PT2255431E - Motor de acionamento direto com baixa inércia e superior densidade energética - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"MOTOR DE ACIONAMENTO DIRETO COM BAIXA INÉRCIA E SUPERIOR DENSIDADE ENERGÉTICA" A invenção refere-se a máquinas eletrónicas que, com uma construção de extensão axial muito reduzida e mais curta, permitem momentos de torção muito elevados, bem como preenchem elevadas necessidades de uniformidade do momento de torção. São, de preferência, previstas para uma alimentação de potência eletrónica com uma elevada frequência de base e permitem que disso resultem densidades energéticas muito elevadas.

Estado da técnica:

De acordo com o estado da técnica a necessidade de elevados momentos de torção é melhor preenchida por meio de máquinas permanentemente excitadas. Esses motores são executados, ou como máquinas síncronas polifásicas permanentemente excitadas, ou como máquinas de fluxo transversal, uma vez que permitem um pequeno passo polar e elevadas densidades de força. A forma de construção citada em primeiro lugar é conhecida a partir de, entre outras, a DE 10 2004 045 939 ("Permanenterregte Synchronmaschine mit

Unterdruckungsmitteln zur Verbesserung der

Drehmomentwelligkeit" [Máquina síncrona permanentemente excitada com meios de supressão para melhoria da flutuação do momento de torção]). Ela tem, entre outras, as seguintes desvantagens essenciais: • O rotor necessita, para a constituição de uma guia de fluxo magnética, de uma quantidade considerável de 2 material de ferro macio, o que eleva o momento de inércia e o peso. • Para a excitação elétrica, os pólos do estator são portadores, cada um deles, de bobinas de excitação. Isso leva a que, em formas de execução destinadas a elevadas densidades de força de alta polaridade, sejam dispendidos, um elevado custo de enrolamento e elevadas perdas potenciais de cobre no estator. A forma de construção referida em segundo lugar é essencialmente mais favorável em relação a esses pontos, uma vez que o enrolamento do estator pode ser executado como um simples enrolamento anular e podem ser melhor executadas formas de realização de polaridade extremamente elevada.

Formas de construção de máquinas de fluxo transversal são conhecidas, entre outras, da DE 101.10.719 ("Transversalflussmaschine mit mehreren einstrãngigen

Erregerteilen" [Máquina de fluxo transversal com múltiplas peças de excitação monofilares]) e da DE 198.48.123 ("Transversalflussmaschine mit Rotor-Sammler" [Máquinas de fluxo transversal com rotor-coletor]).

Infelizmente essas formas de construção apresentam uma construção complicada, com peças múltiplas e outras desvantagens essenciais: • O rotor necessita, para a orientação do campo e para a concentração do campo ("Rotor-Sammler" - rotor- coletor) de uma quantidade considerável de material de ferro macio, em complemento dos magnetos permanentes, 3 pelo que o momento de inércia e o peso aumentam de modo desfavorável. • A uniformidade formal da força de acionamento produzida é pouco satisfatória, de modo que, com a finalidade de reduzir as pulsações do momento de torção, são necessários: uma elevada quantidade de fios (em geral, superior a 3) e/ou um controlo eletrónico da corrente dos fios, dependente do ângulo do rotor. Ambas as medidas têm uma influência desfavorável sobre as despesas técnicas para a respetiva potência eletrónica e o grau de eficácia que se pode atingir. Consequentemente é desejável um dispositivo que, logo à partida, forneça um momento de utilização elevado e continuadamente constante por fio, numa zona angular muito vasta do rotor, de modo que seja significativo mesmo em formas de realização difásicas (número de fios: 2) e possa ser possibilitada com pouca despesa. • 0 enrolamento anular, realizável de forma simples, produz um campo de dispersão magnética perturbador, o qual provoca indesejadas perdas em peças de construção metálica vizinhas. Em situações de montagem apertadas isso constitui um grave problema. A fim de evitar as desvantagens do enrolamento anular foram também propostas máquinas de fluxo transversal com enrolamentos divididos. Uma forma de realização correspondente é conhecida da descrição da patente DE 10 2004.006.890 ("Mehrstrángige Transversalflussmaschine mit verteilter Wicklung" [Máquina de fluxo transversal multifilar com enrolamento dividido]). 4 0 passo polar do enrolamento multifilar pode aqui ser escolhido várias vezes maior do que através da divisão previamente fornecida através dos magnetos permanentes do rotor, de modo que pode ser disponibilizado um corte perpendicular maior do enrolamento - em comparação com uma máquina síncrona polifásica com o mesmo passo polar. Em contrapartida é desvantajosa a elevada despesa com a respetiva eletrónica de potência (ver figura 5 da DE 10 2004 006 890), que se vê no número necessário de conversores e nas elevadas exigências em relação à sua frequência de ligação e reserva de tensão. Mantêm-se as referidas desvantagens em relação à construção/execução mecânica e aos elevados momentos de inércia do rotor.

Das DE 102 42 833 6 ("Elektrische Antriebsvorrichtung" [Dispositivo elétrico de acionamento]) e DE 102 006 036 707 ("Trãgheitsarmer Direktantrieb" [Motor de acionamento direto com baixa inércia]) são conhecidas outras formas de realização de máquinas de fluxo transversal. Ambas apresentam rotores em forma de disco, que suportam magnetos permanentes, os quais não contêm qualquer material complementar de ferro macio. Isso é vantajoso em relação ao momento de inércia. Na forma de realização referida em primeiro lugar (DE 102 42833.6) é, no entanto, necessário um número muito elevado de magnetos permanentes, instalados em pelo menos dois anéis concêntricos (por exemplo, quatro, ver ali a figura 3) . Com isso a execução do rotor é dificultada e a solidez mecânica é acentuadamente prejudicada. Finalmente, apresenta-se também e como particularmente importante, a resistência à curvatura, a qual é enfraquecida pelas interrupções entre os anéis concêntricos. 5 0 rotor da DE 10 2000 6036 707 é, em comparação, não só mais simples em termos de técnica de construção, como também essencialmente mais resistente em termos de curvatura. Como se sabe, para um rotor em formas de disco de menor espessura tem decisivo significado, uma mais elevada resistência à curvatura.

De acordo com a descrição da patente DE 102 42833.6 o respetivo estator compreende uma multiplicidade de lamelas de estator (34) em forma de U, as quais se encontram colocadas à esquerda e à direita do disco do rotor, sob a forma de anéis cilíndricos. O espaço vazio entre as lamelas do estator é preenchido por estais de material não magnético, a fim de, por um lado, se conseguir uma forma de construção mais estável e por outro lado não prejudicar o fluxo magnético. No entanto, esses pontos de junção entre as lamelas do estator em forma de U e os estais são extremamente desfavoráveis no que se refere à estabilidade mecânica e à durabilidade da fixação, tal como mostra a experiência do uso de semelhantes máquinas de fluxo transversal.

Uma substituição das lamelas de estator em forma de U (feitas de, entre outras coisas, folhas de ferro macio magnético) por peças semelhantes, feitas de um material compósito, fracamente magnético, em pó, será evidentemente também possível, porquanto esse material pode, em princípio, ser alternativamente utilizado em todas as máquinas elétricas.

Uma vez que, no entanto, os materiais compósitos em pó, de baixo magnetismo, apresenta uma permeabilidade essencialmente menor, em mais que um décimo, do que o metal 6 maciço, isso faz com que, sem mais, as caracteristicas da invenção conduzam a consideráveis desvantagens e perdas de potência.

Essas desvantagens são especialmente: • Um considerável momento de torção/perda de potência de, tipicamente, pelo menos 40 %. • Uma dispersão essencialmente aumentada e campos de dispersão externos perturbadores, que causam perdas indesejadas nas peças de construção metálica vizinhas.

Da EP 0 305 569 AI é conhecido um dispositivo de estator, o qual é constituído por folhas metálicas arredondadas e apresenta uma ranhura anular periférica e um desvio angular entre as ranhuras do estator. O objeto da invenção é impedir as referidas desvantagens e fornecer um melhor motor de acionamento direto, cuja densidade de potência é mais elevada, apesar da utilização de materiais compósitos de menor permeabilidade.

Um outro objeto da invenção é poder introduzir a técnica de construção e as vantagens mecânicas da forma de realização do rotor da DE 10 2006 036 707 (ver figura 1). A disposição numa só fila dos magnetos permanentes (2), bem como o menor número e a menor massa magnética, resultantes dessa forma de realização do rotor, deverão torná-la aplicável, tanto para máquinas unifásicas como para máquinas multifásicas.

Além disso é possibilitada a segmentação favorável dos magnetos permanentes (2) na direção radial, a qual não 7 prejudica a resistência à curvatura do disco do rotor. Isso encontra-se representado a titulo de exemplo na figura 2, para o magneto permanente inferior (2).

Um objeto complementar da invenção é melhorar essencialmente o estator, no que se refere às despesas de fabrico e à estabilidade mecânica e durabilidade. É também de frisar a vantagem da diminuição do número de enrolamentos do estator (4) e das suas ligações, para a redução dos custos.

De acordo com a invenção os objetos acima referidos são atingidos por meio de um rotor e de um estator conformados de acordo com a reivindicação 1 e as outras reivindicações. Para um esclarecimento mais pormenorizado da invenção servem os desenhos, que se seguem. Estes representam:

Fig. 1: Um disco rotor conforme conhecido da DE 10 2006 036 707 ("Trãgheitsarmer Direktantrieb") . Este é constituído por um anel de suporte (3) de material não magnético - de preferência plástico reforçado com fibras - com recortes para a inserção dos magnetos permanentes (2) . Outros pormenores de construção e variantes de forma de realização são conhecidos de outras descrições de patentes. Os magnetos permanentes (2) estão de tal modo orientados no anel de suporte, que as linhas de união dos seus pólos magnéticos norte e sul apontam na direção da periferia e os magnetos permanentes (2) vizinhos não tocam uns nos outros. Também isto é conhecido de outras descrições de patentes. 8

Fig. 2: Um outro disco de rotor, análogo ao da figura 1 é conhecido de outra descrição de patente (DE 10 2005 036 707) . Para a ilustração de um dispositivo possível e vantajoso de segmentação do magneto permanente (2) está representado a título exemplificativo um magneto permanente inferior (2) correspondentemente segmentado.

Fig. 3: Um corte através da zona exterior de um exemplo de forma de realização de um motor de acionamento direto (direção da visão perpendicular ao eixo de rotação do motor). Os corpos do estator (1), de material compósito fracamente magnético, envolvem, de preferência, todo o perímetro do rotor, de modo que se apresentam sob a forma de um anel circular. Isso é também vantajoso em relação à estabilidade mecânica. Os corpos, esquerdo e direito, do estator (1) estão unidos mecanicamente, por exemplo através de um tubo cilíndrico de material não magnético.

Em ranhuras anulares periféricas unilaterais dos corpos do estator (1) estão colocados os enrolamentos do estator (4). Estes podem ser executados, de uma forma que é conhecida, como enrolamentos anulares. Os corpos do estator (D apresentam superfícies limitadoras (5) exteriores e superfícies limitadoras interiores (6), radial e unilateralmente cortadas por ranhuras radiais. Essas zonas não são diretamente visíveis (na direção de visão apresentada na figura 4) e por isso são realçadas a negrito com a finalidade de um melhor reconhecimento. A medida do recorte das 9 ranhuras está adaptada à do rotor, conforme consequentemente representado na figura 4.

As ranhuras das superfícies limitadoras radiais exteriores (5) e as ranhuras das superfícies limitadoras radiais interiores (6) apresentam, de acordo com a invenção, um desvio angular de meia medida de separação em relação umas às outras -correspondente a meio período elétrico. As ranhuras situadas à esquerda, com o mesmo raio, apresentam também, cada uma delas, o mesmo desvio angular em relação às ranhuras situadas à direita.

Além disso estão previstos anéis de curto-circuito (14) no espaço próximo dos corpos do estator (1). Relativamente a estes a descrição é feita em cooperação com a figura 4.

Fig. 4: Mostra, com a finalidade de esclarecer mais pormenorizadamente, uma vista, com uma direção de avistamento a partir do exterior (perpendicularmente ao eixo mecânico de rotação) para os corpos do estator (1) e para os magnetos permanentes (2) do rotor . Para facilitar a representação desenhada foi escolhido um desenvolvimento linear, o qual não considera a curvatura circular. As peças mecânicas do rotor -como seja, entre outras, o anel de suporte (3) -não estão representadas por uma questão de clareza de visão. As referências alfabéticas de medição significam: a: Dimensão dos magnetos permanentes (2) na direção axial 10 b: Espessura dos magnetos permanentes (2) na direção de magnetização c: Medida do entalhe das ranhuras dos corpos do estator (1). A medida do entalhe tem, na representação simplificada linear da figura 4, a dimensão de um comprimento. Sem essa simplificação a reprodução seria correta como uma medida angular.

As superfícies limitadoras ranhuradas exteriores (5) dos corpos do estator (1) estão representadas a linhas cheias. As superfícies limitadoras ranhuradas interiores (6) dos corpos do estator (1) estão representadas a linhas ponteadas. Este dispositivo permite, apesar do material compósito menos permeável dos corpos do estator (1), uma dispersão essencialmente reduzida, bem como uma utilização quase total do fluxo dos magnetos permanentes (2). A densidade de força, que se pode atingir, situa-se, com a mesma medida radial, em cerca de mais 40...50% acima da dos dispositivos conhecidos com lamelas de estator em forma de U altamente permeáveis e da respetiva técnica de construção complicada do rotor, com diversas fiadas concêntricas de magnetos de acordo com a DE 102 42 8336.

No entanto, o forte campo de dispersão exterior dos corpos do estator (1) da outra técnica, que se verifica devido à menor permeabilidade do material compósito, representa uma certa desvantagem. Esta pode reduzir-se por meio da disposição de anéis de curto-circuito (14), em material bom condutor elétrico, nas proximidades dos corpos do estator (1) . Esses anéis de curto-circuito (14) são muito económicos e bons para utilização em motores de acionamento 11 direto de acordo com a invenção, particularmente devido aos seguintes fundamentos: • Os anéis de curto-circuito (14) não têm de estar eletricamente ligados e não têm de ser obrigatoriamente isolados, sob o ponto de vista elétrico, relativamente aos corpos do estator (1). • Os anéis de curto-circuito (14) podem ser executados com um corte perpendicular relativamente grande, que poupa espaço, a fim de minimizar as perdas de corrente devidas a aquecimento. • Os anéis de curto-circuito (14) podem ser executados

ocos e no seu interior correr um meio de arrefecimento, de modo que, através da condução do calor, também arrefeçam os corpos do estator (D vizinhos.

Esta última medida é aqui de execução particularmente vantajosa, uma vez que o isolamento elétrico em relação aos corpos do estator (1), que iria prejudicar a condução do calor, não é geralmente necessário.

Com uma condutividade elétrica mais elevada do material do estator pode, no entanto, ser desejável forçar uma localização, a mais precisa possível, dos circuitos de corrente induzida no material dos anéis de curto-circuito (14). Um isolamento suficiente pode portanto ser realizado por meio de uma anodização das superfícies exteriores de alumínio dos anéis de curto-circuito (14) , no caso de estes serem feitos de alumínio. Com a utilização de materiais com 12 12 uma folha fina de (1) e os anéis de a utilização de não é necessário cobre pode introduzir-se, por exemplo, isolamento, entre os corpos do estator curto-circuito (14). Geralmente, com materiais compósitos para o estator, qualquer isolamento elétrico.

As possibilidades de arrefecimento são por isso vantajosas, entre outros casos, quando um arrefecimento dos corpos do estator, por exemplo por meio de liquido e de forma conhecida através de furos perfurantes, é muitas vezes problemático. Um fundamento essencial para essa problemática conhecida é a corrosão fisica dos materiais do estator pelo contacto direto com o meio de arrefecimento. Outros fundamentos assentam no enfraquecimento dos cortes perpendiculares magnéticos devido aos canais de arrefecimento ou aos furos de arrefecimento presentes nos copos do estator (1).

No que se refere à conformação geométrica dos anéis de curto-circuito (14) existem múltiplos graus de liberdade. Se, por exemplo, tiver de ser minimizado o comprimento axial do motor de acionamento direto de acordo com a invenção, pode ser vantajoso dividir aqueles em dois anéis de curto-circuito concêntricos, a fim de se utilizar extensamente o espaço para o material do estator na direção axial, na zona do enrolamento do estator (4).

Além disso, da função dos anéis de curto-circuito torna-se evidente, para qualquer técnico do ramo, que em qualquer circuito em série e/ou em paralelo se podem introduzir múltiplos anéis de curto-circuito. 13

Fig. 5 Mostra, com a finalidade de esclarecer melhor, uma vista das superfícies limitadoras ranhuradas (5) e (6) dos corpos do estator (1), com uma direção de avistamento paralela ao eixo de rotação do motor de acionamento direto. Para facilitar a representação no desenho apenas se vê uma pequena secção e de novo é ignorada a curvatura (angulação linear). A zona situada mais fundo no plano do desenho, isto é a zona ranhurada, está indicada a negro, e a zona das superfícies limitadoras (5) e (6) situada mais em cima está representada a branco. As zonas brancas podem ser aqui significativamente denominadas planos polares. No meio está complementarmente indicada a zona com o enrolamento do estator (4). A representação do desenho da figura 5 não está à escala, no sentido de as proporções geométricas estarem otimizadas. A figura 5 serve apenas para esclarecimento complementar da figura 4 e deverá mostrar especialmente, o desvio, já referido, entre as ranhuras das superfícies limitadoras exteriores (5) e das superfícies limitadoras internas (6), uma vez mais e numa outra direção de avistamento.

Fig. 6 Mostra uma outra disposição semelhante à da figura 3. Diferentemente da figura 3, os enrolamentos do estator (4) encontram-se apenas num dos corpos do estator (1) . Essa medida é significativamente possivel, com os motores diretos de acordo com a invenção, particularmente devido ao circuito magnético otimizado e à dispersão extremamente reduzida. Não se verificam 14 quaisquer perdas significativas de momento de torção resultantes quando o enrolamento do estator (4) é executado com um formato assimétrico. Como vantagem resulta disso, entre outras coisas, um fabrico simplificado, um número reduzido de ligações elétricas e uma melhor capacidade de passagem das ligações elétricas do enrolamento do estator (4). Esta última problemática é muitas vezes significativa nas condições de montagem final. Também é facilitada a execução vantajosa dos enrolamentos do estator de todos os motores diretos de acordo com a invenção como condutores ocos, com arrefecimento interno.

Na figura 6 está também indicado o facto, de que as dimensões dos corpos do estator (1) e das ranhuras anulares, bem como o número de voltas do enrolamento do estator, podem variar e ser otimizados para este caso, de modo que o dispositivo de acordo com a figura 6, seja igual ou superior, no que se refere ao momento de torção, potência e grau de acionamento, relativamente ao dispositivo da figura 3. A possibilidade favorável de se poder reduzir significativamente a ranhura anular, sem enrolamento, no corpo da direita do estator da figura 6, resulta também essencialmente da disposição básica com pouca dispersão, de acordo com a invenção, descrita na reivindicação 1.

Fig. 7 Mostra uma disposição de acordo com a figura 6, que se diferencia essencialmente através de um magneto permanente alongado (2). Esta medida 15 permite, com o mesmo peso dos corpos do estator (1) , aumentar ainda mais o momento de torção e a potência. 0 peso do rotor, no motor de acionamento direto de acordo com a invenção, é geralmente superior a um décimo abaixo do peso do estator, de modo que o reduzido aumento da massa dos magnetos permanentes (2) não é essencial. Além disso, o motor de acionamento direto de acordo com a invenção contém, em relação ao momento de torção e à potência, quantidades comparativamente mais reduzidas de material magnético, de modo que também o aumento dos custos não é essencial.

Fig. 8 Mostra, como exemplo de forma de realização da invenção, um motor de acionamento direto difásico, em que a alimentação com duas correntes do estator, eletricamente deslocadas 90° uma em relação à outra, pode preencher necessidades já muito elevadas para a constância do momento de torção. Pode pensar-se em recorrer a dois dispositivos de acordo com a figura 6. Os entalhes triangulares no corpo médio do estator (1), que não contêm enrolamentos, podem também ser executados mais profundos a fim de separar, da melhor forma possível, os circuitos magnéticos esquerdo e direito. É também possível uma separação mecânica total dos corpos do estator pela linha de simetria indicada a traço e ponto.

Fig. 9 Mostra uma disposição de acordo com a invenção, análoga à da figura 8. Diferentemente da figura 8, os corpos do estator (1) encontram-se 16 colocados em imagem de espelho. Estes têm a vantagem de os dois enrolamentos do estator (4), das duas fases elétricas se encontrarem no mesmo corpo do estator (1) . Esse facto pode, de acordo com a utilização, ser vantajoso para a técnica de fabrico, tanto mecânica como de ligação elétrica.

Fig.10 Mostra, na sua totalidade, um dispositivo difásico de acordo com a invenção, o qual é constituído por dois dispositivos de acordo com a figura 3. Ele é genericamente menos vantajoso, devido ao elevado número de ligações elétricas.

Fig.ll Mostra uma outra disposição para um motor de acionamento direto multifásico. Este é preferencialmente adequado para motores diretos com diâmetros muito grandes. Nesses casos é possivel e significativo instalar dois ou mais estatores dos motores diretos de acordo com a invenção concentricamente uns aos outros.

Os corpos dos estatores (1) podem estar mecanicamente ligados e manterem-se num bloco único, quando as fases elétricas estejam magneticamente separadas por ranhuras de separação radiais periféricas (15) . Se o motor difásico resultante (figura 11) apresentar um momento de acionamento médio com um valor igual ao do dispositivo original (figura 3) , pode ser utilizado o mesmo disco do rotor com as mesmas medidas dos magnetos permanentes (2) . A representação (figura 11) não está nesse sentido a escala, ou representa uma forma de execução com um momento de torção mais elevado. 17

Com grandes diâmetros do dispositivo podem ser ignoradas pequenas diferenças de momento de torção, entre as fases radiais externa e interna, quando a dimensão radial dos corpos do estator (1) for escolhida de menores dimensões em relação ao diâmetro. Este pressuposto deve geralmente ser preenchido, ou pretende-se que seja, com fundamento na minimização do peso. Diferenças minimas no momento de torção, que se mantenham, podem ser também compensadas por pequenas adaptações dimensionais das ranhuras radiais (5 e 6) .

Fig.12 Mostra uma outra maneira de possibilitar um motor multifásico, que apenas necessita de um disco de rotor. Também aqui pode ser utilizado sem modificações o disco rotor, de construção e dimensões simples, conforme já descrito na figura 11. Nesta forma as zonas ranhuradas (5) e (6) dos corpos do estator (1) estão divididas em múltiplos setores. Na figura 12 está em princípio representado um exemplo de um motor difásico. Estão previstos enrolamentos do estator (4) para a passagem da corrente da primeira fase, com as ligações AI e A2, bem como enrolamentos para a passagem da corrente da segunda fase, com ligações BI e B2. As respetivas correntes (iA) e (iB) devem apresentar um desvio de fase de 90° em relação uma à outra, conforme é reconhecidamente previsto para motores difásicos.

Os setores (42) e (40) estão aqui destinados à primeira fase elétrica. Os setores (41) e (43) estão aqui destinados à segunda fase elétrica. As 18 superfícies limitadoras radialmente ranhuradas (5) e (6) mostram, com os últimos setores (41) e (43), um desvio angular das ranhuras de um quarto de divisão (c/4) em relação aos setores referidos em primeiro lugar. Entre os setores podem-se inserir, com perda de alguns, poucos planos polares, ranhuras radiais mais largas, as quais facilitam a condução radial para fora dos enrolamentos do estator (4) em direção a ligações exteriores.

Por meio das medidas descritas podem, tanto o disco do rotor (10) como também os corpos do estator (1) manter-se simples em termos de técnica de fabrico. Particularmente, eles não necessitam de ser mecanicamente divididos, o que também seria prejudicial à solidez e à capacidade de montagem. Ligeiramente mais dispendiosa é apenas a execução dos enrolamentos do estator: em cada um dos setores não utilizados das respetivas fases elétricas, os enrolamentos do estator (4) têm de ser conduzidos espacialmente fora da sua própria ranhura anular.

Isso apenas pode ser indicado na figura 12, por meio do desvio radial dos enrolamentos do estator (4) no plano do desenho. No motor de acordo com a invenção é vantajosamente possível conduzir os enrolamentos do estator (4) nas zonas setoriais do lado contrário às fendas de arejamento dos corpos do estator (1) , por exemplo nos ângulos obliquados do meio dos anéis de curto-circuito (14). A necessidade de espaço não causa aqui perturbações. 19

Como desvantagem significativa de um motor multifásico com essa divisão em forma de setor descrita mantém-se assim, apenas o aumento do comprimento dos enrolamentos do estator (4). Analogamente são também possíveis formas de realização com três ou mais fases elétricas e um número superior de setores.

Lisboa, 10 de Agosto de 2012

Claims (10)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Motor de acionamento direto axial com curto comprimento de construção, munido de rotores em forma de disco, de material não ferroso, os quais são portadores de magnetos permanentes (2) instalados em fila num circulo concêntrico, em que os estatores são constituídos por dois ou mais corpos de estator (1) feitos de material compósito fracamente magnético, que se encontram colocados de cada um dos lados do disco do rotor, caracterizado por os corpos do estator (1) apresentarem, superfícies limitadoras (5) ou (6) com ranhuras em forma de anéis circulares, radialmente viradas para o exterior ou radialmente viradas para o interior, as quais se encontram angularmente desviadas em relação umas às outras, quanto ao recorte da ranhura, por meia medida do recorte e estão separadas entre si por uma ranhura anular periférica.

2. Motor de acionamento direto de acordo com a reivindicação 1, em que os rotores em forma de disco apresentam, cada um deles, instalados em fila num circulo concêntrico, anéis segmentados de suporte (3) dos magnetos permanentes (2) de material não magnético, cujos magnetos permanentes (2) de cada anel de suporte (3) estão de tal modo orientados, que as linhas de ligação aos seus pólos magnéticos norte e sul apontam na direção periférica e não encostam ao magneto permanente (2) vizinho.

3. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que os magnetos permanentes (2) apresentam fendas de separação na 2 direção radial ou estão completamente divididos em magnetos independentes.

4. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que os enrolamentos do estator (4) estão inseridos na ranhura anular do corpo do estator (1) apenas de um dos lados do disco do rotor.

5. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que a ranhura anular periférica do corpo do estator (1) , que não contém os enrolamentos, é menor na medida da sua dimensão radial e/ou axial, do que a do corpo do estator (1) em que estão inseridos os enrolamentos.

6. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que os lados dos corpos do estator contrários ao do rotor estão munidos de anéis de curto-circuito (14) de material condutor, os quais podem opcionalmente, ser ao mesmo tempo, atravessados, no seu interior por uma corrente de um meio de arrefecimento liquido.

7. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que os magnetos permanentes (2) dos rotores se salientam radialmente, interior e/ou exteriormente, na medida das suas dimensões, em relação às superfícies limitadoras ranhuradas (5) e (6) dos corpos do estator (1).

8. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que os corpos do estator 3 (1) são unidos, mecanicamente emparelhados, entre dois ou mais discos rotores, formando uma peça única.

9. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que os corpos do estator (1) apresentam duas ou mais superfícies limitadoras (5) e (6), interiores e exteriores, que estão instaladas concentricamente e são separadas por meio de uma ranhura de separação (15) ou estão totalmente separadas por meios mecânicos.

10. Motor de acionamento direto de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que as superfícies limitadoras ranhuradas (5) e (6) dos corpos do estator (1) estão distribuídas setorialmente e as ranhuras apresentam, num ou mais desses setores, um desvio angular em relação umas às outras. Lisboa, 10 de Agosto de 2012