PT9528U - Orgao com cavas de um motor elecrtico e processo para a fabricacao deste orgao - Google Patents

Description

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Descrição r “Orgão com cavas de um motor eléctrico e processo para a fabricação deste órgão”' O presente modelo de utilidade refere-se a um órgão com cavas, de um motor eléctrico com ímans permanentes, que constitui o rotor ou o estator do motor, bem como ao processo de fabricação deste órgão.

Os motores eléctricos com ímans permanentes aos quais se refere o presente modelo de utilidade são, designadamente, motores sem escovas, constituindo o órgão com cavas o estator.

Nos motores eléctricos, a vantagem das cavas, no plano magnético, consiste no facto de os trajectos do campo magnético através do ar serem reduzidos, porque podem entrar a partir das peças polares, através de um entrefejro relativamente pequeno directamente nos dentes do estator e, no plano mecânico, no facto de os enrolamentos colocados nas cavas ficarem impedidos de se deslocar lateralmente, graças aos flancos dos dentes que limitam as cavas.

Todavia, os estatores com cavas apresentam, contrariamente ao estatores lisos, um inconveniente, provocado pela interacção dos ímans permanentes com os dentes do estator. Com efeito, quando os polos dos ímans permanentes passam em frente das cavas, produz-se uma flutuação rápida do fluxo magnético, o que produz uma flutuação do binário, das vibrações, dos ruídos e um aquecimento dos ímans devido à produção de correntes de Foucault. O modelo de utilidade tem por objectivo propor uma medida para evitar a variação do fluxo em função do ângulo de rotação do rotor, tal que as flutuações provocadas pela presença das cavas são diminuídas. 2 2

Para este efeito, o modelo de utilidade é caracterizado por as cavas serem cobertas, pelo menos numa porção do seu comprimento, por peças em forma de ponte de material magnético, estando estas peças em forma de ponte fixadas nos dentes que limitam cada umas das cavas e servindo para fecho do circuito magnético parcial entre dois dentes.

De preferência, as referidas peças em forma de ponte cobrem pelo menos aproximadamente, principalmente de maneira completa, todo o comprimento das cavas. O processo de fabricação desta órgão com cavas é caracterizado por se fabricar um órgão provido de cavas, por se colocar o enrolamento nas cavas e por se fixar, para terminar, as peças em forma de ponte no referido órgão, de modo a cobrir t as cavas, pelo menos numa porção do seu comprimento. O órgão com cavas pode ser o estator ou o rotor de um motor com rotor comprido, envolvido pelo estator, com um entreferro radial. Este órgão pode também ser o estator de um motor com rotor plano, ou seja com o rotor na forma de disco, colocado ao lado do estator e com um entreferro axial ou, em especial, com um estator de duas peças colocadas de um lado e do outro do rotor, formando assim dois entreferros axiais.

Das reivindicações dependentes resultam formas de realização preferidas.

Os desenhos anexos representam, a título de exemplo, formas de realização do modelo de utilidade.

As figuras dos desenhos representam: A fig. 1, uma porção planificada de um órgão com cavas, no caso considerado de um estator com cavas, estando uma cava coberta por uma peça em

forma de ponte, estando as bobinas cortadas, para mostrar os dentes do estator; A fig. 2, uma vista ampliada da peça em forma de ponte separada do estator; A fig. 3, numa escala maior, o pormenor da zona de fixação de uma extremidade da peça em forma de ponte, na extremidade de um dente do estator; A fig. 4, um corte ampliado, feito por (IV-IV) na fig. 2, que ilustra a peça em forma de ponte, formada por associação de chapas recortadas que constituem portanto um pacote de chapas; A fig. 5, uma vista parcial planificada da periferia do estator segundo a seta (F) da fig. 1, na qual as peças em forma de ponte cobrem completamente as cavas; A fig. 6, uma vista semelhante à da fig. 5, mas com as peças em forma de ponte cobrindo parcialmente as cavas; f A fig. 7, o estator de um motor plano, com um entreferro axial e com as peças em forma de ponte cobrindo completamente as cavas; e A fig. 8, uma vista semelhante à da fig. 7, mas com as peças em forma de ponte cobrindo parcialmente as cavas. A fig. 1 é uma vista parcial, planificada, de um estator (1) que envolve um rotor de ímans permanentes, não ilustrado nos desenhos, referindo-se o exemplo considerado portanto ao estator de um motor com entreferro radial. Nesta Figura 1 estão ilustrados três dentes (2) do estator, que definem cavas (3). Nas cavas (3) estão introduzidos, de maneira habitual, enrolamentos (10) que envolvem cada um dos dentes (2). As aberturas das cavas (3) são cobertas, cada uma, em todo o seu comprimento no sentido axial do estator, por uma peça (4) em forma de ponte (fig. 5). As faces dianteiras dos dentes e as superfícies das peças em forma de ponte (4) definem portanto o entreferro.

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Com esta medida, cria-se um certo curto-circuito magnético parcial entre dois dentes adjacentes, o que reduz grandemente a flutuação do fluxo magnético nos ímans permanentes quando da passagem dos ímans permanentes do rotor em frente das cavas. Devido ao curto-circuito magnético criado entre dois dentes consecutivos do estator, produz-se evidentemente uma certa redução da relação binário/corrente. No entanto, dado que se reduzem as perdas por correntes de Foucault, podemos aumentar a corrente e, por consequência, podemos aumentar o binário útil total do motor. O estator (1) é constituído por um pacote de chapas recortadas e as peças em forma de ponte (4) são, por sua vez, constituídas por um pacote de chapas (5) de matenal magnético (fig. 2). Os planos de cada chapa (5) que formam as peças em r forma de ponte (4) são paralelas aos planos das chapas do estator (1), situando-se orientadas perpendicularmente ao eixo do estator. A altura (H) das chapas (5), considerada na direcção longitudinal dos dentes, está compreendida entre o dobro e o quíntuplo da espessura das referidas chapas (5), o que lhes permite ter uma certa elasticidade, que serve para a sua montagem, como será explicado ulteriormente.

Como pode ver-se nas fig. 2 e 3, as peças em forma de ponte (4) são ligeiramente arqueadas na direcção radial, para o exterior. Em cada uma das extremidades, estão providas de saliências perfiladas (6) previstas para se encastrar nas cavidades (8), com uma forma conjugada, formadas nas extremidades dos lados dos dentes (2) das chapas do estator que definem as cavas (3).

As chapas (5) das peças em forma de ponte (4) apresentam furos estampados (7), junto das suas extremidades, tendo a estampagem formado, num lado das chapas, rebarbas (7a), como se ilustra na fig. 4, e sendo a montagem das chapas (5)

entre si efectuada forçando as rebarbas de estampagem (7a), para o interior do furo (7) da chapa (5) adjacente, de modo tal que o pacote de chapas que constitui as peças em forma de ponte é um conjunto compacto. 0 processo para a fabricação de um órgão com cavas de motor, de acordo com o presente modelo de utilidade, consiste em confeccionar este órgão, considerando que o referido órgão é o estator (1) de um motor, por meio de um pacote de chapas recortadas de modo tal que os bordos das extremidades dos dentes (2) que definem as cavas (3) apresentam cavidades perfiladas (8). Confeccionam-se em seguida, por recorte e estampagem, as peças em forma de ponte (4), por meio de chapas do mesmo material magnético que o referido órgão, designadamente ferro macio, de modo que as chapas (5) apresentam nas suas extremidades, por um lado, r saliências (6), com a forma conjugada das cavidades (8), nas extremidades dos dentes (2) do estator (1) e, por outro lado, furos (7) que apresentam rebarbas (7a), que asseguram a associação mútua das chapas (5). Colocam-se os enrolamentos (10) do estator nas cavas (3), depois introduzem-se lateralmente as peças em forma de ponte (4) nas cavas (3) do estator (1) enfiando as suas extremidades (6) nas cavidades (8) das extremidades dos dentes. A disposição das cavidades (8) e das peças em forma de ponte (4), com as suas saliências (6) é tal que, quando da montagem das peças em forma de ponte (4), é necessário curvá-las ligeiramente, à força, para poder fazer deslizar as suas extremidades para o interior das cavidades (8) , de modo tal que seja a força elástica que as fixa, por aperto, nas cavidades (8).

As peças em forma de ponte (4) podem recobrir as cavas (3) em todo o seu comprimento (fig. 5) ou apenas numa porção do seu comprimento (fig. 6), dispondo várias peças (4) mais curtas, no exemplo representado há, por exemplo, três peças

6 (4) afastadas uma da outra. Por outro lado, nesta fig. 6, não se desenharam as bobinas nas cavas (3), para permitir ver as referidas cavas. O órgão com cavas de acordo com o presente modelo de utilidade pode ser, no caso do rotor comprido, tanto o estator como o rotor que delimitam um entreferro radial. As fig. 1, 5 e 6 podem também ser consideradas como uma representação planificada de um rotor. O órgão com cavas de acordo com o modelo de utilidade pode ser também o estator de um motor com rotor plano, em forma de disco (fíg. 7 e 8), estando o rotor e o estator dispostos lado-a-lado, delimitando assim um entreferro axial. Neste último caso de um motor com entreferro axial, o comprimento das cavas cobertas pelas peças em forma de ponte está evidentemente orientado na direcção radial. Na r forma de realização representada na fíg. 7, as peças em forma de ponte (4) cobrem completamente as cavas entre os dentes (2) do estator, enquanto que na forma de realização representada na fig. 8, as peças em forma de ponte (4) cobrem parcialmente as cavas, não estando voluntariamente a bobina representada, para deixar ver as referidas cavas, como na forma de realização da fíg. 6. A invenção não se limita às formas de realização descritas, podendo apresentar diversas variantes.

Lisboa, 26 de Março de 1999

Claims (3)

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\ Mod. Ut. NS κ Reivindicações 1 Órgão com cavas de um motor eléctrico com ímans permanentes, que constitui o rotor ou o estator do motor, caracterizado por as cavas (3) serem cobertas, peio menos numa porção do seu comprimento, por peças em forma de ponte (4) de material magnético, sendo estas peças em forma de ponte fixadas nos dentes (2) que limitam cada cava e servem de fecho magnético parcial entre dois dentes.

2. Órgão com‘cavas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as cavas (3) serem cobertas pelo menos aproximadamente, de preferência completamente, em todo o comprimento, pelas referidas peças (4). 3. Órgão com cavas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser constituído por um pacote de chapas e por as peças em forma de ponte (4) serem A igualmente constituídas por um pacote de chapas (5), sendo os planos de cada uma das chapas que formam as peças em forma de ponte paralelos aos planos das chapas do órgão com cavas. 4. Órgão com cavas de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a extensão das peças em forma de ponte (4), considerada na direcção longitudinal dos dentes, isto é, a altura (H) dos pacotes de chapas (5) que constituem estas peças estar compreendida entre o dobro e o quíntuplo da espessura das chapas (5). 5. Órgão com cavas de acordo com qualquer das reivindicações 3 ou 4, caracterizado por as chapas (5) das peças em forma de ponte (4) serem ligeiramente arqueadas para fora e estarem providas de saliências perfiladas (6) nas suas extremidades e por nas extremidades dos lados dos dentes (2) das chapas do referido órgão que limita as cavas (3) se preverem cavidades (8) com a forma conjugada da 2 2 •·« forma das saliências (6) das peças em forma de ponte e nas quais são fixadas estas peças em forma de ponte (4). 6. Órgão com cavas de acordo com qualquer das reivindicações 3 a 5, caracterizado por as chapas (5) das peças em forma de ponte (4) apresentarem furos estampados (7), junto das suas extremidades, apresentando estes furos num lado uma rebarba de estampagem (7a) e por estas rebarbas de estampagem serem encaixadas à força nos furos de uma chapa vizinha, de modo tal que o pacote de chapas das peças em forma de ponte constitui uma unidade compacta.

7. Processo para a fabricação de um órgão com cavas de um motor eléctrico de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se confeccionar um órgão provido de cavas, por se colocar o enrolamento nas cavas e por, para terminar, se fixarem as peças em forma de ponte no órgão com cavas, de i modo a cobrir as cavas pelo menos numa parte do seu comprimento.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por se confeccionar o órgão com cavas por meio de chapas, recortadas de modo tal que as extremidades dos lados dos dentes das chapas que delimitam as cavas apresentam cavidades perfiladas, por se confeccionarem as peças em forma de ponte por meio de chapas recortadas e estampadas, do mesmo material que o órgão com cavas, apresentado estas chapas saliências com a forma conjugada das cavidades das chapas do órgão com cavas e por, depois de se ter colocado o enrolamento nas cavas, se introduzirem lateralmente as peças em forma de ponte nas cavas, enfiando as suas extremidades nas cavidades dos dentes do órgão com cavas.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por se escolher a disposição das cavidades (8) e das peças em forma de ponte (4) com as

3 3 r suas extremidades (6) de modo tal que se introduzem, por encurvamento, as referidas peças em forma de ponte (4) nas cavidades (8). Lisboa, 26 de Março de 1999 9 1 Resumo “Órgão com cavas de um motor eléctrico e processo para a fabricação deste órgão” O modelo de utilidade refere-se a um órgão com cavas de um motor eléctrico com ímans permanentes, que constitui o rotor ou o estator do motor, no qual as cavas (3) são cobertas, pelo menos numa porção do seu comprimento, por peça em forma de ponte (4), de material magnético. Estas peças em forma de ponte são constituídas por um pacote de chapas e são fixadas nos dentes (2) que limitam cada uma das cavas; servem para o fecho magnético parcial entre dois dentes. Fis.l F

Lisboa, 26 de Março de 1999 /