Inventos patentados en España.

Inventos patentados en España.

Inventos patentados en España en los últimos 80 años. Clasificación Internacional de Patentes CIP 2013.

MOTOR DE RELUCTANCIA.

Patente Europea. Resumen:

Motor de reluctancia (1) con un rotor (3) y un estator (6), en el que el rotor (3) presenta segmentos de rotor

(10), que están formados esencialmente en ángulo recto en zonas libres y con una configuración en forma de sección circular en el lado frontal, caracterizado porque se retira material de manera selectiva sobre uno o varios lados planos (13) de los segmentos del rotor (10) para el equilibrado del rotor (3), dado en caso en diferente medida.

Solicitante: VORWERK & CO. INTERHOLDING GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MUHLENWEG 17-37,42275 WUPPERTAL.

Inventor/es: CALDEWEY, UWE, LIENENLUKE, PAUL, THEUERMANN,VOLKER.

Fecha de Publicación de la Concesión: 29 de Junio de 2010.

Fecha Solicitud PCT: 13 de Agosto de 2004.

Fecha Concesión Europea: 7 de Abril de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes: H02K29/10 (..que utilizan medios de efecto luminoso [4]), H02K7/04 (.Medios de equilibrado), H02K15/16B, H02K1/24C, H02K11/00F1C, H02K19/10B.

Clasificación PCT: H02K15/16 (.Centrado del rotor en el estator; Equilibrado del rotor (equilibrado en general G 01 M)).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre.

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MOTOR DE RELUCTANCIA.
Descripción:

Motor de reluctancia.

La invención se refiere a un motor de reluctancia con un rotor y un estator, en el que el rotor presenta segmentos de rotor, que están formados en zona libres esencialmente en ángulo recto, con una configuración en forma de sección circular en el lado frontal.

Se conocen motores de reluctancia del tipo en cuestión. Así, por ejemplo, se remite al documento DE 100 35 540 A1. Allí se representa y se describe un motor de reluctancia, cuyo rotor está provisto con cuatro segmentos de rotor dispuestos distribuidos de manera angularmente uniforme. Los segmentos de rotor se proyectan, con respecto al eje de giro del rotor, radialmente hacia fuera y presentan una vista en planta esencialmente rectangular, de manera que el lado frontal que apunta radialmente hacia fuera está configurado en forma de sección circular en la vista en planta.

Se conocen a partir del documento US 6.520.012 B1 máquinas eléctricas para rotores, para eliminar material en el lado frontal de segmentos de rotor. Para motores de reluctancia se conoce a partir del documento US 5.780.945 A1 eliminar radialmente material en el lado exterior de discos adicionales y añadir material por medio de elementos de equilibrado en la zona entre dos polos de rotor sucesivos.

Partiendo del estado de la técnica mencionado, la invención se ha planteado el cometido de indicar un motor de reluctancia equilibrado de manera ventajosa.

Este cometido se soluciona en el objeto de la invención porque se retira material selectivamente sobre uno o varios lados planos de los segmentos de rotor para el equilibrado del rotor, dado el caso en diferente medida. De esta manera se consigue un equilibrado sobre un diámetro exterior relativamente grande, siendo necesaria solamente una eliminación reducida de material. Según la ocasión, se pueden prever también varias escotaduras, dado el caso, de diferente tamaño sobre un lado plano de un segmento de rotor. A este respecto, se ha revelado que es especialmente ventajoso que se consiga una retirada de material a través de fresado.

También se propone que el rotor esté compuesto por una pluralidad de chapas finas, que están colocadas superpuestas axialmente. Así, por ejemplo, se pueden emplear chapas estampadas que, superpuestas axialmente, permiten una altura variable del rotor. A través de la disposición de más o menos chapas de rotor se puede configurar el paquete del rotor de forma variable en la dirección del eje del rotor, lo que facilita especialmente la fabricación del rotor. Para fijar el paquete del rotor obtenido a través de las chapas, está previsto que las chapas estén encoladas entre sí. A este respecto se prefiere que el encolado se consiga a través de un recubrimiento de las chapas con laca de refuerzo. A través del empleo de tales chapas de laca de refuerzo y del tratamiento térmico correspondiente se consigue una mejora adicional de la estabilidad del rotor. Por chapas de laca de refuerzo se entienden chapas que presentan, dado el caso, adicionalmente a una capa de aislamiento bilateral, todavía una capa de laca de refuerzo. Esta capa de laca de refuerzo pasa a un estado adhesivo cuando se eleva la temperatura (cocido). A través de esta adhesión se consigue una unión de las chapas individuales del rotor para formar un paquete completo del rotor, lo que se ha revelado como ventajoso con respecto al equilibrado y la estabilidad. A través del encolado se previene también una rotación de las chapas individuales entre sí.

El rotor puede presentar, además, un disco transmisor. Un disco transmisor conectado fijo contra giro con el rotor sirve para la determinación de la posición del rotor, especialmente en colaboración con una barrera óptima fija o similar, influenciada por el disco transmisor. Para mejorar todavía un motor de reluctancia del tipo en cuestión especialmente con respecto a la configuración del disco transmisor, se propone que a cada segmento del rotor esté asociada una conformación de transmisor, en la que, sin embargo, en cualquier caso, un flanco axial de una conformación de transmisor presenta un desplazamiento circunferencial de 7,5º con respecto a un lado plano del segmento de rotor asociado. Como consecuencia de esta configuración de acuerdo con la invención, se garantiza el funcionamiento en motores de reluctancia de cuatro fases tanto en el modo de marcha a la derecha como también en el modo de marcha a la izquierda de los mismos. Además, de acuerdo con la invención, el disco transmisor está configurado simétrico, de manera que la anchura de una conformación del transmisor corresponde a la anchura del intersticio entre dos conformaciones del transmisor. Por consiguiente, resultan señales simétricas del transmisor, de manera que con preferencia, por cada revolución, se generan 24 impulsos en el caso de que estén previstas dos barreras ópticas 24 de horquilla que deben atravesarse. De ello resultan, en el caso de un motor de reluctancia 8/6, es decir, un motor de reluctancia con un rotor que presenta seis segmentos de rotor y un estator que presenta ocho bobinas, cuatro informaciones de posición unívocas para la activación de las cuatro fases del estator. Además, está previsto que un segmento de rotor se extienda sobre una velocidad circunferencial de 30º. También resulta una ventaja de que una conformación de transmisor conforma una sección de turbulencia, de manera más preferida porque una conformación de transmisor está configurada de manera que se extiende linealmente en la vista en planta y en este caso se conecta aproximadamente en forma de secante en la vista en planta en forma de disco del disco transmisor. Por consiguiente, se simplifica también la fabricación del disco, puesto que éste se puede formar a través de estampación y vuelta de canto siguiente de las conformaciones del transmisor. Las conformaciones del transmisor que se extienden linealmente en línea recta conducen, por lo demás, a una acción de ventilador, que sirve para la purificación de las barreras ópticas de horquilla previstas y que deben atravesarse. Como consecuencia de ello, se previenen los impedimentos y contaminaciones de las barreras ópticas de horquilla, especialmente a altos números de revoluciones. En virtud de las turbulencias generadas en el aire, se establece incluso una purificación automática de la barrera óptica.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de los dibujos adjuntos, que representan solamente un ejemplo de realización. En este caso:

La figura 1 muestra un motor de reluctancia de acuerdo con la invención en una representación de montaje en perspectiva.

La figura 2 muestra el motor de reluctancia en una representación en perspectiva despiezada ordenada.

La figura 3 muestra el rotor con un disco transmisor dispuesto fijo contra giro y un ventilador dispuesto igualmente fijo contra giro en representación individual en perspectiva.

La figura 4 muestra la sección ampliada según la línea IV-IV en la figura 3.

La figura 5 muestra la vista en planta superior sobre el rotor con vista sobre el disco transmisor.

La figura 6 muestra una vista lateral del mismo.

La figura 7 muestra la sección según la línea VII-VII en la figura 5.

La figura 8 muestra una chapa de rotor en vista en planta superior.

La figura 9 muestra la ampliación de la zona IX en la figura 8.

La figura 10 muestra la chapa de rotor en representación en perspectiva.

La figura 11 muestra el disco transmisor en una vista en planta superior de detalle.

La figura 12 muestra la vista lateral del disco transmisor.

La figura 13 muestra una representación en perspectiva del disco transmisor.

En primer lugar, se representa y se describe con referencia a las figuras 1 y 2 un motor de reluctancia 1, que está constituido esencialmente por un rotor 3, que se puede acoplar de forma fija contra giro sobre un cuerpo de eje de motor 2, por un disco transmisor 4 que se puede acoplar igualmente sobre el cuerpo de eje de rotor 2 y se puede conectar fijo contra giro con el rotor 3 así como por un ventilador 5 que se puede disponer sobre el lado del rotor 3, opuesto al disco transmisor 4, de forma fija contra giro con este rotor, por un estator 6 con un cuerpo de tapa de estator 7 de dos partes para el alojamiento de bobinas de estator no representadas y por dos puentes 8, 9, que se pueden fijar a ambos lados del estator en este estator y que alojan los extremos del cuerpo del eje del rotor 2.

El motor de reluctancia 1 representado es, por decirlo así, un motor de reluctancia 8/6 y presenta, por lo tanto, un rotor 3 con seis segmentos de rotor 10 y un estator con ocho bobinas de estator no representadas en detalle.

Los segmentos del rotor 10 están distribuidos de angularmente uniforme alrededor del cuerpo de base del rotor y se proyectan radialmente, de manera que el rotor 3 está constituido por una pluralidad de chapas de rotor 11 iguales, colocadas superpuestas axialmente. Cada chapa del rotor 11 es con preferencia una pieza estampada y está provista, además, con un recubrimiento de laca de refuerzo en un lado. Por medio de este recubrimiento se encolan entre sí las chapas de rotor 11 colocadas superpuestas a través de impulsión con calor, para la formación del rotor 3.

Cada segmento del rotor 10 está formado esencialmente en ángulo recto con una configuración en forma de sección circular del lado frontal 12 y con dos lados planos 13 que se extienden paralelos. Cada segmento de rotor 10 pasa, en las transiciones desde los lados planos 13 al lado frontal 12, a un ensanchamiento, en cuyo ensanchamiento la transición al lado frontal 12 está redondeada. El redondeado lleva el signo 14. Como consecuencia del ensanchamiento extremo del segmento de rotor 10, las transiciones están configuradas en la dirección circunferencial, respectivamente, más allá de una prolongación lineal de los lados planos 13 (ver especialmente la representación ampliada en la figura 9).

El radio r del redondeado 14 tiene aproximadamente 0,5 mm en el ejemplo de realización representado.

Para el equilibrado del rotor 3, éste está provisto en la zona de los lados planos 13 de los segmentos de rotor 10 con fresados 15 de diferente medida tanto con respecto a la longitud medida en la dirección del eje del rotor como también con respecto a la profundidad. Como se puede reconocer en la figura 3, son posibles varios fresados 15 en la zona de un lado plano 13.

El disco transmisor 4 retenido de forma fija contra giro con el rotor 3 sobre el cuerpo del eje del rotor 2 asume la función de una placa de retención para el rotor 3, que está constituido por chapas de rotor individuales, y por lo tanto, sirve para la elevación de la resistencia axial del rotor 3. A tal fin, el cubo 16 del disco transmisor 4 sobresale frente al cuerpo de base del disco 17, de manera que durante el apriete sobre el cuerpo del eje del rotor 2 se consigue una tensión previa en la zona elástica sobre el paquete del rotor.

Sobre el lado del rotor 3 alejado del disco transmisor 4 está previsto el ventilador 5 dispuesto de forma fija contra giro con éste, el cual agarra junto con el disco transmisor 4 el paquete de chapas del rotor. El ventilador 5 está aplicado a tal fin sobre una sección entallada del cuerpo del eje del rotor 2.

El disco transmisor 4 está formada por medio de estampación y vuelta de canto siguiente de conformaciones del transmisor 18, de donde resulta que las conformaciones del transmisor 18 están configuradas de forma que se extienden linealmente en la vista en planta y están asociadas aproximadamente a modo de secante al borde del cuerpo de base del disco 17.

Cada conformación del transmisor 18 se extiende en un ángulo circunferencial de 30º. Por consiguiente, la anchura del intersticio, que permanece entre dos conformaciones de transmisor 18, es igual la anchura de una conformación del transmisor, de manera que está conformado un disco simétrico del transmisor 4.

Como consecuencia de esta configuración del disco transmisor 4, en el caso de una revolución del rotor, se generan 24 impulsos -en el caso de una disposición de dos barreras ópticas de horquilla 19 que deben ser atravesadas por las conformaciones del transmisor 18-. Resultan cuatro informaciones de posición unívocas para la activación de las cuatro fases del estator 6 provisto con ocho arrollamientos de estator.

A través de la disposición, que se extiende linealmente, de las conformaciones del transmisor 18, éstas sirven al mismo tiempo como secciones de turbulencia 20. A través de éstas se consigue una acción de ventilador, por medio de la cual se consigue una purificación automática de las barreras ópticas de horquilla 19.

La asociación del disco transmisor 4 al rotor 3 está seleccionada de tal forma que, con el mismo número de conformaciones del transmisor 18 y segmentos del rotor 10, cada conformación del transmisor 18 está alineada de tal forma que un flanco axial 12 de una conformación del transmisor 18 con respecto a un lado plano 13 del segmento de rotor 10 asociado presenta un desplazamiento circunferencial de 7,5º (ver el ángulo alfa en la figura 5). A través de este desplazamiento angular se posibilita un funcionamiento sin problemas del motor de reluctancia 1 de cuatro fases tanto en el modo de marcha a la derecha como también en el modo de marcha a la izquierda.




Reivindicaciones:

1. Motor de reluctancia (1) con un rotor (3) y un estator (6), en el que el rotor (3) presenta segmentos de rotor (10), que están formados esencialmente en ángulo recto en zonas libres y con una configuración en forma de sección circular en el lado frontal, caracterizado porque se retira material de manera selectiva sobre uno o varios lados planos (13) de los segmentos del rotor (10) para el equilibrado del rotor (3), dado en caso en diferente medida.

2. Motor de reluctancia de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se consigue una retirada de material por medio de fresado.

3. Motor de reluctancia (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el rotor (3) está compuesto por una pluralidad de chapas finas (11), que están colocadas superpuestas axialmente.

4. Motor de reluctancia de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las chapas (11) están encoladas entre sí.

5. Motor de reluctancia de acuerdo con la reivindicación 4 o las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el encolado se consigue en virtud de un recubrimiento de laca de refuerzo de las chapas (11).

6. Motor de reluctancia (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al rotor (3) está asociado un disco transmisor, porque a cada segmento del rotor (10) está asociada una conformación de transmisor (18), de manera que, sin embargo, en cualquier caso un flanco axial (21) de una conformación del transmisor (18) presenta un desplazamiento circunferencial de 7,5º con respecto a un lado plano (13) del segmento del rotor (10) asociado.

7. Motor de reluctancia de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque una conformación del transmisor (18) se extiende sobre un ángulo circunferencial de 30º.

8. Motor de reluctancia de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque una conformación del transmisor (18) conforma una sección de turbulencia (20).

9. Motor de reluctancia de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque una conformación del transmisor (18) está configurada de manera que se extiende linealmente en la vista en planta.


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