ES2773464T3 - Motor eléctrico y dispositivo de ventilación - Google Patents

Abstract

Un motor eléctrico, que comprende: un árbol (30) que se extiende a lo largo de una dirección axial; un estátor (20) que incluye una superficie (26) periférica interna que está orientada hacia dicho árbol (30) con un entrehierro (A1) entre ellos en dicha dirección radial; un rotor (10) proporcionado más lejos de dicho árbol que dicho estátor en una dirección radial de dicho árbol; una parte (25) de fijación del estátor fijada a dicho árbol y también fijada a dicho estátor; y una parte (15) de fijación del rotor orientada hacia dicha parte de fijación del estátor y hacia dicho estátor también con dicho entrehierro (A1) entre ellos en dicha dirección axial, dispuesta de forma giratoria con relación a dicho árbol y también fijada a dicho rotor, en donde un orificio (14) del rotor, que pasa a través de dicha parte de fijación del rotor para comunicarse con dicho entrehierro está formado en dicha parte de fijación del rotor, y un orificio (28) del estátor está formado en dicha parte de fijación del estátor, estando dicho orificio del estátor ubicado entre el árbol (30) y la superficie (26) periférica interna del estátor (20) y pasando dicha parte de fijación del estátor para comunicarse con dicho orificio del rotor con dicho entrehierro (A1) entre ellos, en donde el motor eléctrico comprende, además, una parte (27) sobresaliente proporcionada entre dicho estátor (20) y dicha parte (15) de fijación del rotor y que sobresale desde uno de dicho estátor y dicha parte de fijación del rotor hacia el otro de dicho estátor y dicha parte de fijación del rotor, y dicho orificio (14) del rotor está ubicado más cerca de dicho árbol (30) en relación con dicha parte sobresaliente.

Description

DESCRIPCIÓN

Motor eléctrico y dispositivo de ventilación

Campo técnico

La presente invención se refiere a un motor eléctrico y a un aparato de soplado.

Antecedentes de la técnica

El documento de patente 1 describe un motor eléctrico. Según el documento de patente 1, el motor eléctrico incluye un estátor y un rotor. El rotor está orientado hacia el estátor desde un lado periférico externo del estátor con un entrehierro entre ellos. Un árbol está dispuesto para pasar a través del estátor. El estátor está fijado a un extremo del árbol para que no gire alrededor del árbol y el rotor está fijado al árbol de forma giratoria con un rodamiento entre ellos. Como resultado, el rotor está fijado al estátor de forma giratoria. El motor eléctrico anterior acciona un ventilador axial. Los documentos de patente 2 y 3 están descritos como técnicas relacionadas con la presente invención. El documento US2008/020696 describe otro motor eléctrico relacionado con la técnica anterior.

Documento de la técnica anterior

Documento de patente

Documento de patente 1: Patente japonesa N.° 3513654

Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspección pública N.° 10-309069 Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspección pública N.° 2001-339924 Compendio de la invención

Problemas que debe resolver la invención

El documento WO 2005/008860 A2 describe un motor eléctrico que comprende un árbol que se extiende a lo largo de una dirección axial, un estátor, un rotor proporcionado más lejos de dicho árbol que dicho estátor en una dirección radial de dicho árbol, una parte de fijación del estátor y una parte de fijación del rotor fijadas a dicho árbol (en donde un orificio del estátor está dispuesto radialmente hacia el exterior del rotor).

En el documento de patente 1, una temperatura aumenta de acuerdo con un funcionamiento del motor eléctrico. Por ejemplo, el aumento de temperatura provoca un aumento en la resistencia de un devanado del estátor, por lo que no es deseable.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un motor eléctrico capaz de suprimir un aumento de temperatura en el motor eléctrico.

Medios para resolver los problemas

En la reivindicación 1 se define un motor eléctrico según un primer aspecto de la presente invención.

En un segundo aspecto del motor eléctrico según la presente invención, en el motor eléctrico según el primer aspecto, la parte (27) sobresaliente está fijada al estátor (20) y está orientada hacia la parte (15) de fijación del rotor con un entrehierro entre ellas.

En un tercer aspecto del motor eléctrico según la presente invención, el motor eléctrico según uno cualquiera de los aspectos primero a segundo incluye un rodamiento (41,42). El rodamiento (41,42) fija el árbol (30) y la parte (15) de fijación del rotor de forma giratoria.

En un cuarto aspecto del motor eléctrico según la presente invención, en el motor eléctrico según el primer aspecto, el orificio (28) del estátor está formado en la parte (25) de fijación del estátor en una posición más cerca del árbol (30) en relación con la superficie (26) periférica interna.

En un quinto aspecto del motor eléctrico según la presente invención, en el motor eléctrico según uno cualquiera de los aspectos primero a cuarto, el orificio (28) del estátor está ubicado más cerca del árbol (30) en relación con el orificio (14) del rotor en la dirección radial.

Un aparato de soplado según un primer aspecto de la presente invención incluye el motor eléctrico según uno cualquiera de los aspectos primero a quinto y un ventilador (60) para extraer aire del orificio (14) del rotor que está fijado a la parte (15) de fijación del rotor.

Efectos de la invención

Según el primer aspecto del motor eléctrico de la presente invención, el aire puede pasar a través del interior del motor eléctrico por el orificio del estátor y por el orificio del rotor, de modo que se pueda suprimir un aumento de la temperatura en el motor eléctrico.

Según el primer aspecto del motor eléctrico de la presente invención, incluso cuando un polvo magnético se mezcla en el aire que fluye entre el orificio del rotor y el orificio del estátor, se puede suprimir una entrada del polvo magnético en el entrehierro por la parte sobresaliente.

Según el segundo aspecto del motor eléctrico de la presente invención, una parte de comunicación entre el entrehierro entre la parte de fijación del rotor y del estátor y el entrehierro se pueden mantener alejadas entre sí.

Según el tercer aspecto del motor eléctrico de la presente invención, el entrehierro entre el árbol y el estátor funciona como una parte adiabática, de modo que el calor generado en el estátor apenas se transfiere al árbol. Así pues, se puede suprimir un aumento de la temperatura en el rodamiento y se puede suprimir una reducción en una vida útil del rodamiento.

Según el cuarto aspecto del motor eléctrico de la presente invención, el aire fluye en una posición cerca del árbol, de modo que se pueda suprimir aún más el aumento de la temperatura en el rodamiento y se pueda suprimir la reducción en la vida útil del rodamiento.

Según el quinto aspecto del motor eléctrico de la presente invención, cuando el aire fluye desde el orificio del estátor hasta el orificio del rotor, el aire en el lado de entrada (el lado del orificio del estátor) fluye cerca del árbol. Dado que el aire en el lado de entrada es más frío que el de un lado de salida (el lado del orificio del rotor), se puede suprimir el aumento de la temperatura en el árbol.

Según el primer aspecto del aparato de soplado de la presente invención, el aire fluye dentro del motor eléctrico por el ventilador, de modo que se pueda suprimir de manera efectiva el aumento de la temperatura en el motor eléctrico. Estos y otros objetivos, características, aspectos y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la presente invención cuando se toma junto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en sección de un ejemplo de una configuración esquemática de un motor eléctrico;

La Figura 4 es una vista en sección de un ejemplo de una configuración esquemática de un orificio del rotor.

La Figura 5 es una vista en sección de un ejemplo de una configuración esquemática de un aparato de soplado. La Figura 6 es una vista en planta de un ejemplo de una configuración esquemática de un aparato de soplado.

Descripción de las realizaciones

La Figura 1 es una vista en sección de un ejemplo de una configuración esquemática de un motor 1 eléctrico, que ilustra la configuración del motor 1 eléctrico en una sección que incluye un eje P de rotación imaginario. El motor 1 eléctrico incluye un rotor 10, un estátor 20, un árbol 30, una pluralidad de rodamientos 41 y 42 y un alojamiento 50 del rodamiento.

El árbol 30 tiene un miembro en forma de barra (por ejemplo, una columna) que se extiende a lo largo del eje P de rotación y tiene conductividad. El árbol 30 está hecho de metal tal como, por ejemplo, acero inoxidable.

En la siguiente descripción, una dirección que se extiende a lo largo del eje P de rotación se denomina dirección axial y una dirección circunferencial y una dirección radial con respecto al eje P de rotación se denominan meramente una dirección circunferencial y una dirección radial, respectivamente.

El estátor 20 incluye un núcleo 21 del estátor y un devanado 22. El núcleo 21 del estátor está hecho de un material magnético blando y tiene conductividad. El núcleo 21 del estátor incluye dientes 211 y una horquilla 212 posterior. La Figura 2 es una vista en sección de un ejemplo de las configuraciones esquemáticas del estátor 20 y del rotor 10. La Figura 2 ilustra una sección que es perpendicular al eje P de rotación y pasa a través de los dientes 211.

Los dientes 211 están dispuestos alrededor del árbol 30 (eje P de rotación). Más específicamente, los dientes 211 están separados entre sí a lo largo de la dirección circunferencial y están dispuestos radialmente alrededor del eje P de rotación.

La horquilla 212 posterior acopla los extremos de los dientes 211 magnéticamente entre sí (con referencia a la Figura 1, los extremos periféricos internos). La horquilla 212 posterior tiene, por ejemplo, una forma tubular (aproximadamente cilíndrica) alrededor del eje P de rotación.

El núcleo 21 del estátor puede estar formado por, por ejemplo, placas de acero laminado que están laminadas a lo largo de la dirección axial. Esto reduce una corriente de Foucault generada en el núcleo 21 del estátor. El núcleo 21 del estátor no siempre necesita estar formado por placas de acero laminado y, por ejemplo, puede ser un núcleo de polvo que incluye resina. Esto también reduce una corriente de Foucault.

El devanado 22 se devana alrededor de los dientes 211, por ejemplo, por un aislador 23. El devanado 22 se devana alrededor de los dientes 211 con un eje de devanado, que es un eje que se extiende a lo largo de la dirección radial. El aislador 23 está formado por un material aislante y aísla el devanado 22 de los dientes 211. A menos que se especifique lo contrario en la presente solicitud, "devanado" no se refiere a conductores individuales que constituyen un devanado, sino que se refiere a conductores unidos en un solo grupo. Lo mismo también se aplica a los dibujos. Las líneas de los conductores al comienzo y al final del devanado y las conexiones de estos se omiten según corresponda en los dibujos.

El rotor 10 incluye un miembro 11 del polo magnético. El miembro 11 del polo magnético es un miembro que suministra un flujo de campo magnético al estátor 20 y está orientado hacia el estátor 20 con un entrehierro entre ellos. En la ilustración de la Figura 1, el miembro 11 del polo magnético se proporciona en un lado cercano a la periferia externa del rotor 10 con respecto al estátor 20 (opuesto al árbol 30). En otras palabras, el rotor 10 se proporciona en una posición alejada del árbol 30 con respecto al estátor 20. El motor 1 eléctrico es un denominado motor de rotor externo.

El miembro 11 del polo magnético está formado, por ejemplo, por un imán permanente y tiene una superficie del polo dirigida hacia el estátor 20. La polaridad de la superficie del polo se alterna en la dirección circunferencial. El miembro 11 del polo magnético es, por ejemplo, un imán unido y tiene, por ejemplo, una forma tubular sustancial alrededor del eje P de rotación. Así pues, el miembro 11 del polo magnético tiene un orificio 13 que pasa a través del miembro 11 del polo magnético y el estátor 20 está dispuesto en el interior del orificio 13. Una pieza magnética en el imán unido puede ser, por ejemplo, un imán de ferrita.

En el rotor 10 y en el estátor 20, tal y como se ha descrito anteriormente, una solicitud apropiada de tensión CA al devanado 22, permite que el estátor 20 suministre un campo magnético giratorio al rotor 10. Por consiguiente, el rotor 10 gira con relación al estátor 20.

El estátor 20 está fijado al árbol 30 por una parte 25 de fijación del estátor. Es decir, la parte 25 de fijación del estátor está fijada al estátor 20 y fijada también al árbol 30. Por ejemplo, la parte 25 de fijación del estátor está hecha de resina y está formada integralmente con el estátor 20 y el árbol 30.

Por ejemplo, la parte 25 de fijación del estátor cubre el estátor 20 de forma muy cercana en ambos lados del estátor 20 en la dirección axial. Tal y como se muestra en la Figura 2, en presencia de los entrehierros entre las porciones individuales del devanado 22 en la dirección circunferencial, la parte 25 de fijación del estátor puede rellenar los entrehierros. Para reducir los entrehierros entre las porciones individuales del devanado 22, se puede aumentar un número total de devanados (un número total de capas) del devanado 22. Esto mejora una fracción del volumen (densidad de ocupación) que indica una relación del devanado 22 a los entrehierros entre los dientes 211, para mejorar, de este modo, la eficiencia del motor 1 eléctrico.

La parte 25 de fijación del estátor puede cubrir el estátor 20 para proteger el estátor 20. Sin embargo, en la ilustración de la Figura 1, una superficie del estátor 20 opuesta al rotor 10 (una superficie periférica externa de los dientes 211) no está cubierta con la parte 25 de fijación del estátor, sino que está expuesta. Esto es para reducir la resistencia magnética entre el estátor 20 y el rotor 10. Como resultado, se puede mejorar la eficiencia del motor 1 eléctrico. En la ilustración de la Figura 1, aunque la parte 25 de fijación del estátor no cubre una superficie 26 periférica interna de la horquilla 212 posterior, la parte 25 de fijación del estátor puede cubrir la superficie 26 periférica interna. Por lo tanto, la superficie 26 periférica interna de la horquilla 212 posterior también se puede proteger.

En la ilustración de la Figura 1, la superficie 26 periférica interna de la horquilla 212 posterior forma el orificio. Aunque el orificio está abierto en un lado en la dirección axial (en lo sucesivo, denominada como porción superior en la presente memoria), la parte del orificio está cerrada en el otro lado por la parte 25 de fijación del estátor en la dirección axial (en lo sucesivo, denominada como porción inferior en la presente memoria). En la ilustración de la Figura 1, el árbol 30 pasa a través del orificio en la dirección axial y un extremo del árbol 30 está enterrado y fijado a la parte 25 de fijación del estátor en una superficie inferior del orificio (una superficie formada por la parte 25 de fijación del estátor).

Tal y como se ha descrito anteriormente, la parte 25 de fijación del estátor fija el estátor 20 y el árbol 30 entre sí y, así pues, funciona también como una parte de acoplamiento para acoplar el estátor 20 y el árbol 30 entre sí.

El estátor 10 está fijado de forma giratoria al árbol 30 por una parte 15 de fijación del rotor y por los rodamientos 41 y 42. En la ilustración de la Figura 1, una pluralidad de rodamientos 41 y 42 están montados en el árbol 30. El rodamiento 41 incluye un anillo 411 interno, un anillo 412 externo y un elemento 413 de rodillo. Por ejemplo, el anillo 411 interno, el anillo 412 externo y el elemento 413 de rodillo tienen conductividad. El anillo 411 interno tiene forma de anillo y, en su superficie periférica interna, está fijado al árbol 30 mientras está en contacto con el mismo. El anillo 412 externo tiene una forma de anillo con un diámetro mayor que el diámetro del anillo 411 interno y está orientado hacia el anillo 411 interno desde su lado periférico externo. El elemento 413 de rodillo tiene, por ejemplo, una forma de bola y rueda entre el anillo 411 interno y el anillo 412 externo de modo que el anillo 412 externo gira con relación al anillo 411 interno. Se aplica un aceite lubricante (grasa) no mostrado entre el anillo 411 interno y el elemento 413 de rodillo y entre el anillo 412 externo y el elemento 413 de rodillo para reducir la fricción entre el anillo 411 interno y el elemento 413 de rodillo y entre el anillo 412 externo y el elemento 413 de rodillo.

El rodamiento 42 incluye un anillo 421 interno, un anillo 422 externo y un elemento 423 de rodillo. El rodamiento 42 tiene la misma estructura que la estructura del rodamiento 41, que no se describirá repetidamente.

Los rodamientos 41 y 42 están fijados al árbol 30 con los anillos 411 y 421 internos encajados con el árbol 30. Los rodamientos 41 y 42 están montados al árbol 30 con un intervalo entre estos rodamientos en la dirección axial. Aunque en la ilustración de la Figura 1 se proporcionan los dos rodamientos 41 y 42, también se puede proporcionar un único rodamiento o tres o más rodamientos.

La parte 15 de fijación del rotor está orientada hacia el estátor 20 y hacia la parte 25 de fijación del estátor con un entrehierro entre ellos en la dirección axial. La parte 15 de fijación del rotor está fijada de forma giratoria al árbol 30 con los rodamientos 41 y 42 entre ellos y está también fijada al rotor 10.

En la ilustración de la Figura 1, la parte 15 de fijación del rotor incluye el alojamiento 50 del rodamiento y una parte 12 de acoplamiento. El alojamiento 50 del rodamiento es, por ejemplo, un miembro conductor y está hecho, por ejemplo, de metal (tal como aluminio). El alojamiento 50 del rodamiento tiene una forma tubular que rodea el árbol 30 con un entrehierro entre ellos, y entra en contacto, por ejemplo, con los anillos 412 y 422 externos de los rodamientos 41 y 42. El alojamiento 50 del rodamiento está orientado hacia el árbol 30 con un entrehierro entre ellos, entre los rodamientos 41 y 42.

En la ilustración de la Figura 1, el rodamiento 41 está dispuesto por encima del estátor 20 en la dirección axial y el rodamiento 42 está ubicado en el interior del orificio formado por la superficie 26 periférica interna. En otras palabras, el rodamiento 42 está ubicado en una posición en la cual el rodamiento 42 está opuesto al estátor 20 en la dirección radial. En la ilustración de la Figura 1, el alojamiento 50 del rodamiento entra en contacto con ambos rodamientos 41 y 42 y, por consiguiente, se extiende desde un interior del orificio formado por la superficie 26 periférica interna hacia arriba más allá del estátor 20.

En la ilustración de la Figura 1, el alojamiento 50 del rodamiento se extiende para expandirse hacia su periferia externa en un área por encima del estátor 20. Así pues, en la ilustración de la Figura 1, se puede dar una descripción en la que el alojamiento 50 del rodamiento incluye un miembro 51 tubular que entra en contacto con los rodamientos 41 y 42 y una porción 52 de la pestaña que se expande desde la porción superior del miembro 51 tubular hacia una periferia externa de este.

La parte 12 de acoplamiento está fijada al alojamiento 50 del rodamiento y al rotor 10 para acoplar el alojamiento 50 del rodamiento y el rotor 10 entre sí. La parte 12 de acoplamiento incluye, por ejemplo, una porción 123 tubular interna, una porción 121 de superficie superior y una porción 122 tubular externa. La porción 123 tubular interna tiene una forma tubular y está fijada al alojamiento 50 del rodamiento en un extremo periférico externo de la porción 52 de la pestaña. La porción 121 de superficie superior se usa desde una porción de extremo superior en el lado periférico externo de la porción 123 tubular interna hacia una periferia externa de la parte 12 de acoplamiento. La porción 121 de superficie superior tiene, por ejemplo, una forma de plaqueta de anclaje. La porción 122 tubular externa tiene una forma tubular que se proyecta hacia abajo en la dirección axial desde un borde periférico externo de la porción 121 de superficie superior. La porción 122 tubular externa está fijada al rotor 10 (al miembro 11 del polo magnético).

La parte 12 de acoplamiento está hecha de, por ejemplo, resina y se forma integralmente con, por ejemplo, el alojamiento 50 del rodamiento y el rotor 10.

En la estructura descrita anteriormente, el rotor 10 gira junto con el alojamiento 50 del rodamiento y la parte 12 de acoplamiento con relación al árbol 30.

En la ilustración de la Figura 1, se proporciona un resorte 35 de precarga entre el rodamiento 42 y la parte 25 de fijación del estátor. El resorte 35 de precarga es un resorte formado por un cuerpo elástico que se extiende helicoidalmente, a través del cual pasa el árbol 30. La precarga 35 inclina el rodamiento 42 y la parte 25 de fijación del estátor en una dirección tal, que el rodamiento 42 y la parte 25 de fijación del estátor se alejan entre sí.

En el motor 1 eléctrico se forma un orificio 14 del rotor en la parte 15 de fijación del rotor. El orificio 14 del rotor pasa a través de la parte 15 de fijación del rotor y, de este modo, se comunica con un entrehierro A1 ubicado entre un grupo del estátor 20 y la parte 25 de fijación del estátor y la parte 15 de fijación del rotor. Por consiguiente, el orificio 14 del rotor provoca que un exterior del motor 1 eléctrico y del entrehierro A1 se comuniquen entre sí.

Por ejemplo, en la ilustración de la Figura 1, el orificio 14 del rotor está formado en la parte 12 de acoplamiento y pasa a través de la parte 12 de acoplamiento a lo largo de la dirección axial. Se puede proporcionar una pluralidad de orificios 14 del rotor con un intervalo entre los orificios 14 del rotor alrededor del eje P de rotación. Por ejemplo, el orificio 14 del rotor puede tener, tal y como se muestra en la Figura 3, una forma sustancialmente circular cuando se ve a lo largo de la dirección axial o, tal y como se muestra en la Figura 4, una forma alargada que es larga en la dirección circunferencial. Cuando se proporcionan una pluralidad de orificios 14 del rotor en la dirección circunferencial, los orificios 14 del rotor pueden tener sustancialmente la misma forma y estar dispuestos a intervalos regulares.

El entrehierro A1 también se extiende entre el estátor 20 y el alojamiento 50 del rodamiento en la dirección radial y entre el estátor 20 y el árbol 30 en la dirección radial.

Tal y como se muestra en la Figura 1, se forma también un orificio 28 del estátor en la parte 25 de fijación del estátor. El orificio 28 del estátor pasa a través de la parte 25 de fijación del estátor y, de este modo, se comunica con el orificio 14 del rotor con el entrehierro A1 entre ellos. El orificio 28 del estátor está ubicado, por ejemplo, en un lado periférico interno de la superficie 26 periférica interna del estátor 20, (más específicamente, entre el árbol 30 y la superficie 26 periférica interna) y pasa, por ejemplo, a través de la parte 25 de fijación del estátor a lo largo de la dirección axial. De manera similar a los orificios 14 del rotor, se pueden proporcionar una pluralidad de orificios 28 del estátor y también se puede proporcionar un intervalo entre los orificios del estátor 28 alrededor del eje P de rotación. El orificio del estátor 28 puede tener, por ejemplo, una forma circular sustancial cuando se ve a lo largo de la dirección axial o una forma alargada que es larga en la dirección circunferencial. Cuando la pluralidad de los orificios 28 del estátor se proporcionan en la dirección circunferencial, los orificios 28 del estátor pueden tener sustancialmente la misma forma y estar dispuestos a intervalos regulares.

En el motor 1 eléctrico, tal y como se ha descrito anteriormente, la solicitud apropiada de tensión CA al devanado 22, permite que el estátor 20 suministre un campo magnético giratorio al rotor 10. Por consiguiente, el rotor 10 gira con relación al estátor 20. Entonces, cuando la corriente fluye en el devanado 22, una temperatura del motor 1 eléctrico aumenta debido al calor por el efecto Joule. Particularmente, aumenta una temperatura del estátor 20 (el devanado 22 y el núcleo 21 del estátor). El aumento de la temperatura, tal y como se ha descrito anteriormente, provoca un aumento en la resistencia del devanado 22 reduciendo de este modo, por ejemplo, la eficiencia del motor 1 eléctrico.

Según el presente motor 1 eléctrico, el interior del motor 1 eléctrico se comunica con el exterior por el orificio 14 del rotor y el orificio 28 del estátor. Así pues, uno del orificio del rotor 14 y del orificio del estátor 28 puede funcionar como una entrada al interior del motor 1 eléctrico y otro puede funcionar como una salida desde el interior del motor 1 eléctrico. Por lo tanto, el aire puede fluir desde la entrada hasta la salida a través del interior del motor 1 eléctrico. Como resultado, se puede mejorar la capacidad de fluidez del aire que fluye en el interior del motor 1 eléctrico. En la ilustración de la Figura 1, un ejemplo del flujo del aire se indica con flechas gruesas.

Tal y como se ha descrito anteriormente, el interior del motor 1 eléctrico se puede enfriar por aire y, de este modo, se puede suprimir el aumento de la temperatura en el motor 1 eléctrico. Por consiguiente, se puede suprimir, por ejemplo, el aumento de la resistencia del devanado 22 asociado con el aumento de la temperatura y se puede suprimir la reducción de la eficiencia en el motor 1 eléctrico. Es más, dado que el aceite lubricante de los rodamientos 41 y 42 se deteriora debido al aumento de la temperatura, también se puede suprimir el deterioro del aceite lubricante. Como resultado, se puede suprimir una reducción en una vida útil de los rodamientos 41 y 42.

Por ejemplo, el presente motor 1 eléctrico acciona un ventilador. La Figura 5 es una vista en sección de un ejemplo de una configuración esquemática de un aparato de soplado provisto de un ventilador 60 y del motor 1 eléctrico y la Figura 6 es una vista en planta de un ejemplo de una configuración esquemática del ventilador 60.

El ventilador 60 está fijado a la parte 15 de fijación del rotor y gira de acuerdo con la rotación del rotor 10. De acuerdo con esta rotación, el ventilador 60 extrae el aire del orificio 14 del rotor. Por ejemplo, en las ilustraciones de las Figuras 5 y 6, el ventilador 60 es un ventilador centrífugo y, como un ejemplo más específico, el ventilador 60 es un turboventilador.

El ventilador 60 incluye una placa 61 de sujeción, una pluralidad 63 de palas y una placa 64 superior. La placa 61 de sujeción está orientada hacia, y está fijada, a la parte 15 de fijación del rotor en la dirección axial. En la ilustración de la Figura 5, la placa 61 de sujeción incluye una porción 611 que está orientada hacia la parte 15 de fijación del rotor, una porción 612 que se extiende desde un extremo periférico externo de la porción 611 en una dirección axial sustancial para rodear el motor 1 eléctrico, y una porción 613 que se expande desde un extremo de la porción 612 ubicado en un lado más alejado de la porción 611 hacia el lado periférico externo. Es decir, la placa 61 de sujeción tiene una forma de placa cuya parte central está elevada y tiene una apariencia de una forma circular sustancial alrededor del eje P de rotación cuando se ve a lo largo de la dirección axial.

La pluralidad 63 de palas están dispuestas de lado a lado alrededor del eje P de rotación con un entrehierro entre ellas y están fijadas a la placa 61 de sujeción. La pluralidad 63 de palas están sujetas a un lado periférico externo del motor 1 eléctrico. Cada una de la pluralidad 63 de palas se proporciona de modo que su un extremo en la dirección circunferencial esté ubicado en un lado periférico interno con respecto a su otro extremo en la dirección circunferencial. La placa 64 superior está fijada en un lado opuesto de la placa 61 de sujeción con respecto a las palas 63. La placa 64 superior tiene una forma de anillo alrededor del eje P de rotación cuando se ve a lo largo del eje P de rotación.

En la placa 61 de sujeción se forma un orificio 62 pasante. El orificio 62 pasante pasa a través de la placa 61 de sujeción en la dirección axial para comunicarse con el orificio 14 del rotor.

En el aparato de soplado anterior, de acuerdo con la rotación del motor 1 eléctrico y del ventilador 60, el ventilador 60 principalmente extrae el aire de una parte superior por una abertura de la placa 64 superior y expulsa el aire al exterior en la dirección radial. Mientras tanto, de acuerdo con la rotación del motor 1 eléctrico y del ventilador 60, el ventilador 60 también extrae el aire del orificio 14 del rotor. Es decir, el aire se extrae del interior del motor 1 eléctrico por el orificio 28 del estátor y, posteriormente, se extrae del interior del ventilador 60 por el orificio 14 del rotor y el orificio 62 pasante. El aire extraído del interior se expulsa al exterior en la dirección radial.

Tal y como se ha descrito anteriormente, el aire fluye en el interior del motor 1 eléctrico de acuerdo con la rotación del motor 1 eléctrico y del ventilador 60, de modo que se pueda suprimir el aumento de la temperatura en el motor 1 eléctrico. Como resultado, se puede suprimir el aumento de la resistencia del devanado 22 asociado con el aumento de la temperatura, de modo que se pueda mejorar la eficiencia del motor 1 eléctrico.

En las ilustraciones de las Figuras 5 y 6, el motor 1 eléctrico acciona el ventilador 60 para provocar una presión diferencial entre una región superior en la dirección axial y una región inferior en la dirección axial para que, de este modo, fluya el aire en el interior del motor 1 eléctrico. Sin embargo, la presente invención no se limita necesariamente a la configuración anterior. También se puede aplicar para hacer fluir el aire en el interior del motor 1 eléctrico al usar viento natural u otro aparato de soplado.

Sin embargo, tal y como se muestra en las Figuras 5 y 6, cuando se usa el aire que sopla desde el ventilador 60 para hacer fluir el aire en el interior del motor 1 eléctrico, el aire puede fluir de forma forzada en comparación con el viento natural, de modo que el motor 1 eléctrico se pueda enfriar de manera efectiva. Es más, en comparación con el caso de proporcionar el aparato de soplado por separado, se puede reducir el coste de fabricación.

En la ilustración de la Figura 1 se proporciona, por ejemplo, una parte 27 sobresaliente. La parte 27 sobresaliente se proporciona entre la parte 15 de fijación del rotor y el estátor 20. La parte 27 sobresaliente está fijada al estátor 20 y sobresale desde el estátor 20 en la dirección axial para que se oriente hacia la parte 15 de fijación del rotor con un entrehierro entre ellas. La parte 27 sobresaliente tiene, por ejemplo, una forma tubular sustancial alrededor del eje P de rotación. Es decir, la parte 27 sobresaliente se proporciona en una circunferencia completa alrededor del eje P de rotación.

En la ilustración de la Figura 1, la parte 27 sobresaliente está hecha de resina y está formada integralmente con la parte 25 de fijación del estátor. Por consiguiente, la parte 27 sobresaliente y la parte 25 de fijación del estátor se pueden fabricar fácilmente.

Es más, en la ilustración de la Figura 1, el orificio 14 del rotor está ubicado en un lado periférico interno de la parte 27 sobresaliente (el lado del árbol 30).

Según la configuración anterior, es posible suprimir el aire que fluye en el entrehierro, que ha fluido en el interior del motor 1 eléctrico desde el orificio 28 del estátor. La razón es que la parte 27 sobresaliente estrecha una entrada al entrehierro (un entrehierro entre la parte 15 de fijación del rotor y la parte 27 sobresaliente). Así pues, se puede evitar que un polvo en el aire entre en el entrehierro. Con respecto al punto anterior, un intervalo entre la parte 15 de fijación del rotor y la parte 27 sobresaliente en la dirección axial puede ser menor que una anchura del orificio 14 del rotor en la dirección radial. Por consiguiente, el aire se puede conducir al orificio 14 del rotor en lugar de a la entrada del entrehierro, de modo que el aire (el polvo) apenas pueda entrar en el entrehierro.

Incluso cuando se mezcla un polvo magnético en el aire que fluye en el interior del motor 1 eléctrico, se puede suprimir una entrada del polvo magnético en el entrehierro por la parte 27 sobresaliente. Una fuerza de atracción magnética actúa sobre el polvo magnético entre el polvo magnético y el rotor 10 o el estátor 20 y, de este modo, la potencia magnética se atrae hacia el lado del entrehierro independientemente del flujo de aire. Es decir, la potencia magnética se atrae hacia un lado periférico externo y hacia un lado inferior en la dirección axial. Como resultado, el polvo magnético colisiona con la parte 27 sobresaliente, de modo que se puede evitar o suprimir la entrada del polvo magnético en el entrehierro.

A diferencia de la ilustración de la Figura 1, la parte 27 sobresaliente puede estar fijada a la parte 15 de fijación del rotor y estar orientada hacia el estátor 20 (la parte 25 de fijación del estátor) con un entrehierro entre ellas. La razón es que la entrada al entrehierro se puede estrechar en comparación con la estructura en la que no se proporciona la parte 27 sobresaliente.

Mientras tanto, es deseable que la parte 27 sobresaliente esté fijada al estátor 20 (a la parte 25 de fijación del estátor), tal y como se muestra en la Figura 1. La razón es que una parte de comunicación entre el entrehierro entre la parte de fijación del estátor 20 y del rotor 15 y el entrehierro se pueden mantener alejadas entre sí. Según la configuración anterior, se hace más difícil que el polvo entre en el entrehierro.

Aunque el polvo magnético es atraído al entrehierro, el polvo magnético que ha colisionado con la parte 27 sobresaliente se puede mover en un lado inferior en la dirección axial por la fuerza de atracción magnética. Así pues, también desde el punto de vista anterior, es deseable que la parte 27 sobresaliente esté fijada al estátor 20. Incluso cuando el polvo magnético se mueve en el lado inferior en la dirección axial, el espacio entre la parte 27 sobresaliente y el estátor 20 (la parte 25 de fijación del estátor) se reduce siempre que estén fijados entre sí, de modo que polvo magnético apenas pueda entrar en el entrehierro. La entrada del polvo magnético se puede evitar cuando toda la circunferencia de la parte 27 sobresaliente está fijada al estátor 20 y no hay espacio entre la parte 27 sobresaliente y el estátor 20.

En la ilustración de la Figura 1, el núcleo 21 del estátor está orientado hacia el árbol 30 y los rodamientos 41 y 42 con un entrehierro entre ellos. Dado que el entrehierro puede funcionar como una parte adiabática, incluso cuando el calor generado en el devanado 22 se transfiere fácilmente al núcleo 21 del estátor, apenas se transfiere a los rodamientos 41 y 42. Como resultado, se puede suprimir el aumento de la temperatura en los rodamientos 41 y 42 y, por lo tanto, se puede suprimir la reducción en la vida útil de los rodamientos 41 y 42.

En la ilustración de la Figura 1, el orificio 28 del estátor está ubicado en el lado del árbol 30 con respecto a la superficie 26 periférica interna. Por consiguiente, el aire fluye en el interior del motor 1 eléctrico en una posición cerca del árbol 30. Como resultado, se puede suprimir el aumento de la temperatura en los rodamientos 41 y 42 que están sujetos al árbol 30 y, por lo tanto, se puede suprimir la reducción en la vida útil de los rodamientos 41 y 42.

En la ilustración de la Figura 1, el orificio 28 del estátor está ubicado en el lado del árbol 30 con respecto al orificio 14 del rotor. Así pues, cuando el orificio 28 del estátor funciona como la entrada del aire, se puede enviar un aire exterior en una posición cerca del árbol 30. El aire que fluye hacia el exterior desde el orificio 14 del rotor se ha calentado en el motor 1 eléctrico. Dado que el aire más frío (el aire que fluye desde el orificio 28 del estátor) fluye hacia la posición cerca del árbol 30, el árbol 30, y luego los rodamientos 41 y 42, se pueden enfriar eficientemente. La configuración anterior es particularmente efectiva cuando se usa el ventilador 60. La razón es que el ventilador 60 puede provocar que el orificio 28 del estátor y el orificio 14 del rotor funcionen como la entrada y la salida, respectivamente.

Las realizaciones anteriores de la presente invención se pueden modificar u omitir apropiadamente siempre que sean coherentes entre sí.

Si bien el motor eléctrico se ha mostrado y descrito en detalle, la descripción anterior es, en todos los aspectos, ilustrativa y no restrictiva. Por lo tanto, se entiende que se puedan idear numerosas modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un motor eléctrico, que comprende:

un árbol (30) que se extiende a lo largo de una dirección axial;

un estátor (20) que incluye una superficie (26) periférica interna que está orientada hacia dicho árbol (30) con un entrehierro (A1) entre ellos en dicha dirección radial;

un rotor (10) proporcionado más lejos de dicho árbol que dicho estátor en una dirección radial de dicho árbol; una parte (25) de fijación del estátor fijada a dicho árbol y también fijada a dicho estátor; y

una parte (15) de fijación del rotor orientada hacia dicha parte de fijación del estátor y hacia dicho estátor también con dicho entrehierro (A1) entre ellos en dicha dirección axial, dispuesta de forma giratoria con relación a dicho árbol y también fijada a dicho rotor, en donde

un orificio (14) del rotor, que pasa a través de dicha parte de fijación del rotor para comunicarse con dicho entrehierro está formado en dicha parte de fijación del rotor, y

un orificio (28) del estátor está formado en dicha parte de fijación del estátor, estando dicho orificio del estátor ubicado entre el árbol (30) y la superficie (26) periférica interna del estátor (20) y pasando dicha parte de fijación del estátor para comunicarse con dicho orificio del rotor con dicho entrehierro (A1) entre ellos,

en donde

el motor eléctrico comprende, además, una parte (27) sobresaliente proporcionada entre dicho estátor (20) y dicha parte (15) de fijación del rotor y que sobresale desde uno de dicho estátor y dicha parte de fijación del rotor hacia el otro de dicho estátor y dicha parte de fijación del rotor, y

dicho orificio (14) del rotor está ubicado más cerca de dicho árbol (30) en relación con dicha parte sobresaliente.

2. El motor eléctrico según la reivindicación 1, en donde

dicha parte (27) sobresaliente está fijada a dicho estátor (20) y está orientada hacia dicha parte (15) de fijación del rotor con un entrehierro entre ellas.

3. El motor eléctrico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde

el motor eléctrico comprende un rodamiento (41, 42) que está fijado de forma giratoria a dicho árbol (30) y a dicha parte (15) de fijación del rotor.

4. El motor eléctrico según la reivindicación 1, en donde

dicho orificio (28) del estátor está formado en dicha parte (25) de fijación del estátor en una posición cerca de dicho árbol (30) en relación con dicha superficie (26) periférica interna.

5. El motor eléctrico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde

dicho orificio (28) del estátor está ubicado cerca de dicho árbol (30) en relación con dicho orificio (14) del rotor en dicha dirección radial.

6. Un aparato de soplado, que comprende:

el motor eléctrico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; y

un ventilador (60) fijado a dicha parte (15) de fijación del rotor para extraer aire de dicho orificio (14) del rotor.