coplanares.
12. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el disco de retorno de flujo de los montajes del rotor son fabricados de material ferroso.
13. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el montaje del estator incluye un manguito de posicionamiento de bobinas sobre el cual las bobinas de alambre enrollado son colocadas y separadas apropiadamente antes de sobremoldear la armadura de plástico a su alrededor, permaneciendo el manguito dentro de la armadura después del sobremoldeo.
14. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el manguito de posicionamiento de la bobina incluye porciones magnéticas de alambre para colocar alambres individuales que se extienden entre las bobinas de alambre enrollado.
15. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el manguito de posicionamiento de la bobina incluye una pluralidad de proyecciones de t:,ppsicionamiento alrededor de las cuales se colocan las bobinás de alambre enrollado.
16. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento es fabricado de material plástico.
17. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el alojamiento es fabricado de resina de poliéster termoendurecible.
18. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el alojamiento de plástico incluye medios de pasaje para hacer circular lubricante o fluidos refrigerantes.
19. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el alojamiento de plástico es impregnado con un material de refuerzo fibroso.
20. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el alojamiento de plástico incluye al menos una cavidad para recibir medios de control para el motor.
21. Un motor eléctrico sin escobillas, caracterizado porque comprende: un alojamiento; un par del placas extremas fijas en relación al alojamiento en relación generalmente paralela, separada, entre si; un par de cojinetes colocados respectivamente sobre los discos extremos; un eje motor articulado de manera giratoria en los cojinetes sobre las placas extremas para girar alrededor de su eje; un montaje de estator soportado por el alojamiento intermedio a las placas extremas y a través de las cuales pasa el eje motor, incluyendo el montaje del estator una pluralidad de bobinas de alambre enrollado, individuales, en un arreglo coloidal alrededor del eje del eje motor, y teniendo el montaje del estator cavidades en caras opuestas del mismo; y un par de montajes de rotor de forma discoidal fijos al eje motor y colocados respectivamente dentro de las cavidades circulares en las cavidades opuestas del montaje del estator dentro de las placas extremas, estando cada montaje de rotor laminado para incluir un disco magnético y un disco de retorno de flujo asegurado al disco magnético, siendo el disco magnético sólido y de material de metal homogéneo con una pluralidad de sectores magnéticos permanentes de polaridad alternada incitada directamente en el material de metal sólido del disco en un patrón similar a un anillo de los sectores magnéticos permanentes generalmente alineados de manera radial dentro del arreglo de bobinas de alambre enrollado del montaje del estator.
22. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el eje motor se proyecta a través "de , 'al menos una de las placas extremas .
23. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el eje motor tiene una porción central de diámetro alargado articulada dentro del montaje del estator, con los montajes del rotor localizados sobre lados opuestos de la porción central.
24. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque los montajes del rotor se fijan a los lados opuestos de la porción central del eje.
25. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque las cavidades en las caras extremas del montaje del estator tiene profundidades al menos tan grandes como el espesor de los montajes de rotor de forma discoidal.
26. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque las bobinas superpuestas y el montaje del estator son generalmente de forma trapezoidal con las porciones laterales extendiéndose radialmente y las porciones extremas extendiéndose circunferencialmente, con las porciones laterales siendo generalmente coplanares.
27. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque los discos de retorno de los- montajes del rotor son fabricados de material ferroso.
28. Un motor eléctrico sin escobillas, caracterizado porque comprende: un alojamiento; un par de placas extremas fijas en relación al alojamiento en relación generalmente paralela, separada, entre si; un par de cojinetes colocados respectivamente sobre los discos extremos; un eje motor articulado de manera giratoria en los cojinetes sobre las placas extremas para girar alrededor de su eje; un montaje de estator soportado por un alojamiento intermedio a las placas extremas y a través de las cuales pasa el eje motor, incluyendo el montaje del estator una pluralidad de bobinas de alambre enrollado, individuales, en un arreglo toroidal alrededor del eje del eje motor, una armadura de plástico sobremoldeada alrededor del arreglo de bobinas con los cables de las bobinas extendiéndose fuera de la armadura, y teniendo la armadura cavidades circulares en las caras opuestas de la misma; y un par de montajes de rotor de forma discoidal fijos al eje motor y colocados respectivamente, de manera sustancial totalmente dentro de las cavidades circulares en las caras opuestas del montaje del estator dentro de las placas extremas .
29. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el par de placas extremas de forma discoidal se aseguran a las caras opuestas de la armadura del montaje del estator.
30. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque las cavidades circulares en las caras extremas de la armadura del montaje del estator tienen profundidades al menos tan grandes como el espesor de los montajes de rotor de forma discoidal .
31. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el par de placas extremas de forma discoidal están aseguradas a las caras opuestas de la armadura del montaje del estator.
32. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque las bobinas superpuestas del montaje del estator son generalmente de forma trapezoidal con las porciones laterales extendiéndose radialmente en las porciones extremas extendiéndose circunferencialmente, con las porciones laterales siendo generalmente coplanares.
33. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el montaje del estator incluye' un manguito de posicionamiento de bobina sobre el cual se colocan y separan apropiadamente las bobinas de alambre enrollado antes de sobremoldear la armadura de plástico a su alrededor, permaneciendo el manguito dentro de la armadura después del sobremoldeo.
34. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el manguito de posicionamiento de bobina incluye porciones de administración para colocar los alambres individuales que se extienden entre las bobinas de alambre enrollado.
35. El motor eléctrico sin escobillas de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el manguito de posicionamiento de la bobina incluye una pluralidad de proyecciones de posicionamiento alrededor de las cuales se colocan bobinas de alambre enrollado.
36. Un montaje de estator con un motor eléctrico sin escobillas, caracterizado porque comprende: una pluralidad de bobinas de alambre enrollado, individuales; un manguito de posicionamiento de bobina sobre el cual se colocan y separan apropiadamente las bobinas en un arreglo predeterminado; y una armadura de plástico sobremoldeada de manera sustancialmente total alrededor del arreglo de bobinas y el manguito para mantener la posición y separación apropiada de las bobinas en el arreglo predeterminado.
37. El montaje de estator de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el manguito de posicionamiento de bobina incluye porciones magnéticas de alambre para colocar alambres individuales que se extienden entre las bobinas de alambre enrollado.
38. El montaje de estator de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el manguito de posicionamiento de bobina incluye una pluralidad de proyecciones de posicionamiento alrededor de la cual se colocan bobinas de alambre enrollado.
39. El montaje de estator de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque las bobinas de alambre enrollado individuales se colocan sobre el manguito en un arreglo toroidal sobrepuesto alrededor del eje central del montaje del estator.
40. El montaje de estator de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque los cables de las bobinas de alambre enrollado se extienden hacia fuera de la armadura en una periferia externa del mismo.
41. El montaje de estator de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque la armadura incluye cavidades circulares en las caras opuestas de la misma para recibir un par de rotores de forma discoidal sobre los lados opuestos del montaje del estator.
42. Un método para fabricar montaje de estator para un montaje eléctrico sin escobillas, caracterizado porque comprende : enrollar o devanar una pluralidad de bobinas de alambre enrollado, individuales; proporcionar un manguito de posicionamiento de bobina; colocar apropiadamente las bobinas sobre el manguito en un arreglo predeterminado, separado; y sobremoldear una armadura de plástico de manera sustancialmente total alrededor del arreglo de bobinas y el manguito para mantener la posición y separación apropiada de las bobinas en el arreglo predeterminado.
43. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque incluye el paso de conectar eléctricamente los alambres individuales que se extiendan entre las bobinas de alambre enrolladas después de que las bobinas sean colocadas sobre el manguito.
44. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque incluye proporcionar el manguito de posicionamiento de bobina con porciones de administración de alambre, y colocar los alambres individuales que se extienden entre las bobinas de alambre enrollados sobre las porciones de administración de alambre del manguito.
45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque incluye el paso de conectar eléctricamente los cables individuales que se extienden entre las bobinas, con los alambres conectados colocados sobre las porciones de administración de alambre del manguito.
46. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque incluye proporcionar el manguito de posicionamiento de bobina con una pluralidad de proyecciones de posicionamiento, con las bobinas de alambre enrollado colocadas apropiadamente alrededor de las proyecciones.
47. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque incluye colocar las bobinas de alambre enrollado individuales sobre el manguito de posicionamiento de bobina en un arreglo toroidal superpuesto alrededor del eje central del montaje del estator.
48. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la armadura de plástico es sobremoldeada alrededor de las bobinas de alambre enrollado con los cables de las bobinas extendiéndose hacia fuera de la armadura en una periferia externa de la misma.
49. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la armadura de plástico sobremoldeada con cavidades en las caras opuestas de la misma para recibir un par de rotores apropiados del motor eléctrico .