PT81983B

PT81983B - Travoes electricos aperfeicoados

Info

Publication number: PT81983B
Application number: PT81983A
Authority: PT
Original assignee: Labavia
Priority date: 1985-02-11
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1992-05-29
Also published as: GB2171852A; CH665316A5; GB8603073D0; SE8600579D0; FR2577357A1; BE904212A; ES551725A0; JPS61236359A; MX160333A; FR2577357B1; NL8600170A; AT395922B; ATA32286A; IT8609327A0; PT81983A; CA1257320A; DE3602612A1; DE3602612C2; SE8600579L; GB2171852B

Description

MEM0RIA DESCRITIVA

O invento refere-se a travões eléctricos com correntes de Roucault.

invento refere-se, mais particularmente,aos travões eléç tricôs que são montados directamente sobre um cárter de engrena gens de uma transmissão de um veículo automóvel tal como o cárter do eixo ou da caixa de velocidades do veículo e que compreende um estator indutor em forma de anel montado em consola sobre o cárter considerado, por meio de uma armação em forma de campânula perfurada e um rotor contendo dois discos induzidos, em material ferromagnético que enquadram o estator e que são am bos suportados por um disco central, ele próprio montado sobre a extremidade do eixo que sai do cárter, sendo cada disco solidarizado, por meio de uma coroa de braços que formam alhetas de ventilação, com um anel de suporte fixado sobre o dito disco e sendo este disco ligado à flange terminal de uma rótula de ligação cardan no lado axialmente oposto àquele onde se encon tra o extremo do eixo.

invento refere-se, mais particularmente ainda, entre os travões considerados, àqueles em que o estator indutor em forma de anel é constituído por uma coroa de bobinas, em número par, de eixos paralelos ao do travão, montadas numa placa transver sal, geralmente em forma de anel, comportando cada bobina um nú cleo cilíndrico de revolução em material magnético que atravessa a dita placa e de um enrolamento de fio eléctrico que envolve esse núcleo, definindo estas diferentes bobinas uma coroa de polos magnéticos de polaridades alternadas lado a lado em frente a caâa disco induzido, e as diferentes bobinas estando ape nas separadas lateralmente umas das outras por uma pequena foh ga para evitar apertos na montagem e para permitir um minímo de ventilação.

Conhece-se o interesse que apresentam os travões deste tipo especialmente porque a sua montagem sobre o cárter e na ex tremidade dos eixos considerados aumenta muito pouco a distân -

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LABAVIA S.G.E.-10 pôles cia axial entre estes elementos e a rótula (cardan) considerada,e binários de travagem relativamente elevados para uma dada massa e atravancamento.

Nos modos de realização conhecidos destes travões eléctricos-, o número de bobinas indutoras é igual a oito.

Se chamarmos:

- A o diâmetro da circunferência exterior circunscrita às diversas bobinas, diâmetro que é, em geral, sensivelmente igual à largura exterior do travão;

- B o diâmetro da circunferência interior inscrita nas bobinas, diâmetro que é sensivelmente igual ao diâmetro do furo central aberto na placa do estator;

-Ra relação A/B, esta relação R é superior a 2 e, geralmente, da ordem de 2,15 a 2,20 para os travões do género consóderado, nos quais o número de bobinas é igual a oito.

Nestas condições, se a largura”, ou dimensão horizontal transversal, do espaço disponível para o travão sobre o veículo, largura delimitada por exemplo por duas longarinas do chassis do veículo, é igual a A,não se pode alojar no interior do estator deste travão um rotor em que o conjunto anel-disco central,apresente um diâmetro exterior C superior a A/2.

Ora este diâmetro C está directamente ligado ao do eixo de transmissão do veículo e, portanto, aos binários motores e desacelaradores susceptíveis de serem transmitidos por este eixo entre o motor e as rodas do veículo.

invento tem por fim, sobretudo, aumentar os diâmetros dos elementos rotóricos considerados bem como os binários transmissí veis por estes elementos, para uma dada largura exterior total do travão.

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-4Com este objectivo, dá-se um valor superior a oito e de preferência igual a 10, ao número par de bobinas dos travões do gene ro considerado, quer dizer, para os quais, em especial, as bobinas estão quase juntas lateralmente e o diâmetro do furo central aberto na placa do estator é pelo menos igual ao cb circunferência inscrita nas bobinas.

Nestas condições, a relação R referida é inferior a 2 e, em geral, da ordem de 1,85.

Nos modos de realização preferidos, recorre-se por outro lado a uma eu/e outra das seguintes disposições:

- sendo as bobinas repartidas regularmente em volta do eixo do travão, a coroa formada por estas bobinas é delimitada, late ralmente de cada lado do referido eixo, por um par de bobinas que se sobrepõem verticalmente e a placa estatórica é delimitada late ralmente por dois lados verticais.sensivelmente tangentes aos referidos pares de bobinas.

- num travão, de acórdo com o parágrafo anterior, a placa es tatórica apresenta um contorno exterior hexagonal de cantos arredondados, contorno que contém, além dos dois lados verticais atrás definidos quatro lados oblíquos sensivelmente tangentes, cada um, à última bobina, alta ou baixa da coroa e a uma bobina contígua àquela última bobina.

invento contém, além destes dispositivos principais, outros dispositivos, que se utilizam ao mesmo tempo e que serão explicados mais tarde.

No que se segue, vai-se descrever um modo de realização preferida do invento referindo-nos ao desenho anexo de um modo bem entendido, não limitativo.

Eigura 1 desse desenho, mostra uma vista de topo de um tra vão eléctrico conhecido.

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Figura 2, mostra identicamente uma parte do travão eléctrico estabelecido segundo o invento..

Figura 3₅ mostra um corte axial desta última parte segundo III-III da Figura 2

Em todos os casos monta-se em apoies na saida de um cárter de eixo ou de caixa de velocidades de um veículo automóvel um trãvão com correntes de Foucault de eixo Σ horizontal, ou sensivelmente horizontal, comportando:

- um estator indutor 1, compreendendo uma placa de forma sensivelmente anelar 2, que suporta uma coroa de bobinas 3, em número par, 2n, arrumadas de modo a formar nas suas extremidades duas sequências anelares de polos magnéticos planos, com polaridades alternadas lado.a lado, e

- um rotor induzido formado por dois discos 4 em material ferromagnético adequados que enquadram axialmente o estator e que passam cada um em frente duma sequência de polos do estator separados por uma pequena folga ou entreferro.

A placa 2 é suportada pelo cárter por intermédio de uma es trutura em forma de campânula perfurada (não representada). A placa é furada na zona central por um furo circular 5 de relativamente grande diâmetro D e, na sua preriferia, por 2n furos mais pequenos adequados para receber cada um deles o núcleo 6 que cons tituí uma bobina 3 com um enrolamento de fio eléctrico 7 envolven do esse núcleo.

Os núcleos 6 estão terminados com encabeçamentos polares 8 colocados nas suas extremidades axiais definindo os polos magnéticos indicados.

As diferentes bobinas 3 são dimensionadas e montadas de tal modo que fiquem afastadas lateralmente uma das outras por intervalos estreitos i, sendo a largura desses intervalos de alguns milímetros, geralmente entre 2 e 5 mm, de modo a evitar por um lado os

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riscos de encostos mútuos das bobinas na sua montagem e, por outro lado, a tornar possível uma ventilação mínima entre estas bobinas.

C diâmetro A da circunferência exterior circunscrita às bobinas 3, θ sensivelmente igual à largura total 1 do travão, largura que é a da placa 2, placa que é geralmente delimitada no seu perímetro por um rebordo dobrado de reforço e de protecção, 12.

Quanto ao diâmetro B da circunferência inscrita às bobinas 3, no seu interior, é sensivelmente igual ao diâmetro D do furo 5,sen do geralmente um pouco inferior ao diâmetro D.

Cada um dos dois discos 4 é ligado a um anel 9 por uma coroa de braços 10 formando alhetas de ventilação (braços dos quais apenas um foi representado nas Figuras 1 e 2 para simplificar ó desenho) e os dois aneis 9 são cravados sobre a periferia duma placa central 11 ela própria solidarizada com o extremo do eixo que sai do cárter (não representado).

Bem entendido, o diâmetro exterior C da parte rotórica, composto pelos aneis 9 e pelo disco central 11, deve ser sempre infe rior ao diâmetro B da circunferência inscrita no interior das bobinas .

Nos modos de realização conhecidos, o número de bobinas 3 é igual a oito (Figura I).

A relação R entre os diâmetros A e B é, portanto, relativa mente elevada, ou seja, superior a 2, estando esta relação geralmente compreendida entre 2,15 e 2,20.

A consequência prática disto é que não é possível adoptar pa ra o diâmetro C um valor superior a 1/2.

Como o diâmetro E do eixo de transmissão do veículo e o va lor dos binários transmissíveis por este eixo estão directamente ligados ao diâmetro C, atinge-se um limite que se mostra prejudicial em certas construções para as quais a dimensão 1 é rigorosamente limitada, por exemplo pelo espaço existente entre as duas longarinas do chassis do veículo, se o travão tiver que ser insta lado entre essas duas longarinas.

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Para evitar este inconveniente, segundo o invento, dá-se ao número par de bobinas 3 um valor superior a 8.

No modo ilustrado nas Piguras 2 e 3, este número é igual a dez, o que corresponde a uma coroa de dez polos magnéticos em fren te de cada disco rotórico 4.

A experiência mostra que, nestas condições, de um modo sur preendente, é possível obter, para uma dada largura transversal do travão, binários de travagem pelo menos tão elevados como a rea lização com oito bobinas, aumentando sensivelmente os diâmetros B e D e portanto o diâmetro C.

É deste modo que num travão com dez bobinas, conforme o que se disse a relação R torna-se inferior a dois, sendo da ordem de 1,85; por outras palavras, o diâmetro C - que é muito próximo dos diâmetros B e D - pode atingir um valor superior a L/2, mantendo por ou tro lado todas as dimensões iguais.

Para reduzir o mais possível a largura total do travão, dis põem-se as bobinas da coroa - repartidas regularmente à volta do eixo X - de tal modo que se encontrsn de cada lado deste eixo duas bobinas verticalmente sobrepostas, isto é, simétricas uma à outra em relação ao plano horizontal que passa pelo dito eixo.

Além disso, a placa 2, ou mais precisamente o seu rebordo do. brado 12, está delimitado por dois lados verticais práticamente tangentes a estas duas bobinas sobrepostas.

contorno completo desta placa 2 - e portanto a da sua borda dobrada 12 - apresenta a forma geral de um hexágono de cantos arredondados, sendo os dois lados verticais referidos completados por quatro lados oblíquos em que cada um é práticamente tangente, por um lada, à última bobina 3 alta ou baixa e, por outro lado, a uma bobina contígua a esta última bobina, sendo os seis lados ligados uns aos outros por zonas arredondadas.

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-8Vê-se ainda nos desenhos:

- uma jante anelar vinda da moldagem com cada disco 4 bem como com o anel 9 θ os braços 10 correspondentes, jante que limita com esses braços e esses discos os canais para o ar de refrigeração.

- em 14, a furação aberta nos aneis 9 para receber os eixos de fixação.

- em 15, a flange terminal da rótula (cardan), 16 flange ligada por cravação ao disco central 11.

A título puramente ilustrativo, indica-se que para um travão susceptível de produzir binários de travagem de 170 m.Kg a frio e apresentando uma largura total 1 de 520 mm, a passagem de oito,pa ra dez bobinas, segundo o invento, permite passar o diâmetro B de 240 para 230 mm passando deste modo a relação R de 2,13 para 1,34 e ficando os diâmetros exteriores dos enrolamentos 7 reduzidos de 140 para 120 mm; esta redução permite aumentar de 180 para 220 mm 0 diâmetro E da flange 15, quer dizer, de adaptar sobre um travão de 170 m.Kg, uma rótula (cardan) habitualmente reservado aos travões de 250 m.Kg.

Em consequência do que, e qualquer que seja 0 modo de realização adoptado, se dispõe finalmente de um travão cuja constitui ção é resultante do que precede.

Este travão apresenta numerosas vantagens em relação às dos anteriormente conhecidos e,em particular, às seguintes:

- permite adoptar um eixo de transmissão à rótula (cardan) de maior diâmetro para uma dada largura total do travão;

- a potência máxima é substancialmente acrescida, sendo da ordem dos 10$ quando se passa de 8 para 10 polos, para uma deter minada largura total e sem aumento do consumo eléctrico global.

Por isso mesmo e como resulta, por outro lado, do que já se disse, 0 invento não se limita aos modos de aplicação e de reali zação que foram especialmente previstos; engloba também,pelo con trário, todas as variantes, em especial aquela em que 0 número par de bobinas é de doze.

Claims

-REIVINDICAÇÕES12. - Travões eléctricos montados sobre o conjunto de engrenagens de transmissão de um veículo, compreendendo um estator indutor, em anel (1) montado sem apoio directo sobre o cárter consi derado, estator constituído por uma coroa de bobinas (3) em número par, com eixos paralelos ao do travão montadas sobre uma chapa transversal (
2) geralmente com a forma em anel, comportando cada bobina um núcleo cilíndrico de revolução (6) em material magnético que atravessa o dito suporte a um enrolamento de fio eléctrico.(7) que envolve aquele núcleo, sendo estas bobinas separadas umas das outras por um pequeno intervalo (i) e sendo a placa aberta com um furo central (E) em que o diâmetro (Ώ) é pelo menos igual ao do circuito (B) inscrito no interior das bobinas, e um rotor contendo dois discos induzidos (4) de material ferromagnético que envol vem o estator e que são ambos suportados por um disco central (11) montado sem apoio directo sobre a extremidade do eixo que sai do cárter, sendo cada disco solidarizado por intermédio de uma coroa de braços (10) que formam alhetas de ventilação, com um anel de suporte (9) fixado sobre o dito disco e sendo este disco acoplado à flange terminal de uma rótula de ligação (cardan) no lado axialmente oposto àquele onde se encontra a ponta do eixo, caracterizado por o número par de bobinas ser superior a oito,sen do então a relação entre o diâmetro (A) do circulo exterior circunscrito às bobinas (3) e o diâmetro (B) do circulo interior inscrito nas bobinas, inferior a dois.

22,- Travões eléctricos de acordo com a Reivindicação l,caracterizadoepor o número par de bobinas ser igual a dez.
3^S.- Travões eléctricos de acordo com qualquer das Reivindicações 1 e 2, nos quais as bobinas (3) são repartidas regularmente à volta do eixo (X) do travão, caracterizado por a coroa formada por estas bobinas ser delimitada lateralmente, de cada lado do re

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LABAVIA S.G.E.-10 pôles ferido eixo, por duas bobinas sobrepostas verticalmente sendo o su porte estatórico (2) delimitado lateralmente por dois lados verticais sensivelmente tangentes às ditas bobinas dois a dois.
4². - Travões eléctricos de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por o suporte estatórico (2) apresentar um contorno ex terior hexagonal de cantos arredondados, contorno que contém além