RO126255B1 - Motor electric trifazat cu reluctanţă comutată tolerant la defecte - Google Patents

Description

Invenția se referă la un motor electric trifazat cu reluctanță comutată tolerant la defecte, cu o construcție modulară a statorului.

Motorul electric trifazat cu reluctanță comutată tolerant la defecte cu construcție modulară se pretează utilizării în special în aplicații de importanță majoră (de exemplu, din domeniul aeronautic, naval, militar, medical etc.), unde defectarea motorului provoacă daune materiale semnificative sau chiar poate periclita vieți omenești.

Mașinile electrice de construcție modulară existente sunt în mare parte motoare cu deplasare liniară sau planară, variantele rotative fiind realizate prin îmbinarea mai multor module pe direcția axială.

O astfel de mașină rotativă face obiectul cererii de brevet GB 2231214 A Switched reluctance machines. Este o construcție cu poli aparenți pe ambele armături, stator și rotor, cu bobine concentrate, dispuse numai pe poli statorici, rotorul fiind pasiv. Această construcție de mașină cu reluctanță comutată prezintă dezavantajele existenței a numai două bobine pe fiecare fază a mașinii și a necesității multiplicării numărului de brațe de invertor.

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenție se referă la stabilirea unei structuri speciale de mașină electrică, care să permită funcționarea și în regim de avarie și să reducă timpul de depanare în cazul unui defect.

Motorul electric trifazat cu reluctanță comutată tolerant la defecte, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate anterior, prin aceea că are o construcție modulară a statorului alcătuit din nouă module, asamblate din tole și consolidate cu ajutorul unor tije nemagnetice, pe jugurile modulelor sunt înfășurate bobinele, modulele fiind izolate între ele din punct de vedere magnetic, cu ajutorul unor distanțiere nemagnetice, iar prin niște distanțiere nemagnetice frontale, fiind izolate față de scuturile portlagăre care susțin lagărele de rulare în care se rotește arborele rotorului.

De asemenea, motorul conform invenției înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că, pe fiecare fază, are trei bobine conectate în paralel și înfășurate pe module dispuse echidistant pe stator, permițând, astfel, funcționarea motorului chiar și cu una sau două bobine defecte pe aceeași fază.

Motorul propus este de fapt unul cu reluctanță comutată (SRM - Switched Reluctance Motor), având toate caracteristicile acestui tip de mașină electrică (construcție foarte simplă, poli aparenți atât pe stator, cât și pe rotor, bobine concentrate, rotorul pasiv etc.) și funcționează pe principiul reluctanței minime. Astfel, rotind rotorul, acesta se oprește astfel încât câmpul statoric să se închidă pe calea de reluctanță minimă, adică poziția în care polii statorici și rotorici sunt aliniați.

Alimentând secvențial cu pulsuri de curent bobinele motorului, se poate asigura o deplasare continuă a rotorului în direcția dorită. în regim normal de funcționare, toate cele nouă bobine ale motorului contribuie la generarea cuplului.

Prin aplicarea prezentei invenții, se obțin următoarele avantaje:

- posibilitatea schimbării doar a modulului cu bobina defectă, nefiind necesară dezasamblarea de pe postament a motorului;

- funcționarea continuă în regim de avarie;

- fiabilitate ridicată;

- construcție foarte simplă.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a motorului, conform invenției, în legătură și cu figurile anexate, care reprezintă:

- fig. 1, vedere în perspectivă a motorului cu scutul frontal;

- fig. 2, secțiune transversală prin motor;

- fig. 3, vedere în perspectivă a unui modul;

- fig. 4, schema electrică a alimentării unei faze a motorului.

RO 126255 Β1

Conform invenției, motorul electric trifazat cu reluctanță comutată tolerant la defecte, 1 prezentat în fig. 1...4, este compus dintr-un stator 1, construit din nouă module 2, având fiecare doi poli aparenți, fixate cu ajutorul unor tije 3 din material nemagnetic, care trec prin 3 găurile tolelor statorice, iar pe jugul fiecărui modul, sunt plasate bobinele concentrate 4. Modulele sunt separate între ele prin distanțiere 5 nemagnetice, rolul acestora fiind, pe de 5 o parte, să izoleze prin punct de vedere magnetic modulele, iar pe de altă parte, să asigure decalajul unghiular necesar între acestea. Rotorul 6, pasiv, cu poli aparenți, este fixat pe 7 arborele 7 al mașinii.

Cu ajutorul tijelor 3 utilizate la strângerea tolelor și a piulițelor 8, se fixează scuturile 9 portlagăre 9 pe cele două capete ale arborelui 7 al motorului, în scuturi fiind fixate lagărele de rulare 10 în care se rotește arborele 7. Izolarea magnetică a modulelor 2 față de scuturile 11 9 se realizează prin intermediul unor distanțiere frontale nemagnetice 11, care totodată asigură și protecția capetelor de bobină. 13

O fază a motorului este formată din trei bobine legate în paralel de pe trei module plasate conform unui decalaj perfect de 120° mecanice în stator, fig. 4, astfel încât faza A 15 este compusă din bobinele a, a1 și a2, faza B din bobinele b, b1 și b2, respectiv, faza C este compusă din bobinele c, c1 și c2. 17

Construcția modulară a motorului, ilustrată în figuri, permite o depanare imediată și eficientă. Astfel, în cazul în care se defectează o bobină, se înlocuiește întregul modul cu 19 bobina defectă, fără a se demonta motorul de pe postament sau de a se desface cuplajul mecanic, slăbind doar legăturile de fixare ale scuturilor și scoțând cele două tije care fixează 21 modulul defect, care ulterior se îndepărtează în plan vertical. Remontarea modulului se face în ordine inversă. 23

Claims (2)

1 Revendicări

3 1. Motor electric trifazat cu reluctanță comutată tolerant la defecte, caracterizat prin aceea că are o construcție modulară a statorului (1) alcătuit din nouă module (2), asamblate

5 din tole și consolidate cu ajutorul unor tije nemagnetice (3), pe jugurile modulelor (2) sunt înfășurate bobinele (4), modulele (2) fiind izolate între ele din punct de vedere magnetic, cu

7 ajutorul unordistanțiere nemagnetice (5), iar prin niște distanțiere nemagnetice frontale (11), fiind izolate față de scuturile portlagăre (9) care susțin lagărele de rulare (10) în care se

9 rotește arborele (7) rotorului (6).

2. Motor conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pe fiecare fază, are trei

11 bobine (4) conectate în paralel și înfășurate pe module (2) dispuse echidistant pe stator (1), permițând, astfel, funcționarea motorului chiar și cu una sau două bobine defecte pe aceeași 13 fază.