Conjunto de máquina eléctrica.

Máquina rotativa, eléctrica, comprendiendo dicha máquina:

una primera sección (14) de núcleo de estator que es sustancialmente circular y que incluye una pluralidad de dientes (26),

una segunda sección (16) de núcleo de estator que es sustancialmente circular y que incluye una pluralidad de dientes (26),

una bobina (20) dispuesta entre las secciones de núcleo de estator primera y segunda, y

un rotor (12) que incluye una pluralidad de imanes (22) permanentes, en la que la primera sección de núcleo de estator, la segunda sección de núcleo de estator, la bobina y el rotor rodean un eje geométrico común, y en la que la pluralidad de dientes de la primera sección de núcleo de estator y la segunda sección de núcleo de estator están dispuestos para sobresalir hacia el rotor, en la que

los dientes de la segunda sección de núcleo de estator están desplazados circunferencialmente en relación con los dientes de la primera sección de núcleo de estator.

caracterizada porque

los imanes permanentes en el rotor están separados en la dirección circunferencial entre sí por secciones (24) de polo que se extienden axialmente hechas de material magnético blando, el sentido de magnetización de los imanes permanentes del rotor es sustancialmente circunferencial, y la máquina eléctrica, rotativa está adaptada para hacer que el trayecto de flujo magnético generado en una sección de polo que se extiende axialmente durante el funcionamiento de la máquina eléctrica, rotativa se extienda circunferencial y axialmente para concentrar el flujo magnético desde un área enfrentada de los imanes permanentes adyacentes hasta una posición de un diente de una de las secciones de núcleo de estator.

Conjunto de maquina electrica.

Campo tecnico de la invención

La presente invención se refiere en general a una maquina rotativa. Mas particularmente, esta invención se refiere a una maquina rotativa, electrica, que comprende una primera sección de nucleo de estator que incluye una pluralidad de dientes y que es sustancialmente circular, una segunda sección de nucleo de estator que incluye una pluralidad de dientes y que es sustancialmente circular, una bobina dispuesta entre las secciones de nucleo de estator circulares primera y segunda y un rotor que incluye una pluralidad de imanes permanentes. Ademas, la primera sección de nucleo de estator, la segunda sección de nucleo de estator, la bobina y el rotor rodean un eje geometrico comun, y la pluralidad de dientes de la primera sección de nucleo de estator y la segunda sección de nucleo de estator estan dispuestas para sobresalir hacia el rotor.

Antecedentes de la Invención

En los ultimos anos los disenos de maquina electrica desarrolladas a partir de maquinas de polo modulado, maquinas de polo de garras, maquinas de Lundell y maquinas de flujo transversal (TFM) , se han vuelto cada vez mas interesantes. Las maquinas electricas que usan los principios de e stas maquinas se dieron a c onocer aproximadamente en 1910 por Alexandersson y Fessenden. Uno de los motivos mas importantes del interes creciente es que el diseno permite una salida de par motor muy alta en relación con, por ejemplo, las maquinas de inducción, maquinas de reluctancia conmutada e incluso maquinas sin escobillas de iman permanente. Ademas, tales maquinas son ventajosas porque la bobina suele ser facil de fabricar. Sin embargo, uno de los inconvenientes del diseno es que normalmente son relativamente caras de fabricar y que experimentan una alta fuga de flujo, que disminuye el rendimiento y la eficacia de la maquina. El documento US 2002/0070627 da a c onocer un estator para una maquina electrica. Este estator de la tecnica anterior comprende un nucleo de estator que incluye una parte de cuerpo que tiene una superficie exterior e interna y un mecanismo de retención solidario

Sumarlo de la invención

Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una maquina rotativa, electrica con rendimiento aumentado. El objeto de la invención se consigue por medio de una maquina rotativa, electrica segun la reivindicación 1 y por medio de una maquina rotativa. electrica segun la reivindicación 14. Realizaciones de la invención se dan a conocer en las reivindicaciones dependientes. En particular, segun un aspecto de la invención, una maquina rotativa, electrica comprende una primera sección de nucleo de estator que es sustancialmente circular y que incluye una pluralidad de dientes, una segunda sección de nucleo de estator que es sustancialmente circular y que incluye una pluralidad de dientes, una bobina dispuesta entre las secciones de nucleo de estator circulares primera y segunda, y un rotor que incluye una pluralidad de imanes permanentes. La primera sección de nucleo de estator, la segunda sección de nucleo de estator, la bobina y el rotor rodean un eje geometrico comun, y la pluralidad de dientes de la primera sección de nucleo de estator y la segunda sección de nucleo de estator estan dispuestos para sobresalir hacia el rotor. Ademas, los dientes de la segunda sección de nucleo de estator estan desplazados circunferencialmente en relación con los dientes de la primera sección de nucleo de estator, y los imanes permanentes en el rotor estan separados en la dirección circunferencial entre si por secciones de polo que se extienden axialmente hechas de material magnetico blando. Una ventaja de esta disposición es que el flujo magnetico de los imanes permanentes y la bobina puede usarse de manera mas eficaz. Por ejemplo, el numero de trayectos de fuga de flujo puede minimizarse y el flujo de los imanes permanentes puede utilizarse en mayor medida que en las maquinas de polo modulado conocidas. En relación con otras maquinas electricas una maquina como la anterior puede producir mas par motor. Otra ventaja adicional es que toda la fuerza magnetomotriz (MMF) de la bobina puede estar disponible para cada polo lo que puede dar como resultado una carga electrica alta y una alta salida para un tamano y/o coste especifico. Segun otro aspecto de la invención una maquina rotativa, electrica comprende una pluralidad de secciones de fase, incluyendo cada una las caracteristicas de la maquina electrica anterior.

La ventaja de esto es, ademas de las anteriores, que una maquina de este tipo puede habilitarse para proporcionar par motor sustancialmente constante, lo que puede ser ventajoso en determinadas aplicaciones.

En una realización, las secciones de polo estan hechas de polvo magnetico blando. Al hacer las secciones de polo de polvo magnetico blando l a f abricación del r otor pu ede s implificarse y l a c oncentración de f lujo magnetico, utilizando la ventaja de trayectos de flujo tridimensional eficaces, puede ser mas eficaz.

En una realización adicional un puente de flujo esta dispuesto entre las dos secciones de nucleo de estator y este puente de flujo es una sección de culata de estator dispuesta concentricamentecon las secciones de nucleo de estator circulares primera y segunda. Al disponer una sección de nucleo de estator de este tipo el proceso de la fabricación de las piezas de conjunto de estator y el proceso de montaje del conjunto de estator pueden facilitarse y ser mas rentables.

Un alcance de aplicabilidad adicional de la presente invención sera evidente a partir de la descripción detallada dada a continuación. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y ejemplos especificos, aunque indican realizaciones preferidas de la invención, se dan unicamente a modo de ilustración, dado que diversos cambios y modificaciones dentro del espiritu y alcance de la invención seran evidentes para los expertos en la tecnica a partir de esta descripción detallada.

Breve descripción de los dibujos Otras c aracteristicas y v entajas de l a pr esente i nvención s eran ev identes a par tir de l a s iguiente des cripción detallada de una realización actualmente preferida, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la figura 1 es una vista en perspectiva, esquematica, en despiece ordenado, de una maquina rotativa, electrica, radial segun una realización de un aspecto de la invención,

la figura 2 es una vista en perspectiva, esquematica de la maquina rotativa, electrica de la figura 1, la figura 3 es una vista en sección transversal de la maquina rotativa, electrica de la figura 2, la figura 4 es una vista esquematica de una sección de nucleo de estator de la maquina rotativa, electrica de las

figuras 1-3, la figura 5 es una vista en perspectiva. esquematica de un rotor de la maquina rotativa, electrica de las figuras 1-3, la figura 6 es una vista en planta esquematica, en la dirección axial, de la maquina rotativa, electrica de las figuras

1. 3, la vista tambien representa esquematicamente un trayecto de flujo magnetico,

la figura 7 es una vista en perspectiva, esquematica, en despiece ordenado, de una maquina rotativa, electrica, axial segun una realización de un aspecto de la invención, la figura 8 es una vista en perspectiva, esquematica, de la maquina rotativa, electrica de la figura 7, la figura 9 es una vista en perspectiva esquematica del conjunto de estator de la maquina rotativa, electrica de la

figura 7, la figura 10 es una vista en perspectiva, esquematica del rotor de la maquina rotativa, electrica de la figura 7, la figura 11 es una vista en perspectiva, esquematica, de una maquina rotativa trifasica segun una realización de un

segundo aspecto de fa invención, la figura 12 es una vista en sección transversal, en perspectiva, de la maquina rotativa trifasica de la figura 11, la figura 13 es una vista esquematica de primeras secciones de nucleo de estator de cada fase de la maquina

rotativa trifasica de la figura 11, la figura representa una posible diferencia espacial entre diferentes fases,

la figura 14 es una vista en perspectiva, esquematica, en despiece ordenado, de una maquina rotativa, electrica, axial bifasica segun una realización de la invención, la figura 15 es una vista en perspectiva, esquematica, de la maquina rotativa, electrica, bifasica de la figura 14,

la figura 16 es una vista en perspectiva, esquematica, en despiece ordenado, de una maquina rotativa, electrica trifasica segun una realización de la invención,

la figura 17 es una vista en perspectiva, esquematica, de la maquina rotativa, electrica trifasica de la figura 16,

la figura 18 es una vista en perspectiva esquematica de una maquina... [Seguir leyendo]

1. Maquina rotativa, electrica, comprendiendo dicha maquina:

una primera sección (14) de nucleo de estator que es sustancialmente circular y que incluye una pluralidad de dientes (26) ,

una segunda sección (16) de nucleo de estator que es sustancialmente circular y que incluye una pluralidad de dientes (26) ,

una bobina (20) dispuesta entre las secciones de nucleo de estator primera y segunda, y

un rotor (12) que incluye una pluralidad de imanes (22) permanentes, en la que la primera sección de nucleo de estator, la segunda sección de nucleo de estator, la bobina y el rotor rodean un eje geometrico comun, y en la que la pluralidad de dientes de la primera sección de nucleo de estator y la segunda sección de nucleo de estator estan dispuestos para sobresalir hacia el rotor, en la que los dientes de la segunda sección de nucleo de estator estan desplazados circunferencialmente en relación con los dientes de la primera sección de nucleo de estator.

caracterizada porque los imanes permanentes en el rotor estan separados en la dirección circunferencial entre si por secciones (24) de polo que se extienden axialmente hechas de material magnetico blando, el sentido de magnetización de los imanes permanentes del rotor es sustancialmente circunferencial, y la maquina electrica, rotativa esta adaptada para hacer que e l t rayecto d e f lujo magnetico generado en u na sección d e po lo q ue se ex tiende ax ialmente d urante e l funcionamiento de la maquina electrica, rotativa se extienda circunferencial y axialmente para concentrar el flujo magnetico desde un area enfrentada de los imanes permanentes adyacentes hasta una posición de un diente de una de las secciones de nucleo de estator.

2. Maquina electrica segun la reivindicación 1, en la que el sentido de magnetización de uno de cada dos imanes permanentes es opuesto al sentido de magnetización de los imanes permanentes entre si.

3. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en la que las secciones de polo estan hechas de polvo magnetico blando.

4. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que un puente (18) de flujo esta dispuesto entre las secciones de nucleo de estator circulares primera y segunda para proporcionar un trayecto de flujo entre dichas secciones de nucleo de estator circulares.

5. Maquina electrica segun la reivindicación 4, en la que el puente de flujo es una sección de culata de estator dispuesta para rodear dicho eje geometrico comun.

6. Maquina electrica segun la reivindicación 5, en la que la sección de culata de estator esta hecha de polvo magnetico blando.

7. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en la que dichas secciones de nucleo de estator estan hechas de hojas laminadas de material magnetico blando y hojas de aislamiento electrico.

8. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en la que dichas secciones de nucleo de estator estan hechas de polvo magnetico blando.

9. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que tos dientes de la primera sección de estator yla segunda sección de estator sobresalen radialmente y en la que la primera sección de estator yla segunda sección de estator estan desplazadas axialmente entre si.

10. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que los dientes de la primera sección de estator y la segunda sección de estator sobresalen axialmente y en la que la primera sección de estator esta dispuesta rodeando la segunda sección de estator.

11. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en la que el rotor esta dispuesto alrededor de las secciones de nucleo de estator primera y segunda y en la que los dientes seextienden radialmente hacia fuera.

12. Maquina electrica segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que las secciones de nucleo de estator estan hechas de un polvo magnetico blando e incluyen medios de puente de flujo magnetico incorporados en las mismas para generar un trayecto de flujo magnetico entre las secciones de nucleo de estator primera y segunda.

13. M aquina electrica segun l a r eivindicación 12, en la que cada s ección de n ucleo de e stator i ncluye una protuberancia dispuesta circunferencialmente y de manera sustancialmente continua que sobresale hacia la otra sección de nucleo de estator correspondiente.

14. Maquina rotativa, electrica, comprendiendo dicha maquina:

una pl uralidad de secciones de f ase i ncluyendo c ada una l as c aracteristicas d e una c ualquiera de l as reivindicaciones 1-13.