Motor eléctrico.

Un motor electrico incluyendo:

una primera estructura (4, 6,

34) incluyendo una fila de polos magneticos, estando formada dicha fila de polosmagneticos por una pluralidad predeterminada de polos magneticos (4a, 34a) dispuestos en una direccionpredeterminada, y teniendo cada uno dos polos magneticos adyacentes dispuestos de manera que tenganpolaridades diferentes uno de otro;

una segunda estructura (3, 33) incluyendo una fila de inducidos, estando formada dicha fila de inducidos por unapluralidad de inducidos (3a, 3c-3e, 33a, 33c-33e) dispuestos en la direccion predeterminada, y estando dispuesta demanera opuesta a dicha fila de polos magneticos, para generar campos magneticos moviles que se mueven en ladireccion predeterminada entre dicha fila de inducidos y dicha fila de polos magneticos por una pluralidadpredeterminada de polos magneticos de inducido generados en dicha pluralidad de inducidos segun su suministro depotencia electrica; y

una tercera estructura (5, 7, 35) incluyendo una fila de elementos de material magnetico blando, estando formadadicha fila de elementos de material magnetico blando por una pluralidad predeterminada de elementos magneticosde material blando (5a, 35b) dispuestos en la direccion predeterminada de manera espaciada uno de otro, y estandodispuestos de modo que dicha fila de elementos de material magnetico blando se coloque entre dicha fila de polosmagneticos y dicha fila de inducidos,

donde una relacion entre un numero de los polos magneticos de inducido, un numero de los polos magneticos, y unnumero de dichos elementos magneticos de material blando, dentro de una seccion predeterminada a lo largo de ladireccion predeterminada se pone a 1 : m: (1+m)/2 (m

1, 0).

Motor eléctrico Campo de la invención La presente invención se refiere a un motor eléctrico que incluye una pluralidad de elementos móviles o estatores, y convierte la potencia eléctrica suministrada en potencia para la salida de la potencia de los elementos móviles.

Antecedentes de la invención Convencionalmente, como un motor eléctrico de este tipo se conoce el descrito en la literatura de patentes 1. El motor eléctrico es la denominada máquina rotativa, e incluye un primer rotor y un segundo rotor que están conectados a un primer eje de giro y un segundo eje de giro, respectivamente, y un solo estator. Los ejes rotativos primero y segundo están dispuestos concéntricamente uno con otro, mientras que el primer rotor, el segundo rotor y el estator están dispuestos en la dirección de radio del primer eje de giro desde dentro en el orden indicado.

El primer rotor incluye una pluralidad de primeros imanes permanentes y segundos imanes permanentes que están dispuestos en la dirección circunferencial, respectivamente. Los imanes permanentes primeros y segundos están dispuestos en paralelo uno con otro en la dirección de eje del primer rotor. El estator está configurado para generar un primer campo magnético rotativo y un segundo campo magnético rotativo que giran en la dirección circunferencial. El primer campo magnético rotativo se genera entre el estator y una porción del primer rotor hacia los primeros imanes permanentes, y el segundo campo magnético rotativo se genera entre el estator y una porción del primer rotor hacia los segundos imanes permanentes. El segundo rotor incluye una pluralidad de primeros núcleos y segundos núcleos que están dispuestos en la dirección circunferencial, respectivamente. Estos núcleos primeros y segundos están compuestos de elementos magnéticos de material blando. Los primeros núcleos están dispuestos entre una porción del primer rotor hacia los primeros imanes permanentes y el estator, y los segundos núcleos están dispuestos entre una porción del primer rotor hacia los segundos imanes permanentes y el estator. Los números de los polos magnéticos de los imanes permanentes primeros y segundos, los números de los polos magnéticos de los campos magnéticos rotativos primero y segundo, y los números de los núcleos primeros y segundos se ponen de manera que sean iguales uno a otro, respectivamente.

En el motor eléctrico dispuesto como se ha descrito anteriormente, dado que los campos magnéticos rotativos primero y segundo son generados por el suministro de potencia eléctrica al estator, los núcleos primeros y segundos son magnetizados por los polos magnéticos de los campos magnéticos rotativos primero y segundo y los polos magnéticos de los imanes permanentes primeros y segundos, por lo que se generan líneas de fuerza magnética entre estos elementos. Además, los rotores primero y segundo son movidos por la acción producida por las fuerzas magnéticas de las líneas de fuerza magnética, y, a su vez, la potencia sale de los ejes rotativos primero y segundo.

En el motor eléctrico convencional antes descrito, debido a su disposición, para hacer que las fuerzas magnéticas de las líneas de fuerza magnética actúen adecuadamente con el fin de convertir la potencia eléctrica suministrada al estator en potencia y de enviar la potencia de los ejes rotativos primero y segundo, no solamente una primera fila de elementos de material magnético blando compuesta de la pluralidad de primeros núcleos, sino también una segunda fila de elementos de material magnético blando compuesta de la pluralidad de segundos núcleos son indispensables, y es inevitable que den lugar a un aumento del tamaño del motor eléctrico, y un aumento de sus costos de fabricación. Además, debido a su disposición, el motor eléctrico solamente es posible cuando mantiene la relación de velocidad a la que la diferencia entre la velocidad rotacional de los campos magnéticos rotativos primero y segundo y la velocidad rotacional del segundo rotor, y la diferencia entre la velocidad rotacional del segundo rotor y la velocidad rotacional del primer rotor son iguales una a otra. Esto degrada el grado de libertad de diseño del motor eléctrico.

La presente invención se ha llevado a cabo con el fin de proporcionar una solución a los problemas antes descritos, y su objeto es proporcionar un motor eléctrico que sea capaz de reducir el tamaño y sus costos de fabricación mejorando al mismo tiempo el grado de libertad de diseño del mismo.

[Literatura de patentes 1]

Publicación de Patente japonesa (Kokai) número 2008-67592.

[Descripción de la invención]

Para lograr el objeto, la invención según la reivindicación 1 proporciona un motor eléctrico 1, 31, incluyendo una primera estructura (primer rotor 4, primer eje de giro 6, segundo estator 34) incluyendo una fila de polos magnéticos, estando formada la fila de polos magnéticos por una pluralidad predeterminada de polos magnéticos (imanes permanentes 4a, 34a) dispuestos en una dirección predeterminada, y teniendo cada uno dos polos magnéticos adyacentes dispuestos de manera que tengan polaridades diferentes uno de otro, una segunda estructura (estator 3, primer estator 33) incluyendo una fila de inducidos, estando formada la fila de inducidos por una pluralidad de

inducidos (núcleo de hierro 3a, bobinas de fase U a fase W 3c a 3e, núcleo de hierro 33a, bobinas de fase U a fase W 33c a 33e) dispuestos en la dirección predeterminada, y estando dispuestos de manera opuesta a la fila de polos magnéticos, para generar campos magnéticos móviles que se mueven en la dirección predeterminada entre la fila de inducidos y la fila de polos magnéticos por una pluralidad predeterminada de polos magnéticos de inducido generados en la pluralidad de inducidos según su suministro de potencia eléctrica, y una tercera estructura (segundo rotor 5, segundo eje de giro 7, elemento móvil 35) incluyendo una fila de elementos de material magnético blando, estando formada la fila de elementos de material magnético blando por una pluralidad predeterminada de elementos magnéticos de material blando (núcleos 5a, núcleos 35b) dispuestos en la dirección predeterminada de manera espaciada uno de otro, y estando dispuestos de tal manera que la fila de elementos de material magnético blando se coloque entre la fila de polos magnéticos y la fila de inducidos, donde una relación entre un número de los polos magnéticos de inducido, un número de los polos magnéticos, y un número de los elementos magnéticos de material blando, dentro de una sección predeterminada a lo largo de la dirección predeterminada se pone a 1 : m : (1+m) /2 (m ≠ 1, 0) .

Según este motor eléctrico, la fila de polos magnéticos de la primera estructura y la fila de inducidos de la segunda estructura están dispuestas de manera opuesta una a otra, y la fila de elementos de material magnético blando de la tercera estructura está dispuesta de modo que esté colocada entre la fila de polos magnéticos y la fila de inducidos. La pluralidad de polos magnéticos, inducidos, y elementos magnéticos de material blando, que forman la fila de polos magnéticos, la fila de inducidos, y la fila de elementos de material magnético blando, respectivamente, están dispuestos en la dirección predeterminada. Además, la pluralidad de polos magnéticos de inducido son generados según el suministro de potencia eléctrica a la fila de inducidos, y los campos magnéticos móviles son generados entre la fila de inducidos y la fila de polos magnéticos por los polos magnéticos de inducido, y se mueven en la dirección predeterminada. Además, cada dos polos magnéticos adyacentes tienen polaridades diferentes uno de otro, y cada dos elementos magnéticos de material blando adyacentes están espaciados uno de otro. Como se ha descrito anteriormente, entre la fila de polos magnéticos y la fila de inducidos se generan los campos magnéticos móviles por la pluralidad de polos magnéticos de inducido, y la fila de elementos de material magnético blando está dispuesta, por lo que los elementos magnéticos de material blando son magnetizados por los polos magnéticos de inducido y los polos magnéticos. A causa de esto y el hecho de que cada dos elementos magnéticos de material blando adyacentes están espaciados uno de otro, se generan líneas de fuerza magnética de una manera que conecta entre los polos magnéticos, los elementos magnéticos de material blando, y los polos magnéticos de inducido. Además, las fuerzas magnéticas producidas por las líneas de fuerza magnética actúan para convertir la potencia eléctrica suministrada a los inducidos... [Seguir leyendo]

1. Un motor eléctrico incluyendo:

una primera estructura (4, 6, 34) incluyendo una fila de polos magnéticos, estando formada dicha fila de polos magnéticos por una pluralidad predeterminada de polos magnéticos (4a, 34a) dispuestos en una dirección predeterminada, y teniendo cada uno dos polos magnéticos adyacentes dispuestos de manera que tengan polaridades diferentes uno de otro;

una segunda estructura (3, 33) incluyendo una fila de inducidos, estando formada dicha fila de inducidos por una pluralidad de inducidos (3a.

3. 3e, 33a.

33. 33e) dispuestos en la dirección predeterminada, y estando dispuesta de manera opuesta a dicha fila de polos magnéticos, para generar campos magnéticos móviles que se mueven en la dirección predeterminada entre dicha fila de inducidos y dicha fila de polos magnéticos por una pluralidad predeterminada de polos magnéticos de inducido generados en dicha pluralidad de inducidos según su suministro de potencia eléctrica; y una tercera estructura (5, 7, 35) incluyendo una fila de elementos de material magnético blando, estando formada dicha fila de elementos de material magnético blando por una pluralidad predeterminada de elementos magnéticos de material blando (5a, 35b) dispuestos en la dirección predeterminada de manera espaciada uno de otro, y estando dispuestos de modo que dicha fila de elementos de material magnético blando se coloque entre dicha fila de polos magnéticos y dicha fila de inducidos, donde una relación entre un número de los polos magnéticos de inducido, un número de los polos magnéticos, y un número de dichos elementos magnéticos de material blando, dentro de una sección predeterminada a lo largo de la dirección predeterminada se pone a 1 : m: (1+m) /2 (m # 1, 0) .

2. Un motor eléctrico según la reivindicación 1, incluyendo además:

Medios detectores de relación posicional relativa (21, 22, 16b, 41) para detectar una relación posicional relativa entre 30 dichas estructuras primera a tercera (4, 6, 34; 3, 33; 5, 7, 35) ; y medios de control (16) para controlar los campos magnéticos móviles en base a la relación posicional relativa detectada entre dichas estructuras primera a tercera (4, 6, 34; 3, 33; 5, 7, 35) .

3. Un motor eléctrico según la reivindicación 2, donde dichos medios detectores de relación posicional relativa (21, 22, 16b) detectan posiciones angulares eléctricas de dicha primera estructura (4, 6, 34) y dicha tercera estructura (5, 7, 35) con respecto a dicha segunda estructura (3, 33) , respectivamente, como la relación posicional relativa entre dichas estructuras primera a tercera (4, 6, 34; 3, 33; 5, 7, 35) , y donde dichos medios de control (16) controlan los campos magnéticos móviles en base a una diferencia entre un valor obtenido multiplicando la posición angular eléctrica detectada de dicha tercera estructura (5, 7, 35) por (1+m) , y un valor obtenido multiplicando la posición angular eléctrica detectada de dicha primera estructura (4, 6, 34) por m.

4. Un motor eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde los polos magnéticos son polos 45 magnéticos de imanes permanentes.

5. Un motor eléctrico como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el motor eléctrico es una máquina rotativa.

50 6. Un motor eléctrico como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el motor eléctrico es un motor lineal.