Un rotor de un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC),

incluyendo:

un imán permanente anisotrópico polar cilíndrico (1) para permitir que un recorrido magnético magnetizado se extienda a su través;

una porción de núcleo de alta resistencia (2) montada en el lado interior de dicho imán permanente anisotrópico polar (1); y

una porción de resina insonorizante (3) montada directamente en un eje (4) en el lado interior de la porción de núcleo de alta resistencia (2), donde la porción de resina insonorizante (3) tiene un grosor el doble del de la porción de núcleo de alta resistencia (2), el grosor de la porción de núcleo de alta resistencia (2) es 40-100% del del imán permanente anisotrópico polar (1), y la porción de núcleo de alta resistencia (2) se ha formado de alguno de un metal no magnético, aluminio que tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, aleación o plástico de diseño de alta resistencia.

Rotor de motor de corriente continua sin escobillas Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un rotor de un motor de corriente continua sin escobillas (a continuación, denominado “BLDC”) , y más en concreto, a un rotor de un motor BLDC, que puede evitar que la vibración electromagnética y el ruido generados entre un rotor y un inducido sean transferidos a un eje rotativo del rotor durante el movimiento del motor, para minimizar por ello el ruido del motor, y puede reducir el peso del rotor, para maximizar por ello la relación de potencia a peso del motor.

Antecedentes de la técnica relacionada

Generalmente, un rotor convencional de un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) usa un imán permanente y un núcleo de rotor se combina necesariamente con un eje de rotor usando un cuerpo ferromagnético o una hoja de acero eléctrico para formar un circuito magnético del imán permanente.

Sin embargo, cuando el rotor de imán permanente genera un par de rotación debido a su interacción con un campo magnético rotativo de un inducido, la rotación electromagnética irregular generada en un entrehierro entre el rotor y el inducido, la ondulación de par, o la vibración producida por la interacción de electromagnetismo es transferida directamente al eje de rotor y después puede ser transferida a otro lado de carga o puede ser amplificada, produciendo por ello un ruido mecánico severo tal como ruido de resonancia.

A continuación se ofrece una explicación detallada del rotor estructurado como se ha descrito anteriormente.

Las figuras 1A y 1B ilustran la estructura de un rotor de un motor BLDC convencional, y la figura 2 ilustra un circuito magnético de un rotor y un inducido 5 de un motor BLDC convencional.

Como se ilustra en las figuras 1A y 1B, el rotor del motor BLDC convencional tiene una estructura en la que un imán permanente de tipo C radialmente magnetizado 10 está unido a la cara circunferencial exterior de una porción de núcleo ferromagnético de hoja de acero eléctrico 12 hecha de un núcleo de hierro ferromagnético o inducido y un eje de rotor está insertado en una porción central de la porción de núcleo ferromagnético 12.

El imán permanente de tipo C 10 es un imán anisotrópico que está magnetizado radialmente alrededor del centro del eje de rotor 14. Al objeto de formar un circuito magnético 102 con un polo diferente del rotor, el imán permanente de tipo C 10 tiene que tener un material ferromagnético tal como hierro puro o un núcleo de hoja de acero eléctrico dispuesto en su cara circunferencial interior.

Cuando el rotor en el que la porción de núcleo ferromagnético 12 y el imán permanente de tipo C 10 se combinan uno con otro, está montado en el centro del inducido 5, el circuito magnético 102 a través del que circula flujo se forma como se ilustra en la figura 2. Cuando el cambio de polo del inducido 5 tiene lugar en el acoplamiento magnético del circuito magnético formado 102, el rotor gira debido a par de interacción de un campo magnético rotativo.

Entonces, la vibración producida por desequilibrio entre densidades de flujo magnético de un entrehierro 105, una porción de ranura 15 del inducido 5, y una porción de intervalo 16 del imán permanente 10 del rotor y la vibración magnetizante producida por cambio de polo del inducido 5 son transferidas a la porción de núcleo ferromagnético 12 y un eje de rotor 14 a través del imán permanente 10. Dicha vibración es transferida directamente hasta un lado de carga a través del eje de rotor 14, amplificando por ello el ruido de vibración mecánica o produciendo ruido de resonancia durante el movimiento del motor e incrementando el esfuerzo en un cojinete mientras se agrava el ruido de cojinete, reduciendo así la duración de vida esperada de un motor.

Con el fin de reducir el ruido de vibración del rotor del motor BLDC convencional, se inserta una porción de resina insonorizante 13, tal como resina de caucho o silicio, entre la porción de núcleo ferromagnético 12 y el eje de rotor 14, bloqueando por ello el ruido y la vibración transferidos a través del imán permanente 10 y la porción de núcleo ferromagnético 12, como se ilustra en la figura 1B.

Sin embargo, en este caso, el uso de la porción de núcleo ferromagnético 12 que tiene una zona específica es inevitable con el fin de minimizar la resistencia entre el inducido 5 y el circuito magnético 102 del imán permanente de tipo C 10, como se ilustra en la figura 2.

Además, el uso de la porción de núcleo magnético 12 no puede reducir en gran medida el peso del rotor y la porción de núcleo magnético 12 todavía actúa como un medio a través del que se transfiere ondulación de par por rotación irregular, ruido, o vibración generados en el rotor. Como resultado, el uso de la porción de resina insonorizante 13 alrededor del eje de rotor 14 para bloquear la vibración tiene una limitación al bloquear el ruido y la vibración.

Además, para el rotor de imán permanente convencional, con el fin de combinar el imán permanente 10 con la porción de núcleo ferromagnético 12, hay que usar un adhesivo de alta resistencia y el equilibrio de peso del rotor se puede romper durante la adhesión entre al menos dos piezas divididas del imán permanente 10.

El motor BLDC convencional tiene que usar un núcleo de hoja de acero eléctrico con el fin de mantener la densidad máxima de flujo magnético del rotor de imán permanente y de minimizar la pérdida de un campo eléctrico rotativo. Como resultado, la vibración de par por rotación irregular debida a interacción con un núcleo de inducido y el ruido electromagnético de vibración del campo magnético rotativo son transferidos inevitablemente a un lado de carga a través del eje rotativo del motor.

El documento JP 2001 112 203 muestra un rotor de un motor de corriente continua sin escobillas, incluyendo:

un imán permanente anisotrópico polar cilíndrico para permitir que un recorrido magnético magnetizado se extienda a su través;

una porción de núcleo de plástico montada en el lado interior de dicho imán permanente anisotrópico polar; y una porción de resina insonorizante montada en el lado interior de la porción de núcleo de alta resistencia.

Resumen de la invención

Consiguientemente, la presente invención se ha realizado en vista de dichos problemas que tienen lugar en la técnica anterior, y un objeto de la presente invención es proporcionar un rotor de un motor BLDC, en el que un imán permanente del rotor está formado integralmente en forma de aro como una pieza y tiene un circuito magnético, eliminando por ello la necesidad de un ferromagnético para un circuito magnético separado a través del que puede pasar el flujo magnético del imán permanente.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un rotor de un motor BLDC, que se puede hacer de un material no magnético o un material plástico, bloqueando por ello el ruido del motor y la vibración transferidos a través del rotor, reduciendo el peso innecesario y mejorando la relación de potencia a peso y la eficiencia operativa del motor.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un rotor de un motor BLDC, que puede evitar que un imán permanente del rotor sea dañado por la expansión térmica de un material insonorizante formado dentro del imán permanente cilíndrico para bloquear el ruido.

Para lograr los objetos anteriores, según la presente invención, se facilita un rotor de un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes por la descripción detallada siguiente de la realización preferida de la invención en unión con los dibujos acompañantes, en los que: Las figuras 1A y 1B ilustran la estructura de un rotor de un motor BLDC convencional. La figura 2 ilustra un circuito magnético del rotor y un inducido del motor BLCD convencional. La figura 3 ilustra la estructura de un rotor de un motor BLDC según la presente invención. La figura 4 ilustra un circuito magnético del rotor y un inducido del motor BLCD según la presente invención. La figura 5 es una vista en sección transversal que representa el rotor del motor BLDC según la presente invención.

La figura... [Seguir leyendo]

1. Un rotor de un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) , incluyendo:

un imán permanente anisotrópico polar cilíndrico (1) para permitir que un recorrido magnético magnetizado se extienda a su través;

una porción de núcleo de alta resistencia (2) montada en el lado interior de dicho imán permanente anisotrópico polar (1) ; y una porción de resina insonorizante (3) montada directamente en un eje (4) en el lado interior de la porción de núcleo de alta resistencia (2) , donde la porción de resina insonorizante (3) tiene un grosor el doble del de la porción de núcleo de alta resistencia (2) , el grosor de la porción de núcleo de alta resistencia (2) e.

4. 100% del del imán permanente anisotrópico polar (1) , y la porción de núcleo de alta resistencia (2) se ha formado de alguno de un metal no magnético, aluminio que tiene 20 un bajo coeficiente de expansión térmica, aleación o plástico de diseño de alta resistencia.