MOTOR ELÉCTRICO SÍNCRONO MONOFÁSICO DE IMANES PERMANENTES CON ESTRUCTURA DE ESTATOR MEJORADA, EN PARTICULAR PARA BOMBAS DE DESCARGA DE MÁQUINAS DE LAVADO Y ELECTRODOMÉSTICOS SIMILARES.

Motor eléctrico síncrono monofásico de imanes permanentes (7) con estructura de estator (4) mejorada,

en particular para bombas de descarga (1) de máquinas de lavado y electrodomésticos similares, del tipo que comprende de manera centrada un rotor de imanes permanentes (2) y un estator (4) con un núcleo de paquete de laminación en forma de U (5) y devanados de estator (18, 19) y un par de piezas polares con extremos (10, 11) que envuelven dicho rotor (2), que sustancialmente tienen la misma longitud axial y del que están separadas por un respectivo entrehierro; caracterizado porque dicho núcleo de paquete de laminación (5) tiene una longitud axial más corta, que oscila desde el 25% hasta el 50%, con respecto a los extremos (10, 11) de dichas piezas polares y porque dichos extremos (10, 11) de dichas piezas polares de estator (4) se obtienen mediante moldeo de polvos magnéticos

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05425606.

Solicitante: ASKOLL HOLDING S.R.L..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIA INDUSTRIA, 30 36031 POVOLARO DI DUEVILLE (VICENZA) ITALIA.

Inventor/es: MARIONI, ELIO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 30 de Agosto de 2005.

Clasificación PCT:

  • H02K1/14 SECCION H — 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). › Núcleos estatóricos de polos salientes.

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, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2374820_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Motor eléctrico síncrono monofásico de imanes permanentes con estructura de estator mejorada, en particular para bombas de descarga de máquinas de lavado y electrodomésticos similares Campo de aplicación La presente invención se refiere a un motor eléctrico síncrono monofásico de imanes permanentes con estructura de estator mejorada, en particular para bombas de descarga de máquinas de lavado y electrodomésticos similares. Más en particular, la invención se refiere a un motor del tipo mencionado anteriormente y que comprende un rotor magnético permanente central, un estator con un núcleo de paquete de laminación y un par de piezas polares que envuelven dicho rotor, que sustancialmente tienen la misma longitud axial. Técnica anterior Se conoce la necesidad de realizar bombas de descarga para dispositivos domésticos, como máquinas de lavado, tal como lavadoras, lavavajillas y electrodomésticos similares, que tengan la mejor eficiencia hidráulica posible, entendida como la mejor relación entre el estado hidráulico disponible en la bomba, tal como la presión o el flujo de fluido, y la potencia eléctrica absorbida por el motor con el que está asociada cada bomba. También se conoce que los motores síncronos de imanes permanentes, en particular los monofásicos con una estructura de estator de horquilla o diapasón y un rotor de imanes permanentes tienen un problema grave en la etapa de arranque, cuando el motor pasa de un estado de parada a un estado en el que la frecuencia está en fase con la frecuencia de la red de suministro eléctrico. Por ejemplo, si la red de suministro eléctrico tiene una frecuencia de 50 ó 60 Hz, el rotor debe alcanzar la velocidad de sincronismo en un periodo de tiempo igual a la mitad del periodo de onda de la red. Sin embargo, esto es extremadamente difícil, en particular si el motor tiene un momento de inercia significativo y debe compensar el par motor de una carga asociado con el rotor. Para evitar este inconveniente ya se han adoptado diversas soluciones de naturaleza tanto electrónica como mecánica. Por ejemplo, en la patente europea n.º EP-0574823, del mismo solicitante, el motor eléctrico síncrono está equipado con un dispositivo de arranque electrónico que permite el arranque gradual del motor aplicando los vectores de voltaje y corriente a los devanados de estator con desplazamientos de fase apropiados. Para este objetivo, la posición del rotor también se detecta por medio de un sensor de posición que transmite la información al dispositivo de monitorización electrónico, que decide si aplicar o no la potencia eléctrica a los devanados de estator, a través de un conmutador de potencia, dependiendo de la polaridad de la fuente de la potencia eléctrica en cada momento dado, generando así el flujo magnético más apropiado para la etapa de arranque. Este flujo, que interactúa con el flujo magnético generado por el rotor, produce un par motor que puede acelerar el rotor en un sentido de rotación específico hasta que se alcanza y se mantiene la velocidad de sincronismo con la fuente de suministro eléctrico. No obstante, tales dispositivos de arranque electrónicos aplicados a los motores monofásicos tienen un coste bastante alto, tanto de producción como de aplicación al motor. Tal coste representa un obstáculo no superado aún que prevalece sobre la necesidad de optimizar la eficiencia energética e impide sustancialmente el uso de la bomba del tipo especificado anteriormente en máquinas de lavado de uso doméstico pero que pertenezcan a la categoría de máquinas económicas. En estas máquinas se prefiere el uso de motores síncronos monofásicos con dispositivos de arranque de tipo puramente mecánico. Estos motores tienen generalmente una menor eficiencia y un mayor ruido en funcionamiento. El rotor de estos tipos de motores se realiza con imanes permanentes y el estator comprende un núcleo de paquete de laminación que tiene sólo dos piezas polares de estator y los devanados consiguientes. Esta estructura de estator tiene la ventaja de ser fácil de realizar y de coste relativamente bajo. No obstante, la presente necesidad de limitar los costes de producción hace también que las bombas síncronas monofásicas realizadas con esta estructura de estator sean sorprendentemente caras. Ejemplos adicionales de la técnica anterior se presentan en los documentos GB 568395 A, US2002/0149282 A1, US 2005/162034, GB 2407712 A. El problema técnico subyacente a la presente invención es el de crear un motor eléctrico síncrono de imanes permanentes, en particular para bombas de descarga de máquinas de lavado, que tenga tales características estructurales y funcionales como para permitir un arranque fácil junto con una estructura de simplicidad particular 2 E05425606 30-12-2011   que permita su fabricación a costes considerablemente menores que las soluciones propuestas actualmente por la técnica anterior. Sumario de la invención La idea de solución subyacente a la presente invención es la de proporcionar el conjunto del núcleo de grupo de estator por medio de un paquete de laminación que tiene una longitud axial más corta que la longitud axial de los extremos correspondientes de las piezas polares. Ventajosamente, tales extremos de las piezas polares están asociados con el paquete de laminación de una manera separable o en cualquier caso estructuralmente independiente. Según tal idea de solución, dichos extremos de las piezas polares se realizan mediante moldeo partiendo de polvos magnéticos microencapsulados en sustancias eléctricamente aislantes. El problema técnico de la presente invención se resuelve mediante un motor tal como se indicó y definió previamente en la reivindicación adjunta 1 del presente documento. Las características y ventajas del motor monofásico según la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización, proporcionada a modo de ejemplo indicativo y no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos. Breve descripción de los dibujos - La figura 1 muestra una vista esquemática, en sección transversal, de una bomba de descarga que incorpora un motor eléctrico síncrono según la presente invención; - la figura 2 muestra una vista esquemática, en sección longitudinal, de la bomba de descarga de la figura 1; - la figura 3 muestra una vista en perspectiva y esquemática con partes separadas de la bomba de la figura 1, con todas sus partes componentes ilustradas; - las figuras 4 y 4A muestran respectivas vistas en perspectiva y esquemáticas del motor eléctrico según la invención, con partes separadas y en forma ensamblada; - las figuras 5 y 5a muestran respectivas vistas en perspectiva y esquemáticas de una realización adicional del motor eléctrico según la invención, con partes separadas y en forma ensamblada; - las figuras 6 y 6a muestran respectivas vistas en perspectiva y esquemáticas de una realización adicional del motor eléctrico según la invención, con partes separadas y en forma ensamblada. Descripción detallada Con referencia a tales figuras, 7 indica de manera global y esquemática un motor eléctrico síncrono monofásico realizado según la presente invención para el funcionamiento de una bomba de descarga síncrona 1 que va a montarse preferiblemente en máquinas de lavado tales como lavadoras y lavavajillas, no mostradas en los dibujos puesto que son de tipo convencional. El motor 7 tiene un rotor central de imanes permanentes 2 y un estator 4 que comprende un núcleo de paquete de laminación 5 con un par de piezas polares 10, 11, que envuelven el rotor 2 y del que están separadas mediante un respectivo entrehierro. El rotor 2 tiene un eje longitudinal x-x que coincide con el eje de un árbol de rotación 3 que está soportado por cojinetes opuestos 13, 14. El rotor 2 está aislado rigurosamente con respecto al estator 4 mediante una envuelta con forma esencialmente tubular 17 formada solidariamente con una parte de tipo brida 6 destinada para acoplarse en un lado con una voluta, no representada puesto que es convencional, de la bomba 1 y en el otro lado con una envuelta 12 que cubre el estator 4 de la bomba 1. Tal como es bien conocido por los expertos en la técnica, el motor 7 está destinado para activar el engranaje operativo, es decir un propulsor 9 encerrado dentro de la bobina de la bomba 1. El acoplamiento entre el propulsor y el extremo del árbol de accionamiento 3 se obtiene por medio de una junta cinemática 8, por ejemplo tal como se describe en las patentes europeas n.º 0 287 984 y n.º 0 983 630 del mismo solicitante. Tal como ya se mencionó, el motor 1 comprende un estator 4, con núcleo de paquete de laminación relacionado 5 y devanados de estator 18, 19, así como extremos 10, 11 de piezas polares de estator. 3 E05425606 30-12-2011   El estator 4 comprende convencionalmente una pluralidad de laminaciones... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Motor eléctrico síncrono monofásico de imanes permanentes (7) con estructura de estator (4) mejorada, en particular para bombas de descarga (1) de máquinas de lavado y electrodomésticos similares, del tipo que comprende de manera centrada un rotor de imanes permanentes (2) y un estator (4) con un núcleo de paquete de laminación en forma de U (5) y devanados de estator (18, 19) y un par de piezas polares con extremos (10, 11) que envuelven dicho rotor (2), que sustancialmente tienen la misma longitud axial y del que están separadas por un respectivo entrehierro; caracterizado porque dicho núcleo de paquete de laminación (5) tiene una longitud axial más corta, que oscila desde el 25% hasta el 50%, con respecto a los extremos (10, 11) de dichas piezas polares y porque dichos extremos (10, 11) de dichas piezas polares de estator (4) se obtienen mediante moldeo de polvos magnéticos. 2. Motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos polvos magnéticos están microencapsulados y aislados mediante material diamagnético. 3. Motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos extremos (10, 11) de dichas piezas polares son estructuralmente independientes y están acopladas de manera separable con el núcleo de paquete de laminación (5). 4. Motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque el núcleo de paquete de laminación (5) se obtiene apilando un grupo de partes de laminación que tienen una forma similar a una U extendiéndose los dientes de la forma similar a una U hacia el rotor (2) y porque las bobinas de soporte para devanados de estator (18, 19) se sitúan sobre dichos dientes para formar dichas piezas polares de estator (4); estando acoplados los extremos de los dientes a modo de junta con dichos extremos (10, 11) de dichas piezas polares de estator (4). 5. Motor eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado porque el acoplamiento a modo de junta entre los extremos de los dientes y los extremos (10, 11) correspondientes de dichas piezas polares de estator (4) se obtienen con un acoplamiento en forma de espiga y muesca sencillo. 6. Motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha longitud axial más corta es del 40%. 7. Motor eléctrico según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de espiga está integralmente formado en una pieza durante el moldeo de dichos extremos (10, 11). 6 E05425606 30-12-2011   7 E05425606 30-12-2011   8 E05425606 30-12-2011   9 E05425606 30-12-2011   E05425606 30-12-2011   11 E05425606 30-12-2011

 

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