PT1656725E - Motor de relutância - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "MOTOR DE RELUTÂNCIA" A invenção refere-se a um motor de relutância de acordo com as caracteristicas do conceito genérico da reivindicação 1.

Os motores de relutância do tipo em questão são conhecidos. Assim faz-se referência à DE 100 35 540 AI. Ali é representado e descrito um motor de relutância cujo rotor está equipado com quatro segmentos de rotor angulares distribuídos uniformemente. Os segmentos de rotor sobressaem, em relação ao eixo de rotação do rotor, radialmente para fora e apresentam uma secção horizontal essencialmente retangular, em que o lado frontal orientado radialmente para fora é configurado no plano horizontal com forma de segmento de círculo. A partir da US 4,698,537 é conhecido um motor de relutância, no qual os segmentos de rotor associados ao estator na zona disponível livre apresentar uma zona em planta retangular, na qual no lado do estator se segue um desvio angular no sentido de uma ampliação da dimensão periférica e além disso no lado do estator uma zona de borda saliente no lado frontal sobre os lados planos. As zonas dos cantos passam em ângulo agudo para uma superfície inferior desta zona de borda e esta zona de borda passa além disso em ângulo reto para a mencionada zona alargada. A US 5,432,390 descreve um motor de relutância no qual as transições entre os pólos do rotor são em planta configuradas continuamente côncavas. Além disso um canto da transição para a superfície frontal é configurada de forma arredondada. 2 A partir da US 5,111,095 é conhecido um motor de relutância, no qual as transições angulares são formadas a partir do lado frontal para os lados planos em relação a um prolongamento em linha reta dos lados planos para além deste prolongamento em linha reta. A invenção tem por objetivo desenvolver um motor de relutância com segmentos de motor essencialmente retangulares numa zona disponível livre, o qual com uma função favorável é configurado de forma vantajosa.

Este objetivo é atingido no objeto da reivindicação 1. O objetivo baseia-se no facto de que as transições são configuradas de forma arredondada, de modo que o raio do arredondamento se situa entre 0,3 e 2 mm e que os segmentos de rotor na zona das transições apresentam na transversal para com a extensão radial dos segmentos do rotor uma largura medida a qual corresponde 1,1 até 1,3 vezes à largura dos segmentos do rotor medida na mesma direção na zona dos lados planos. Não existem zonas angulares de arestas vivas entre o lado frontal e os lados planos dos segmentos do rotor. As zonas angulares são pelo contrário arredondadas, de modo que no decurso da produção do motor de relutância é facilitada a introdução do rotor no estator. No decurso da introdução do rotor no estator não acontece um encravamento o que no caso de zonas angulares com arestas vivas poderia resultar em dano. Dado que o arredondamento das zonas angulares significa em principio uma certa perda de material, está portanto previsto um alargamento das zonas angulares, sendo as zonas angulares alargadas providas do arredondamento de acordo com a invenção. Consequentemente o arredondamento pretendido não tem influência na caracteristica do motor. As transições também estão no sentido periférico respetivamente formadas além de um prolongamento retilíneo. A largura medida na transversal para 3 com a extensão radial dos segmentos do rotor corresponde preferencialmente a 1,2 vezes à largura dos segmentos do rotor medida na mesma direção na zona dos lados planos. 0 raio do arredondamento situa-se de preferência aproximadamente nos 0,5 mm. O rotor é composto por uma pluralidade de chapas finas, as quais estão dispostas axialmente umas por cima das outras. Assim podem ser utilizadas chapas estampadas, as quais, dispostas axialmente umas por cima das outras, permitem uma altura variável do rotor. Por meio da instalação de mais ou menos chapas de rotor o pacote de rotor pode ser configurado de forma variável, o que facilita principalmente a produção do rotor. Para consolidar o pacote de rotor formado pelas chapas, está previsto que as chapas sejam coladas umas às outras. Neste caso é preferencial que a colagem seja alcançada na base de um revestimento de verniz tratado em estufa. Devido à utilização de chapas envernizadas tratadas em estufa e o correspondente tratamento térmico é atingido mais outro melhoramento da estabilidade do rotor. Sob a designação de chapas envernizadas tratadas em estufa entendem-se chapas as quais eventualmente em complemento de uma camada isolante dos dois lados ainda apresentam uma camada de verniz tratada em estufa. Esta camada envernizada tratada em estufa transforma-se com o aumento da temperatura (cozedura) num estado de cola. Por meio desta colagem é alcançada uma união das chapas de rotor individuais que formam um pacote completo de rotor, o que se comprova como favorável quanto ao equilíbrio e à estabilidade. Também uma torção das chapas individuais umas contra as outras é evitada pela colagem. A seguir a invenção é explicada em pormenor na base dos desenhos anexos, os quais representam somente um exemplo de realização. Mostra: 4

Figura 1 um motor de relutância de acordo com a invenção numa representação de montagem em perspetiva; Figura 2 o motor de relutância numa representação explodida em perspetiva; Figura 3 o rotor com um disco sensor disposto de forma resistente à rotação e um ventilador também disposto de forma resistente à rotação, numa representação individual em perspetiva; Figura 4 o corte ampliado conforme a linha IV-IV na fig. 3; Figura 5 a vista de cima sobre o rotor com vista sobre o disco sensor; Figura 6 a vista lateral para este; Figura 7 o corte conforme a linha VII-VII na fig. 5; Figura 8 uma chapa de rotor, vista de cima; Figura 9 a ampliação da zona IX na fig. 8; Figura 10 a chapa de rotor numa representação em perspetiva; Figura 11 disco sensor numa vista de cima individual; Figura 12 a vista lateral do disco sensor; Figura 13 uma representação em perspetiva do disco sensor. 5

Representado e descrito é em primeiro lugar com referência às figuras 1 e 2 um motor de relutância 1, o qual essencialmente é composto por um rotor 3 a ser montado de forma resistente à rotação sobre um corpo de eixo de rotor 2, um disco sensor 4 igualmente a ser ligado de forma resistente à rotação com o rotor 3 sobre um corpo de eixo de rotor 2 bem como no lado do rotor 3 oposto ao disco sensor 4 um ventilador 5 a ser disposto com este, um estator 6 com um elemento de cobertura 7 em duas partes do estator para alojar bobinas do estator não representadas e duas pontes 8, 9 que apoiam as extremidades do corpo de eixo de rotor 2, em ambos os lados do estator 6 fixáveis no mesmo, 0 motor de relutância 1 representado é um assim denominado motor de relutância 8/6 e apresenta portanto um rotor 3 com seis segmentos de rotor 10 e um estator 6 com oito bobinas de estator não representadas em pormenor.

Os segmentos de rotor 10 estão distribuídos com ângulos iguais em torno do corpo base do rotor e sobressaem radialmente, sendo o rotor 3 composto por uma pluralidade de chapas de rotor 11 iguais, dispostas axialmente umas por cima das outras. Cada chapa de rotor 11 é de preferência uma peça estampada e está além disso provida num lado com um revestimento de verniz tratado em estufa. Por meio deste revestimento as chapas de rotor 11 são, para a formação do rotor 3 coladas umas à outros por aplicação do calor.

Cada segmento de rotor 10 é em planta essencialmente retangular com uma configuração com forma de segmento de circulo no lado frontal 12 e dois lados planos 13 que decorrem em paralelo. Cada segmento de rotor 10 passa nas transições dos lados planos 13 para os lados frontais 12 para um alargamento, sendo neste alargamento a transição arredondada 6 para o lado frontal 12. 0 arredondamento tem o número de referência 14. Em consequência do alargamento no final do segmento de rotor 10 as transições no sentido periférico são respetivamente formados para além de um prolongamento retilíneo do lados planos 13 (vide principalmente a representação ampliada na fig. 9). 0 raio r do arredondamento 14 perfaz no exemplo de realização representado aproximadamente 0,5 mm.

Para equilibrar o rotor 3 este está na zona dos lados planos 13 dos segmentos de rotor 10 guarnecido com entalhes 15 em diferentes dimensões tanto quanto ao comprimento medido na direção do eixo do rotor como também quanto à profundidade. Também, como se pode verificar na fig. 3, são possíveis vários entalhes 15 na zona de um lado plano 13. O disco sensor 4, o qual está fixado com o rotor 3 de forma resistente à rotação sobre o corpo de eixo de rotor 2, adota a função de uma placa de suporte para o rotor 3 composta por placas de rotor 11 individuais e serve deste modo para o aumento da estabilidade axial do rotor 3. Para este efeito o cubo 16 do disco sensor 4 sobressai em relação ao corpo base do disco 17, de modo que aquando da montagem sobre o corpo de eixo de rotor 2 é atingida uma pré-tensão na zona elástica sobre o pacote do rotor.

No lado do rotor 3 oposto ao disco sensor 4 está previsto o ventilador 5 disposto de forma resistente à rotação, o qual em conjunto com o disco sensor 4 contém o pacote de rotor. O ventilador 5 está neste caso aplicado sobre uma secção entalhada do corpo de eixo de rotor 2. 7 0 disco sensor 4 é formado por meio de estampagem seguindo-se o levantamento das bordas de entalhes 18 do disco, do que resulta que os entalhes 18 decorrem linearmente e sejam aproximadamente como um tipo de secante associadas à borda do corpo base 17 do disco.

Cada entalhe 18 do disco estende-se num perimetro por um ângulo de 30°. A largura da folga que permanece entre dois entalhes 18 do disco é portanto igual a uma largura de entalhe do disco, de modo que é moldado um disco sensor 4 simétrico.

Em consequência desta configuração do disco sensor 4 são aquando da rotação do rotor 3 produzidos 24 impulsos - na disposição de duas células de deteção de feixe direto 19 que atravessam os entalhes 18 do disco. Resultam quatro informações inequívocas de posicionamento para o acionamento das quatro fases do estator 6 provido de oito bobinas de estator.

Devido à disposição retilínea dos entalhes 18 do disco, estes servem simultaneamente como secções de vorticidade 20. Por intermédio destas secções é atingido um efeito de ventilação, por meio da qual se obtém uma limpeza automática das células de deteção de feixe direto 19. A associação do disco sensor 4 ao rotor 3 é escolhida de tal forma que aquando de um igual número de entalhes 18 do disco e de segmentos 10 do rotor, cada entalhe 18 do disco é orientado de modo que um flanco axial 21 de um entalhe 18 do disco apresenta em relação a um lado plano 13 do segmento de rotor 10 associado um deslocamento periférico de 7,5° (vide ângulo alfa na fig. 5). Devido a este deslocamento angular é possibilitado um funcionamento sem problemas do motor de 8 relutância 1 de quatro fases, tanto no funcionamento de rotações à direita como também de rotações à esquerda.

Lisboa, 30 de Abril de 2013

Claims (4)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Motor de relutância (1) com um rotor (3) e um estator (6), em que o rotor (3) apresenta segmentos de rotor (10), os quais em zonas disponíveis livres têm essencialmente uma forma retangular com uma configuração no lado frontal de um segmento de círculo, em que as zonas angulares que formam a transição do lado frontal (12) para os lados planos (13) opostos no sentido circunferencial são respetivamente configurados além de um prolongamento retilíneo do lados planos (13), caracterizado por, as transições serem arredondadas, o raio do arredondamento se situar entre 0,3 e 2 mm e os segmentos de rotor na zona das transições apresentarem uma largura medida na transversal para com a extensão radial dos segmentos de rotor de 1,1 a 1,3 vezes, à qual corresponde a largura dos segmentos de rotor medida na mesma direção na zona dos lados planos.

2. Motor de relutância de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, o rotor (3) ser composto por uma pluralidade de chapas finas (11), as quais estão dispostas umas por cima das outras.

3. Motor de relutância de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, as chapas (11) estarem coladas entre si.

4. Motor de relutância de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por, a colagem ser obtida na base de um revestimento das chapas (11) com verniz tratado em estufa. Lisboa, 30 de Abril de 2013