Motor eléctrico de imanes permanentes de flujo axial.

1. Motor eléctrico de imanes permanentes de flujo axial, del tipo de los que comprenden un rotor con un plato dotado con imanes permanentes sobre un eje de giro y extracción de potencia mecánica,

y un estator conformado por unas armaduras dispuestas frente a ambas caras mayores del plato, estando estas armaduras dotadas de bobinas de flujo magnético axial a través de dicho plato, encontrándose el estator y el rotor alojados en el interior de una carcasa de protección y sujeción, presentando dicha carcasa al menos un orificio de salida del eje del rotor, unos medios de fijación del estator y unos medios de cierre, caracterizado porque la carcasa comprende un cuerpo tubular hueco dotado de una pluralidad de conducciones longitudinales y equidistantes, cada una de las cuales define sendas bocas en los extremos opuestos del cuerpo tubular, y dos tapas acopladas sobre dichos extremos opuesto del cuerpo tubular, presentando estas tapas en su cara interior una pluralidad de rebajes alargados en disposición circular y enfrentados con las bocas de dos conductos consecutivos, definiendo las mencionadas conducciones y rebajes alargados un serpentín de refrigeración que se extiende por totalidad del cuerpo tubular y que dispone de unas bocas exteriores para la conexión a un circuito de recirculación de un líquido refrigerante.

2. Motor, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo y las tapas son de aluminio.

3. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los rebajes alargados y las conducciones longitudinales definen una sección constante para el paso del líquido refrigerante.

4. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa comprende en su interior una capa de resina térmicamente conductora y eléctricamente aislante de relleno del espacio entre los elementos internos del motor y la carcasa.

5. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las tapas presentan en la zona de ubicación de los rebajes alargados dos paredes concéntricas proyectadas hacia el lateral interior de la tapa y que definen un canal circular para el acoplamiento del extremo correspondiente del cuerpo tubular de la carcasa.

6. Motor, según la reivindicación 5, caracterizado porque las paredes concéntricas disponen en las superficies enfrentadas de unas juntas de estanqueidad que establecen un cierre estanco contra las superficies interior y exterior del cuerpo tubular en la posición de montaje de la carcasa.

7. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las bocas exteriores del serpentín de refrigeración se encuentran definidas en una de las tapas de la carcasa.

8. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de fijación de la carcasa al estator comprenden unos orificios definidos en las tapas para el montaje de unos tornillos de fijación a la armadura adyacente.

9. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de cierre de la carcasa comprenden unos orificios alineados, definidos en las tapas, para el montaje de unos espárragos longitudinales que establecen el apriete de dichas tapas contra los extremos opuestos del cuerpo tubular.

MOTOR ELÉCTRICO DE IMANES PERMANENTES DE FLUJO AXIAL.

Objeto de la invención La presente invención se refiere a un motor eléctrico de imanes permanentes de flujo axial, del tipo de los que comprenden un rotor dotado de un plato portador de imanes permanentes y un estator conformado por dos armaduras enfrentadas a ambos lados del plato del rotor para crear flujos magnéticos axiales paralelos al eje de giro, todo ello alojado en el interior de una carcasa de protección a la que se encuentra fijado el estator. Este motor eléctrico presenta la particularidad de disponer de una carcasa refrigerada para la evacuación del calor generado por el motor.

Campo de aplicación de la invención.

Esta invención es aplicable en el sector de la fabricación de motores eléctricos.

Antecedentes de la invención.

Es conocida la patente de invención estadounidense US4629920 de Hermann por "Alternating current synchronous servomotor" que describe un motor o servomotor eléctrico del tipo de imanes permanentes con flujo axial que se puede construir con un gran margen de potencias, alcanzando incluso los 50 kilovatios. Estos motores presentan un control de velocidad muy preciso y un gran par motor, incluso a velocidades reducidas. Estos motores presentan una longitud axial reducida y una gran eficiencia, por lo que son apropiados, entre otros usos, para vehículos eléctricos.

Un motor de este tipo comprende un rotor con un plato dotado con imanes permanentes, y acoplado sobre un eje de giro y extracción de la potencia mecánica, y un estator, a su vez conformado por unas armaduras dispuestas frente a ambas caras mayores del plato. Estas armaduras están dotadas de bobinas de flujo magnético axial a través de dicho plato. El estator y el rotor se encuentran alojados en el interior de una carcasa de protección y sujeción. Esta carcasa presenta al menos un orificio de salida del eje del rotor, unos medios de fijación del estator y unos medios de cierre del motor. Este motor está alimentado preferentemente con corriente alterna, y presenta un funcionamiento síncrono.

Sin embargo, un problema de consideración de estos motores es que su rendimiento se ve afectado por una producción de calor elevada. Este calor, además de reducir la eficiencia del motor, limita la potencia máxima que se puede obtener del motor respecto a lo que pudiera suministrar por diseño. Así, la potencia máxima real que suministra el motor es considerablemente inferior que la potencia máxima teórica si se quiere conservar una vida útil prolongada y a salvo de fallos por sobrecalentamiento.

Descripción de la invención El motor eléctrico de imanes permanentes de flujo axial, objeto de esta invención presenta unas particularidades técnicas destinadas a proporcionar una mejora de rendimiento, aumento de potencia y prolongación de vida útil del mismo mediante un sistema de refrigeración sencillo y eficiente.

El motor es del tipo de los que comprenden un rotor con un plato dotado con imanes permanentes sobre un eje de giro y extracción de potencia mecánica, y un estator conformado por unas armaduras dispuestas frente a ambas caras mayores del plato. Estas armaduras están dotadas de bobinas de flujo magnético axial a través de dicho plato. El estator y el rotor se encuentran alojados en el interior de una carcasa de protección y sujeción, presentando dicha carcasa al menos un orificio de salida del eje del rotor, unos medios de fijación del estator y unos medios de cierre del motor.

De acuerdo con la invención, la carcasa comprende un cuerpo tubular hueco dotado de una pluralidad de conducciones longitudinales y equidistantes, cada una de las cuales define sendas bocas en los extremos opuestos del cuerpo tubular, y dos tapas acopladas sobre dichos extremos opuesto del cuerpo tubular. Las tapas presentan en su cara interior una pluralidad de rebajes alargados en disposición circular y enfrentados con las bocas de dos conductos consecutivos. Las mencionadas conducciones y rebajes alargados definen un serpentín de refrigeración que se extiende por la totalidad del cuerpo tubular y que dispone de unas bocas exteriores para la conexión a un circuito externo de recirculación de un líquido refrigerante.

De esta forma se consigue una refrigeración efectiva del motor en funcionamiento y una evacuación del calor excesivo, reduciendo considerablemente temperatura alcanzada y manteniéndola constante.

Así se puede exigir que el motor suministre una potencia bastante mayor sin la limitación que supone el sobrecalentamiento, lo que mejora la relación peso/potencia. Además se mejora la eficiencia al evitar que las altas temperatura afecte a la permeabilidad de los imanes permanentes y a la resistencia eléctrica de los bobinados de cobre. El motor preconizado no representa un incremento considerable en el volumen ocupado respecto a un motor de configuración convencional.

En una realización preferente, el cuerpo y las tapas son de aluminio, lo que facilita que el circuito de refrigeración formado en la carcasa absorba el calor

rápidamente.

Según la invención, los rebajes alargados y las conducciones longitudinales definen una sección constante para el paso del líquido refrigerante. De esta forma el líquido refrigerante circula a la misma velocidad y con flujo constante por todo el serpentín de refrigeración, evitando cambios de presión y velocidad que podrían provocar fricciones en el propio fluido de refrigerante y un calentamiento indeseado del mismo.

La carcasa comprende en su interior una capa de resina térmicamente conductora y eléctricamente aislante de relleno del espacio entre los elementos internos del motor y la carcasa. La misión de esta resina es conseguir una transmisión del calor hacia la carcasa, facilitando la evacuación del calor por parte del líquido refrigerante que circula por el serpentín definido en la carcasa.

Esta resina, al ser eléctricamente aislante también evita riesgos de contactos eléctricos o derivaciones entre el bobinado del motor y la carcasa.

Otra característica de la invención consiste en que las tapas presentan en la zona de ubicación de los rebajes alargados dos paredes concéntricas proyectadas hacia el lateral interior de la tapa y que definen un canal circular para el acoplamiento del extremo correspondiente del cuerpo tubular de la carcasa.

Con el fin de proporcionar un acoplamiento estanco entre las tapas y el cuerpo tubular, las mencionada paredes concéntricas de las tapas, disponen en las superficies enfrentadas de unas juntas de estanqueidad que, en la posición de montaje de la carcasa, establecen el cierre estanco contra las superficies interior y exterior del cuerpo tubular y que, adicionalmente evitan fugas de líquido refrigerante hacia el exterior de la carcasa.

En una realización preferente, las bocas exteriores del serpentín de refrigeración, destinadas a permitir su conexión con un circuito externo de recirculación de un líquido refrigerante, se encuentran definidas en una de las tapas de la carcasa.

Los medios de fijación de la carcasa al estator comprenden unos orificios definidos en las tapas para el montaje de unos tornillos de fijación a la armadura adyacente.

A su vez, los medios de cierre de la carcasa comprenden unos orificios alineados, definidos en las tapas, para el montaje de unos espárragos longitudinales que establecen el apriete de dichas tapas contra los extremos opuestos del cuerpo tubular.

Descripción de las figuras.

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

-La figura 1 muestra una sección longitudinal del motor.

-La figura 2 muestra una vista en alzado del motor por un extremo, observándose la disposición coincidente de las conducciones con los rebajes alargados, los cuales están dispuestos alternados entre las dos tapas.

-La figura 3 muestra una explosión del cuerpo y las tapas de la carcasa.

-La figura 4 muestra una vista en perspectiva del motor montado.

Realización preferente de la invención Como se puede observar en las figuras referenciadas el motor de imanes permanentes y de flujo axial comprende un rotor (1) y un estator (2) en el interior de una carcasa exterior de aluminio, que lo refrigera mediante circulación de un líquido refrigerante. Esta carcasa está conformada por un cuerpo tubular (3) hueco dotado de una pluralidad de conducciones longitudinales (31) periféricas dispuestas paralelas entre los dos extremos...

1. Motor eléctrico de imanes permanentes de flujo axial, del tipo de los que comprenden un rotor con un plato dotado con imanes permanentes sobre un eje de giro y extracción de potencia mecánica, y un estator conformado por unas armaduras dispuestas frente a ambas caras mayores del plato, estando estas armaduras dotadas de bobinas de flujo magnético axial a través de dicho plato, encontrándose el estator y el rotor alojados en el interior de una carcasa de protección y sujeción, presentando dicha carcasa al menos un orificio de salida del eje del rotor, unos medios de fijación del estator y unos medios de cierre, caracterizado porque la carcasa comprende un cuerpo tubular hueco dotado de una pluralidad de conducciones longitudinales y equidistantes, cada una de las cuales define sendas bocas en los extremos opuestos del cuerpo tubular, y dos tapas acopladas sobre dichos extremos opuesto del cuerpo tubular, presentando estas tapas en su cara interior una pluralidad de rebajes alargados en disposición circular y enfrentados con las bocas de dos conductos consecutivos, definiendo las mencionadas conducciones y rebajes alargados un serpentín de refrigeración que se extiende por totalidad del cuerpo tubular y que dispone de unas bocas exteriores para la conexión a un circuito de recirculación de un liquido refrigerante.

2. Motor, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo y las tapas son de aluminio.

3. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los rebajes alargados y las conducciones longitudinales definen una sección constante para el paso del líquido refrigerante.

4. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa comprende en su interior una capa de resina térmicamente conductora y eléctricamente aislante de relleno del espacio entre los elementos internos del motor y la carcasa.

5. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las tapas presentan en la zona de ubicación de los rebajes alargados dos paredes concéntricas proyectadas hacia el lateral interior de la tapa y que definen un canal circular para el acoplamiento del extremo correspondiente del cuerpo tubular de la carcasa.

6. Motor, según la reivindicación 5, caracterizado porque las paredes concéntricas disponen en las superficies enfrentadas de unas juntas de estanqueidad que establecen un cierre estanco contra las superficies interior y exterior del cuerpo tubular en la posición de montaje de la carcasa.

7. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las bocas exteriores del serpentín de refrigeración se encuentran definidas en una de las tapas de la carcasa.

8. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de fijación de la carcasa al estator comprenden unos orificios definidos en las tapas para el montaje de unos tornillos de fijación a la armadura adyacente.

9. Motor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de cierre de la carcasa comprenden unos orificios alineados, definidos en las tapas, para el montaje de unos espárragos longitudinales que establecen el apriete de dichas tapas contra los extremos opuestos del cuerpo tubular.

21

1 31 43

Fig.1

71 11 4b

Fig.2

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47 47 46

Fig.3

Fig.4