MOTOR DE INDUCCIÓN SÍNCRONO, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y UNIDAD DE ACCIONAMIENTO PARA EL MISMO, Y COMPRESOR ELÉCTRICO HERMÉTICO.

Un motor (2) de inducción síncrono que comprende un estátor (4) que presenta un devanado (7) estatórico,

un rotor (5) que presenta una culata (5A) de rotor montada para la rotación alrededor de un eje longitudinal que se extiende a través del estátor (4), una pluralidad de conductores (5B) secundarios situados alrededor de la culata (5A) de rotor que se forman mediante fundido a presión, un primer y un segundo anillo (68, 69) de extremo dispuestos en las partes periféricas de una primera y una segunda superficie de extremo, respectivamente, de la culata (5A) de rotor, formándose el primer y el segundo anillo (68, 69) de extremo mediante fundido a presión de manera solidaria con los conductores (5B) secundarios, un imán (31) permanente dispuesto en una ranura (44) en la culata (5A) de rotor, y un par de elementos (66, 67) de superficie de extremo formados por un material no magnético, estando dispuesto el primer elemento (66) de superficie de extremo sobre la primera superficie de extremo y estando dispuesto el segundo elemento (67) de superficie de extremo sobre la segunda superficie de extremo de la culata (5A) de rotor para estar cerca de la ranura (44), fijándose el segundo elemento (67) de superficie de extremo a la culata (5A) de rotor mediante el segundo anillo (69) de extremo cuando los conductores (5B) secundarios y el primer y el segundo anillo (68, 69) de extremo se forman mediante fundido a presión de manera solidaria, en el que cada anillo (68, 69) de extremo es anular y comprende una pared anular que presenta una superficie curvada interna y una superficie curvada externa separadas, en una dirección que se extiende radialmente con respecto al eje de rotación del rotor (5), por el ancho de dicha pared, presentando además la pared una superficie superior y una superficie inferior separadas en una dirección que se extiende axialmente, con respecto al eje de rotación del rotor (5), por la altura de dicha pared, caracterizado porque la altura del primer y del segundo anillo (68, 69) de extremo es la misma pero la anchura del primer anillo (68) de extremo es menor que la anchura del segundo anillo (69) de extremo

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E02251698.

Solicitante: SANYO ELECTRIC CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 5-5, KEIHAN-HONDORI 2-CHOME MORIGUCHI-SHI, OSAKA JAPON.

Inventor/es: MURATA, EIICHI, ARAI, KAZUHIKO, Yanashima,Toshihito, Igarashi,Keijiro, Takezawa,Masaaki, Onodera,Noboru, Koiso,Shigemi, Enomoto,Kazuhiro, Nakayama,Yoshitomo.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Marzo de 2002.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04B35/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04B MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO PARA LIQUIDOS; BOMBAS (máquinas para líquidos o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido para bombear F04F). › F04B 35/00 Bombas de pistón especialmente adaptadas para fluídos compresibles caracterizadas por los medios de accionamiento de sus órganos de trabajo o por la combinación o adaptación con las máquinas o motores particulares que las accionan, no previstas en otro lugar. › siendo los medios eléctricos.
  • F04B49/10 F04B […] › F04B 49/00 Control de o medios de seguridad para máquinas, bombas o instalaciones de bombeo no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 47/00. › Otras medidas de seguridad.
  • F04C23/00D
  • F04C28/28 F04 […] › F04C MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE (motores movidos por líquidos F03C ); BOMBAS PARA LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE (bombas de inyección de combustible para motores F02M). › F04C 28/00 Control de, vigilancia de, o dispositivos de seguridad para, bombas o instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles. › Dispositivos de seguridad; Vigilancia.
  • H02K1/22B
  • H02K17/16B
  • H02K21/46 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 21/00 Motores síncronos con imanes permanentes; Generadores síncronos con imanes permanentes. › Motores con arrollamiento suplementario en cortocircuito para arrancar como motor asíncrono.
  • H02K3/52A1
  • H02K5/22B
  • H02K7/04 H02K […] › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › Medios de equilibrado.
  • H02K7/14 H02K 7/00 […] › Asociación constructiva de cargas mecánicas, p. ej. máquina herramienta portátil, ventilador (con ventilación o hélice para la refrigeración de la máquina H02K 9/06).
  • H02P1/44B

Clasificación PCT:

  • F04B35/04 F04B 35/00 […] › siendo los medios eléctricos.
  • F04B49/10 F04B 49/00 […] › Otras medidas de seguridad.
  • F04C23/00 F04C […] › Combinaciones de dos o más bombas, siendo cada una del tipo de pistón rotativo u oscilante, especialmente adaptadas para fluidos compresibles; Instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles; Bombas de etapas múltiples especialmente adaptadas para fluidos compresibles (F04C 25/00 tiene prioridad).
  • H02K1/22 H02K […] › H02K 1/00 Detalles del circuito magnético (circuitos magnéticos para relés H01H 50/16). › Partes giratorias del circuito magnético.
  • H02K1/27 H02K 1/00 […] › Núcleos rotóricos de imanes permanentes.
  • H02K11/00 H02K […] › Asociación estructural de máquinas dinamoeléctricas con componentes eléctricos o con dispositivos de blindaje, monitarización o protección (carcasas, envolturas o soportes H02K 5/00).
  • H02K21/46 H02K 21/00 […] › Motores con arrollamiento suplementario en cortocircuito para arrancar como motor asíncrono.

Clasificación antigua:

  • H02K1/27 H02K 1/00 […] › Núcleos rotóricos de imanes permanentes.
  • H02K11/00 H02K […] › Asociación estructural de máquinas dinamoeléctricas con componentes eléctricos o con dispositivos de blindaje, monitarización o protección (carcasas, envolturas o soportes H02K 5/00).
  • H02K21/46 H02K 21/00 […] › Motores con arrollamiento suplementario en cortocircuito para arrancar como motor asíncrono.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2362171_T3.pdf

 

Ilustración 1 de MOTOR DE INDUCCIÓN SÍNCRONO, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y UNIDAD DE ACCIONAMIENTO PARA EL MISMO, Y COMPRESOR ELÉCTRICO HERMÉTICO.
Ilustración 2 de MOTOR DE INDUCCIÓN SÍNCRONO, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y UNIDAD DE ACCIONAMIENTO PARA EL MISMO, Y COMPRESOR ELÉCTRICO HERMÉTICO.
Ilustración 3 de MOTOR DE INDUCCIÓN SÍNCRONO, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y UNIDAD DE ACCIONAMIENTO PARA EL MISMO, Y COMPRESOR ELÉCTRICO HERMÉTICO.
Ilustración 4 de MOTOR DE INDUCCIÓN SÍNCRONO, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y UNIDAD DE ACCIONAMIENTO PARA EL MISMO, Y COMPRESOR ELÉCTRICO HERMÉTICO.
Ver la galería de la patente con 10 ilustraciones.
MOTOR DE INDUCCIÓN SÍNCRONO, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y UNIDAD DE ACCIONAMIENTO PARA EL MISMO, Y COMPRESOR ELÉCTRICO HERMÉTICO.

Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un motor de inducción síncrono constituido por una pluralidad de conductores secundarios previstos en la parte periférica de una culata de rotor, y por un anillo de extremo que está situado en las partes periféricas de ambas superficies de extremo de la culata de rotor y que está formado de manera solidaria con los conductores secundarios mediante fundido a presión, y por un imán permanente introducido en la culata de rotor.

Convencionalmente, un acondicionador de aire o un refrigerador, por ejemplo, incorpora un compresor eléctrico hermético para el ciclo de refrigeración de una unidad de refrigeración del acondicionador de aire o el refrigerador. Como un componente eléctrico para accionar el compresor, se ha utilizado un motor de inducción, un motor CC sin escobillas o un motor de inducción síncrono accionado mediante una fuente de alimentación comercial monofásica o trifásica.

El rotor del motor de inducción síncrono está constituido por un estátor que presenta devanados estatóricos y un rotor que rota en el estátor. Una pluralidad de conductores secundarios situados alrededor de una culata de rotor que forma el rotor está formada mediante fundido a presión. Además, los anillos de extremo están formados de manera solidaria con los conductores secundarios mediante fundido a presión sobre las partes periféricas de ambas superficies de extremo de la culata de rotor. Hay ranuras formadas a través de la culata de rotor, imanes permanentes están insertados en las ranuras y las aberturas en ambos extremos de las ranuras están fijadas respectivamente mediante elementos de superficie de extremo.

Los imanes permanentes que se proporcionan en el rotor se insertan en las ranuras formadas en la culata de rotor y después se sujetan mediante elementos de fijación. Además, con el fin de garantizar un buen equilibrio rotativo del rotor, hay equilibradores instalados cerca de los anillos de extremo situados en las partes periféricas de las superficies de extremo de la culata de rotor. En este caso, después de formar los anillos de extremo mediante fundido a presión, los elementos de superficie de extremo para fijar los imanes permanentes en las ranuras y los equilibradores se instalan por separado. Esto ha generado el problema de que la eficacia de ensamblaje del motor de inducción síncrono se deteriora considerablemente.

Además, con el fin de asegurar el espacio para las ranuras para fijar los imanes permanentes en el rotor, los anillos de extremo deben fabricarse con un pequeño tamaño. Esto da lugar inevitablemente a pequeñas áreas seccionales de los anillos de extremo. Como resultado, el calor generado por el rotor durante el funcionamiento aumenta, creando el problema de que el rendimiento de funcionamiento se degrada debido a las fuerzas magnéticas degradadas de los imanes y, si se utilizan imanes de tierras raras para los imanes permanentes, entonces se produce una desmagnetización significativa.

Por consiguiente, la presente invención se ha realizado con vistas a solucionar los problemas de la técnica anterior descritos anteriormente, y es un objeto de la presente invención proporcionar un motor de inducción síncrono que proporcione una capacidad de ensamblaje mejorada de un rotor de un motor de inducción síncrono y un rendimiento de funcionamiento mejorado.

A partir del documento US 4250424 se conoce un motor de inducción síncrono que comprende un motor de inducción síncrono que comprende un estátor que presenta un devanado estatórico, un rotor que presenta una culata de rotor montada para la rotación alrededor de un eje longitudinal que se extiende a través del estátor, una pluralidad de conductores secundarios situados alrededor de la culata de rotor que se forman mediante fundido a presión, un primer y un segundo anillo de extremo dispuestos en las partes periféricas de una primera y una segunda superficie de extremo respectivas de la culata de rotor, formándose el primer y el segundo anillo de extremo mediante fundido a presión de manera solidaria con los conductores secundarios, un imán permanente dispuesto en una ranura en la culata de rotor, y un par de elementos de superficie de extremo formados por un material no magnético, estando dispuesto el primer elemento de superficie de extremo sobre la primera superficie de extremo y estando dispuesto el segundo elemento de superficie de extremo sobre la segunda superficie de extremo de la culata de rotor para cerrar la ranura, fijándose el segundo elemento de superficie de extremo a la culata de rotor mediante el segundo anillo de extremo cuando los conductores secundarios y el primer y el segundo anillo de extremo se forman por fundido a presión de manera solidaria, en el que cada anillo de extremo es anular y comprende una pared anular que presenta una superficie curvada interna y una superficie curvada externa separadas, en una dirección que se extiende radialmente con respecto al eje de rotación del rotor, por la anchura de dicha pared, presentando además la pared una superficie superior y una superficie inferior separadas en una dirección que se extiende axialmente, con respecto al eje de rotación del rotor, por la altura de dicha pared. El documento US 4403161 y US 445443B también desvelan motores de inducción síncronos.

Un motor de inducción síncrono según la presente invención está caracterizado porque la altura del primer y del segundo anillo de extremo es la misma, pero la anchura del primer anillo de extremo es menor que la anchura del segundo anillo de extremo.

**(Ver fórmula)**

De manera ventajosa, el segundo elemento de superficie de extremo se fija a la culata de rotor mediante el segundo anillo de extremo cuando los conductores secundarios y el anillo de extremo se forman mediante fundido a presión de manera solidaria, fijándose el primer elemento de superficie de extremo a la culata de rotor mediante un elemento de fijación.

En una realización preferida, hay un compresor eléctrico hermético que comprende un motor de inducción

síncrono y una unidad de compresión, en el que el segundo anillo de extremo está dispuesto en el extremo de la culata

de rotor orientado hacia la unidad de compresión.

Se describirán realizaciones de la invención, solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la Figura 1 es una vista en sección longitudinal de un compresor eléctrico hermético al que se le ha aplicado un motor de inducción síncrono según la presente invención; la Figura 2 es una vista en planta del compresor eléctrico hermético con su cámara hermética divida en dos; la Figura 3 es una vista desde arriba en sección transversal del motor; la Figura 4 es una vista desde arriba en sección transversal parcialmente cortada de un rotor; la Figura 5 es una vista lateral del rotor; la Figura 6 es una vista desde arriba del rotor; la Figura 7 es una vista lateral longitudinal del rotor mostrado en la Figura 6;

la Figura 8 es un diagrama de circuito de refrigeración de un acondicionador de aire o de un refrigerador eléctrico o similar que utiliza el compresor eléctrico hermético dotado del motor de inducción síncrono según la presente invención;

la Figura 9 es un diagrama de circuito eléctrico del motor de inducción síncrono;

la Figura 10 es una vista desde arriba de otro rotor;

la Figura 11 es una vista parcial lateral en sección longitudinal del rotor mostrado en la Figura 10;

la Figura 12 es una vista desde arriba de un rotor en el que un elemento de superficie de extremo está

formado de manera solidaria con un equilibrador y fijado a una culata de rotor;

la Figura 13 es una vista parcial lateral en sección longitudinal del rotor mostrado en la Figura 12;

la Figura 14 es una vista desde arriba en sección transversal de otro rotor;

la Figura 15 es un diagrama analítico del campo magnético de un rotor en la disposición del imán

permanente mostrado en la Figura 4;

la Figura 16 ilustra una densidad de flujo magnético en un árbol giratorio del rotor mostrado en la Figura 15;

la Figura 17 es un diagrama analítico de un campo magnético de un rotor observado cuando hay un hueco formado en la culata de rotor en la disposición del imán permanente mostrado en la Figura 4;

la Figura 18 es un diagrama que ilustra una densidad de flujo magnético en el árbol giratorio del rotor mostrado... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un motor (2) de inducción síncrono que comprende un estátor (4) que presenta un devanado (7) estatórico, un rotor

(5) que presenta una culata (5A) de rotor montada para la rotación alrededor de un eje longitudinal que se extiende a través del estátor (4), una pluralidad de conductores (5B) secundarios situados alrededor de la culata (5A) de rotor que se forman mediante fundido a presión, un primer y un segundo anillo (68, 69) de extremo dispuestos en las partes periféricas de una primera y una segunda superficie de extremo, respectivamente, de la culata (5A) de rotor, formándose el primer y el segundo anillo (68, 69) de extremo mediante fundido a presión de manera solidaria con los conductores (5B) secundarios, un imán

(31) permanente dispuesto en una ranura (44) en la culata (5A) de rotor, y un par de elementos (66, 67) de superficie de extremo formados por un material no magnético, estando dispuesto el primer elemento (66) de superficie de extremo sobre la primera superficie de extremo y estando dispuesto el segundo elemento (67) de superficie de extremo sobre la segunda superficie de extremo de la culata (5A) de rotor para estar cerca de la ranura (44), fijándose el segundo elemento (67) de superficie de extremo a la culata (5A) de rotor mediante el segundo anillo (69) de extremo cuando los conductores (5B) secundarios y el primer y el segundo anillo (68, 69) de extremo se forman mediante fundido a presión de manera solidaria, en el que cada anillo (68, 69) de extremo es anular y comprende una pared anular que presenta una superficie curvada interna y una superficie curvada externa separadas, en una dirección que se extiende radialmente con respecto al eje de rotación del rotor (5), por el ancho de dicha pared, presentando además la pared una superficie superior y una superficie inferior separadas en una dirección que se extiende axialmente, con respecto al eje de rotación del rotor (5), por la altura de dicha pared, caracterizado porque la altura del primer y del segundo anillo (68, 69) de extremo es la misma pero la anchura del primer anillo (68) de extremo es menor que la anchura del segundo anillo (69) de extremo.

2. Un motor (2) de inducción síncrono según la reivindicación 1, en el que el segundo elemento (67) de superficie de extremo se fija a la culata (5A) de rotor mediante el segundo anillo (69) de extremo cuando los conductores (5B) secundarios y el anillo (69) de extremo se forman mediante fundido a presión de manera solidaria, fijándose el primer elemento (66) de superficie de extremo a la culata (5A) de rotor mediante un elemento (66A) de fijación.

3. Un compresor (1) eléctrico hermético, que comprende un motor (2) de inducción síncrono según la reivindicación 1 y una unidad (3) de compresión, en el que el segundo anillo (69) de extremo está dispuesto en el extremo de la culata (5A) de rotor orientado hacia la unidad (3) de compresión.

 

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