Motor fuera borda eléctrico con motor de rotor externo y convertidor electrónico integrado.

Accionamiento fuera borda con una góndola sumergida, que comprende un cuerpo de soporte (1) buen conductorde electricidad,

en el que el cuerpo de soporte (1) está provisto con un orificio (2), a través del cual se extiende unárbol (4), en el que el árbol (4) está conectado con un motor eléctrico (7) dispuesto en la góndola sumergida, en elque el motor eléctrico (7) es controlado electrónicamente por un convertidor (5), caracterizado porque el convertidor(5) está alojado en la góndola sumergida, porque el motor eléctrico (7) está realizado como rotor exterior y porque elconvertidor (5) está en contacto térmico con el cuerpo de soporte (1), en el que el convertidor (5) y el motor eléctrico(7) están dispuestos sobre lados diferentes del cuerpo de soporte (1).

Motor fuera borda eléctrico con motor de rotor externo y convertidor electrónico integrado.

La invención se refiere a un accionamiento fuera borda con una góndola sumergida, que comprende un cuerpo de soporte, en el que el cuerpo de soporte está provisto con un orificio, a través del cual se extiende un árbol, en el que el árbol está conectado con un motor eléctrico dispuesto en la góndola sumergida, en el que el motor eléctrico es activado electrónicamente por un convertidor y en el que el convertidor está alojado en la góndola sumergida.

Ya se conoce alojar el motor eléctrico de un motor fuera borda eléctrico en la góndola sumergida del accionamiento fuera borda. Con góndola sumergida se entiende a continuación la parte sumergida que se encuentra debajo junto al árbol de un accionamiento fuera borda. En particular, los motores asíncronos empleados hasta ahora con frecuencia como accionamiento de barcos son relativamente insensibles contra la humedad, de manera que, en el caso de una irrupción de agua en la góndola sumergida, el motor no se destruye inmediatamente.

Se conoce a partir del documento WO 00/47464 A1, que se considera como estado más próximo de la técnica, un accionamiento fuera borda, que presenta todas las características del preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Los motores síncronos conmutados electrónicamente, excitados con imán permanente son especialmente adecuados en virtud de su par motor para el accionamiento de hélices de barcos. En tales motores se generan altas densidades de campo magnético de aproximadamente 1T/cm2. También los motores síncronos están previstos en parte en la góndola sumergida.

El campo alterno necesario para el funcionamiento de un motor síncrono es controlado a través de un circuito electrónico, designado a continuación como convertidor. El convertidor de un motor síncrono conmutado electrónicamente, excitado con imán permanente, no se dispone hasta ahora en la góndola sumergida, puesto que en virtud de las relaciones estrechas de espacio y de la proximidad inmediata condicionada con ello del motor eléctrico y del convertidor habría que temer que las altas densidades de campo magnético perturbarían la electrónica de control del convertidor.

Además, la electrónica del convertidor es sensible contra el agua y se destruiría rápidamente en el caso de una irrupción de agua en la góndola sumergida. Como protección contra la humedad y el agua se vierte el convertidor con frecuencia en resina sintética y de esta manera se encapsula contra influencias externas. Sin embargo, los convertidos encapsulados no se pueden alojar en la góndola sumergida, puesto que a tal fin no es la suficiente la oferta de espacio.

El cometido de la invención es mejorar un accionamiento fuera borda del tipo mencionado al principio.

Este cometido se soluciona por medio de un accionamiento fuera borda con una góndola sumergida, en el que la góndola sumergida comprende un cuerpo de soporte buen conductor de electricidad, en el que el cuerpo de soporte está provisto con un orificio, a través del cual se extiende un árbol, en el que el árbol está conectado con un motor eléctrico dispuesto en la góndola sumergida, en el que el motor eléctrico es controlado electrónicamente por un convertidor, en el que el motor eléctrico está realizado como rotor exterior y el convertidor está en contacto térmico con el cuerpo de soporte.

Las líneas de conexión entre el convertidor y el motor eléctrico actúan como antenas. Especialmente en el caso de motores de alta potencia, fluyen altas corrientes en parte superiores a 80 A. Si estas corrientes son conmutadas rápidamente por el convertidor, entonces a través de las líneas de conexión entre el convertidor y el motor eléctrico se transmiten corrientes de flancos empinados, que provocan interferencias electromagnéticas.

De acuerdo con la invención, el motor eléctrico y el convertidor so alojados en la góndola sumergida del accionamiento fuera borda. De esta manera se mantienen muy cortas las líneas de conexión entre éstos. De esta manera, se evitan las interferencias electromagnéticas, que son provocadas en otro caso con tales corrientes altas de flancos empinados.

El motor eléctrico está realizado de acuerdo con la invención como rotor externo. Esto significa que el estator está dispuesto en el centro y el rotor fiera en el exterior alrededor del estator. El eje de giro del rotor se encuentra en el centro del estator y coincide con el eje de simetría del estator. Por lo tanto, los polos del rotor están más distanciados del eje de giro del rotor que los polos del estator. El rotor puede estar configurado en forma de anillo o en forma de campana. El campo magnético generado entre los polos del estator y los polos del rotor está dirigido esencialmente radial al eje de giro del rotor hacia fuera. La fuerza electromagnética es generada en el intersticio entre los polos del estator dispuestos en el exterior sobre el rotor en forma de anillo o en forma de campana, es decir, muy alejados del eje de giro del rotor, de manera que se consiguen pares motor muy altos.

En comparación con un rotor interior, en el que el rotor gira en el interior del estator, el rotor exterior tiene de esta manera la ventaja de que en virtud de la distancia mayor del imán permanente del rotor respecto del eje de giro, con la misma fuerza ejercida por el campo de giro del estator sobre el rotor, se genera un par motor más elevado.

El rotor exterior se encuentra de acuerdo con la invención en la góndola sumergida. El campo magnético generado en el motor eléctrico está dirigido, como se ha indicado anteriormente, radialmente hacia fuera. Por lo tanto, las paredes exteriores o bien la carcasa de la góndola sumergida no pueden estar fabricadas de metal, puesto que de lo contrario provocarían corrientes parásitas en las paredes exteriores. Por lo tanto, en el caso de rotores exteriores, la carcasa de la góndola sumergida está constituida la mayoría de las veces de plástico. Pero el plástico posee una conductividad térmica relativamente reducida, con lo que se dificulta la disipación de calor sobre las paredes exteriores de la góndola sumergida.

Por lo tanto, de acuerdo con la invención, está previsto un cuerpo de soporte buen conductor de electricidad, que está provisto con un orificio para el árbol de accionamiento del motor eléctrico. El orificio puede estar presente, por ejemplo, en forma de un taladro, de una incisión o de una entrada en el cuerpo de soporte. El cuerpo de soporte y el motor eléctrico están dispuestos desplazados entre sí en dirección axial, es decir, en la dirección longitudinal del árbol de accionamiento. En cambio, el campo magnético generado en el motor eléctrico está dirigido radialmente. Esto significa que el cuerpo de soporte se encuentra esencialmente fuera del campo magnético, de manera que en el cuerpo de soporte no se provocan corrientes parásitas.

El cuerpo de soporte está constituido de un material buen conductor de calor, en particular de metal. El convertidor se dispone de tal manera que está en buen contacto térmico con el cuerpo de soporte. Un buen contacto térmico significa que el calor de pérdida que se genera durante el funcionamiento del convertidor es cedido esencialmente al cuerpo de soporte y es transmitido a través de éste efectivamente al agua que rodea la góndola sumergida, de manera que no existe ningún peligro de recalentamiento del motor eléctrico. Por lo tanto, no es necesaria ninguna refrigeración de aire separada, por ejemplo por medio de un ventilador. Además, el convertidor se encuentra en la disposición de acuerdo con la invención fuera del campo magnético, con lo que se excluyen interferencias electromagnéticas del convertidor.

A través de las líneas de conexión cortas de acuerdo con la invención se reducen al mínimo, además, su inductividad y su resistencia interior. Esto contribuye, además, a reducir al mínimo las pérdidas eléctricas.

La disposición de acuerdo con la invención del motor eléctrico y del convertidor en la góndola sumergida es especialmente ventajosa en motores eléctricos, sobre todo en motores síncronos conmutados electrónicamente, en los que fluyen altas corrientes, en particular corrientes de más de 20 A, con preferencia de más de 50 A, de una manera especialmente preferida de más de 80 A. Durante la conmutación de tales corrientes se pueden provocar en las líneas de conexión interferencias electromagnéticas, que son evitadas a través de los recorridos cortos de las líneas de acuerdo con la invención.

Otras formas y tamaños de la góndola sumergida están diseñados de acuerdo con punto de vista técnicos... [Seguir leyendo]

1. Accionamiento fuera borda con una góndola sumergida, que comprende un cuerpo de soporte (1) buen conductor de electricidad, en el que el cuerpo de soporte (1) está provisto con un orificio (2) , a través del cual se extiende un árbol (4) , en el que el árbol (4) está conectado con un motor eléctrico (7) dispuesto en la góndola sumergida, en el que el motor eléctrico (7) es controlado electrónicamente por un convertidor (5) , caracterizado porque el convertidor 5 (5) está alojado en la góndola sumergida, porque el motor eléctrico (7) está realizado como rotor exterior y porque el convertidor (5) está en contacto térmico con el cuerpo de soporte (1) , en el que el convertidor (5) y el motor eléctrico (7) están dispuestos sobre lados diferentes del cuerpo de soporte (1) .

2. Accionamiento fuera borda de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una o varias partes de la carcasa (8, 11) están previstas de un material no metálico, en particular de plástico, que forman las paredes 10 exteriores de la góndola sumergida.

3. Accionamiento fuera borda de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque en la góndola sumergida está previsto un engranaje (9) .

4. Accionamiento fuera borda de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el convertidor

(5) presenta una placa de circuito impreso (20) , sobre la que están dispuestos elementos conmutadores electrónicos, en particular transistores, y otros componentes electrónicos, en el que los elementos de conmutación electrónicos están en contacto térmico con el cuerpo de soporte (1) .

5. Accionamiento fuera borda de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cuerpo de soporte (1) está constituido de metal.

6. Accionamiento fuera borda de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el convertidor 20 (5) está dispuesto sobre una placa metálica, que está en contacto térmico con el cuerpo de soporte (1) .