Motor de imanes permanentes.

Motor de imanes permanentes que comprende un rotor dotado de un núcleo del rotor que está formado de manera general por un apilamiento en forma de columna de placas de acero,

ranuras de retención de los imanes permanentes en las partes del núcleo del rotor que corresponden a los lados de un polígono aproximadamente regular centrado sobre el eje del núcleo del rotor, imanes permanentes insertados en las respectivas ranuras de retención de los imanes permanentes y una serie de ranuras alargadas radialmente dispuestas separadas entre sí a lo largo de cada una de las ranuras de retención de los imanes permanentes en un núcleo externo por fuera de las ranuras de retención de los imanes permanentes, caracterizado porque en un extremo radialmente externo, las ranuras están separadas de manera igual, mientras que en el extremo radialmente interno, la separación entre las ranuras se reduce con el incremento de la distancia desde el centro de cada imán permanente, siendo la mayor con la separación en el centro.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2004/010700.

Solicitante: TOSHIBA CARRIER CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, SHIBAURA 1-CHOME, MINATO-KU TOKYO 105-8001 JAPON.

Inventor/es: FUTAMI,Toshihiko.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02K1/22 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 1/00 Detalles del circuito magnético (circuitos magnéticos para relés H01H 50/16). › Partes giratorias del circuito magnético.
  • H02K1/27 H02K 1/00 […] › Núcleos rotóricos de imanes permanentes.
  • H02K21/16 H02K […] › H02K 21/00 Motores síncronos con imanes permanentes; Generadores síncronos con imanes permanentes. › teniendo núcleos de inducido anular con polos salientes (con funcionamiento homopolar H02K 21/20).
  • H02K3/18 H02K […] › H02K 3/00 Detalles de arrollamientos. › Arrollamientos para polos salientes.

PDF original: ES-2380597_T3.pdf

 

Motor de imanes permanentes.

Fragmento de la descripción:

Motor de imanes permanentes

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la invencion La presente invencion se refiere a un motor de imanes permanentes dotado de un rotor que consiste en una serie de imanes permanentes incorporados en el nucleo del rotor. Tecnica relacionada Se han dado a conocer motores de imanes permanentes cuya resistencia a la desmagnetizacion y eficiencia ha sido mejorada por la incorporacion de imanes permanentes en el nucleo del rotor (ver, por ejemplo, solicitud de patente japonesa 11-187597) . La figura 11 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion del rotor antes de insertar dicho eje de rotacion. En la figura 11, el rotor 2 comprende un nucleo del rotor 2A y un eje de rotacion (no mostrado) , de manera que el nucleo 2A del rotor es un apilamiento de placas de acero en forma general de poste con un perfil cilindrico. Cerca de su circunferencia, el nucleo 2A del rotor tiene unas ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes, correspondiendo a los lados de un octagono aproximadamente regular y, cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes contiene un iman permanente 4. Los imanes permanentes 4 estan dispuestos de manera tal que los polos S y N alternan entre si. Una serie de ranuras alargadas radialmente 6 estan dispuestas alargadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes sobre un nucleo externo 3, fuera de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes. Un orificio 8 para el eje de rotacion queda dispuesto en el eje del nucleo 2A del rotor para recibir el eje de rotacion. Con el motor de imanes permanentes convencional descrito, las ranuras 6 del nucleo 2A del rotor estan separadas a intervalos iguales para conducir la entrada y salida del flujo magnetico de los imanes permanentes 4 radialmente y tambien para impedir que el flujo magnetico (al que se hara referencia a continuacion como flujo de reaccion de la armadura) generado por las corrientes del arrollamiento del estator se curve a lo largo de la circunferencia del nucleo externo 3. No obstante, cuando la serie de ranuras 6 estan dispuestas a intervalos iguales, la distribucion del flujo magnetico radial en los imanes permanentes 4 tiene perfil trapecial. Como consecuencia, la relacion de posicion geometrica entre el estator y el rotor produce un elevado par de frenado, aumentando la vibracion. Asimismo, el voltaje inducido por los arrollamientos del estator tiene una forma de onda distorsionada con muchos armonicos, que resulta no solamente en un aumento del ruido, sino tambien en un aumento de perdidas del nucleo, lo que resulta a su vez en una eficiencia mas reducida. Ademas, si el estator es impulsado por una corriente CA con onda senoidal trifasica, solamente una componente de onda fundamental contribuye efectivamente al par, mientras que los componentes armonicos producen una ondulacion del par que aumenta las vibraciones y los ruidos.

45 RESUMEN DE LA INVENCION Para solucionar los problemas antes mencionados, un objetivo de la presente invencion consiste en dar a conocer un motor de imanes permanentes de alta eficiencia que pueda reducir el flujo de reaccion de la armadura, mejorar la 50 distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y reducir de esta manera los ruidos y las vibraciones. Para conseguir los objetivos anteriores, la presente invencion da a conocer un motor de imanes permanentes, tal como se indica en las reivindicaciones 1 a 5.

55 La reivindicacion 1 de la presente invencion define un motor de imanes permanentes que comprende un rotor dotado de un nucleo del rotor que tiene la estructura de un conjunto de placas de acero apiladas conformadas en forma general de una columna, ranuras de retencion de los imanes permanentes dotadas de las partes del nucleo del rotor que corresponden a los lados de un poligono aproximadamente regular centrado en el eje del nucleo del rotor, imanes permanentes insertados en las respectivas ranuras de retencion de los imanes permanentes y una serie de 60 ranuras alargadas radialmente dispuestas separadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras de retencion de imanes permanentes de nucleo externo por fuera de las ranuras de retencion de los imanes permanentes, caracterizado porque, en un extremo radialmente externo, las ranuras estan igualmente separadas, mientras que en el extremo radialmente interno, la separacion entre las ranuras se reduce al aumentar la distancia desde el centro de cada iman permanente, siendo la separacion mayor la del centro.

La reivindicacion 2 de la presente invencion define el motor de imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque si los lados de los imanes permanentes se hacen corresponder a la base de una onda senoidal, la separacion entre las ranuras en el extremo radialmente interno es proporcional a la altura de la onda senoidal.

La reivindicacion 3 de la presente invencion define el motor de imanes permanentes segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el rotor tiene 2n polos magneticos y el estator tiene 3n dientes, cada uno de los cuales tiene un conductor arrollado de manera concentrada, siendo n un entero positivo, y los lados de los imanes permanentes corresponden a la base de la onda senoidal cuando esta contraida hacia el centro.

La reivindicacion 4 de la presente invencion define el motor de imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras y la circunferencia externa del nucleo del rotor es mayor en el centro de los imanes permanentes que en ambos extremos.

La reivindicacion 5 de la presente invencion define el motor de los imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras de retencion de los imanes permanentes y un extremo radialmente interno de las ranuras, asi como la anchura del nucleo entre un extremo radialmente interno de las ranuras y una circunferencia externa del nucleo del rotor son de 1 a 3 veces el grosor de las placas de acero.

La presente invencion reduce el flujo de reaccion de la armadura, mejora la distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y proporciona, por lo tanto, un iman permanente altamente eficiente con ruidos y vibraciones reducidos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, segun una primera realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion antes de la insercion del eje de rotacion;

La figura 2 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion antes de la insercion del eje de rotacion;

La figura 3 es una vista parcialmente ampliada que muestra en detalle la separacion en los extremos radialmente internos de las ranuras formadas en un nucleo externo del nucleo del rotor mostrado en la figura 2;

La figura 4 es un grafico de la forma de onda utilizado para determinar la separacion en el extremo radialmente interno de las ranuras formadas en el nucleo externo del nucleo del rotor mostrado en la figura 2;

La figura 5 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor y un estator de un motor de imanes permanentes, segun una tercera realizacion de la presente invencion;

La figura 6 es un grafico de la forma de onda utilizado para determinar la separacion en el extremo radialmente interno de las ranuras formadas en el nucleo externo del nucleo del rotor mostrado en la figura 5;

La figura 7 es un grafico de distribucion de flujo magnetico generado en el nucleo del rotor mostrado en la figura 5;

La figura 8 es una vista parcialmente ampliada que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, segun una cuarta realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion;

La figura 9 es un grafico de la forma de onda de voltaje inducido, que muestra el funcionamiento de la cuarta realizacion mostrado en la figura 8;

La figura 10 es un diagrama que muestra un circuito de control que controla el motor de imanes permanentes de cada una de las realizaciones; y La figura 11 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Motor de imanes permanentes que comprende un rotor dotado de un nucleo del rotor que esta formado de manera general por un apilamiento en forma de columna de placas de acero, ranuras de retencion de los imanes permanentes en las partes del nucleo del rotor que corresponden a los lados de un poligono aproximadamente regular centrado sobre el eje del nucleo del rotor, imanes permanentes insertados en las respectivas ranuras de retencion de los imanes permanentes y una serie de ranuras alargadas radialmente dispuestas separadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras de retencion de los imanes permanentes en un nucleo externo por fuera de las ranuras de retencion de los imanes permanentes, caracterizado porque en un extremo radialmente externo, las ranuras estan separadas de manera igual, mientras que en el extremo radialmente interno, la separacion entre las ranuras se reduce con el incremento de la distancia desde el centro de cada iman permanente, siendo la mayor con la separacion en el centro.

2. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque si los lados de los imanes permanentes se hacen corresponder a la base de una onda senoidal, la separacion entre las ranuras en el extremo radialmente interno es proporcional a la altura de la onda senoidal.

3. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el rotor tiene 2n polos magneticos y el estator tiene 3n dientes, cada uno de los cuales tiene un conductor arrollado de manera concentrada, de manera que n es un entero positivo y los lados de los imanes permanentes corresponden a la base de la onda senoidal cuando se contrae hacia el centro.

4. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras y la circunferencia externa del nucleo del rotor es mayor en el centro de los imanes permanentes que en ambos extremos.

5. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras de retencion de los imanes permanentes y un extremo radialmente interno de las ranuras, asi como la anchura del nucleo entre un extremo radialmente de las ranuras y una circunferencia externa del nucleo del rotor son de 1 a 3 veces el grosor de las placas de acero.

6. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, como minimo, cuatro ranuras estan dispuestas a lo largo de cada una de las ranuras para los imanes permanentes.


 

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