ITMI20070165U1 - Motore elettrico compatto - Google Patents

Description

"Motore elettrico compatto"

Descrizione

Il presente trovato si riferisce a un motore elettrico compatto.

Più in particolare, il presente trovato si riferisce a un motore elettrico compatto specialmente adatto ad essere utilizzato per quelle applicazioni che non richiedono una velocità di rotazione costante e un preciso controllo della posizione quali, ad esempio* le macchine che eseguono operazioni di taglio longitudinale dì materiali flessibili del tipo cartone, tela e simili.

Il presente trovato, inoltre, trova applicazione nella motorizzazione di strutture espositive di piccole dimensioni, quali ad esempio vetrinette o simili.

Come è noto i motori elettrici compatti, denominati anche motori "pancake" o motori "disco" sono una tipologia di motori che si caratterizza per il fatto di avere un diametro tendenzialmente maggiore rispetto alio spessore del motore medesimo.

Tali motori, che sono tipicamente del tipo "coppia", multipolo, in corrente continua, consentono una trasmissione del moto diretta senza l'utilizzo di componenti intermedi quali, ad esempio, riduttori o simili.

Questa tipologia di motori compatti è generalmente utilizzata su robot, macchine transfer e altri dispositivi, che richiedono alti valori di coppia e velocità moderate unitamente a un preciso controllo della posizione.

Tali tipologie di motori elettrici presentano, tuttavia, degli inconvenienti di rilievo.

I motori compatti di cui si è detto sopra sono tipicamente dei motori in corrente continua del tipo a spazzole e come tali comportano degli inconvenienti legati al fatto che dette spazzole si usurano facilmente e ciò comporta periodici interventi dì manutenzione.

Inoltre, l'utilizzo delle spazzole comporta l'insorgere di scintillìi, causati dai transitori di apertura degli avvolgimenti induttivi durante la commutazione, che determinano disturbi elettrici non tollerabili in alcuni campi applicativi perché possono determinare problemi di compatibilità elettromagnetica.

Un ulteriore inconveniente di tale tipologia di motori è rappresentato dal fatto che, nel caso di utilizzo di motori di tipo brushless, che garantiscono rendimenti e coppie elevate, è necessario un controllo in retroazione della posizione e/o della velocità; ciò comporta la necessità di utilizzare un inverter per ogni singolo motore, con conseguente aumento dei costi e della complessità del controllo elettronico.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare agli inconvenienti sopra riportati.

Più in particolare, lo scopo del presente trovato è quello di provvedere un motore elettrico compatto da utilizzarsi in applicazioni per le quali non è richiesto un preciso controllo della posizione e/o una velocità di rotazione costante.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di provvedere un motore elettrico compatto per il quale non sia necessario un controllo in retroazione.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un motore elettrico compatto atto a garantire un elevato valore di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilmente ed economicamente realizzato. Questi e altri scopi vengono raggiunti dal motore elettrico compatto del presente trovato che comprende un rotore, uno statore, almeno un avvolgimento elettrico e almeno un ulteriore avvolgimento elettrico disposti coassialmente a detto statore, un albero cui è fissato il rotore, con detto motore alimentato in corrente alternata, con numero di giri costante e sincronizzato in frequenza.

Le caratteristiche costruttive e funzionali del motore elettrico compatto del presente trovato potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue, nella quale sì fa riferimento alla allegata tavola di disegno che ne rappresenta una forma di realizzazione preferita e non limitativa e in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente una sezione trasversale del motore elettrico compatto del presente trovato.

Con riferimento alla citata figura, il motore elettrico compatto del presente trovato, indicato nel complesso con 10, è di preferenza un motore asincrono trifase e comprende un corpo contenitore 12, conformato a "bicchiere", a sezione quadrangolare o tendenzialmente circolare e realizzato in materiale metallico o altrimenti idoneo.

La superficie interna del corpo contenitore 12 definisce una cava sagomata 14 a profilo sostanzialmente circolare, atta ad alloggiare gli elementi fìssi e mobili del motore elettrico.

Il corpo contenitore 12 è chiuso, in corrispondenza del proprio fronte o estremità aperta, a mezzo di una flangia 13 di forma tendenzialmente circolare. La medesima flangia è provvista centralmente di un'apertura passante 15.

La flangia 13 è stabilmente vincolata al corpo contenitore 12, ad esempio a mezzo di viti 17 o di altri equivalenti mezzi di ritegno, così da consentire la rimozione della flangia medesima per operazioni di manutenzione e/o controllo dei componenti interni al corpo contenitore 12; la medesima flangia, inoltre, protegge i componenti interni al corpo contenitore 12 da infiltrazioni di polvere o simili e può disporre di apposite guarnizioni atte a garantire la tenuta rispetto ai fluidi.

In corrispondenza della porzione centrale del fronte o base interna dei corpo contenitore 12, si sviluppa per un tratto limitato, verticalmente e in direzione dell'estremità aperta del corpo contenitore medesimo, un'appendice anulare 16. Detta appendice anulare 16 definisce una sede per l'alloggiamento di mezzi atti a supportare la rotazione di un albero 18 a diametri differenziati.

L'albero 18 può essere eventualmente cavo, così da consentire il passaggio di cavi elettrici per l'alimentazione, ad esempio, dei dispositivi di illuminazione di vetrine espositive poste in rotazione a mezzo del motore oggetto dei presente trovato.

L'albero 18 è provvisto di sede per chiavetta atta al Assaggio degli elementi connessi al carico da porre in rotazione.

In forme di realizzazione alternativa tale albero 18 può presentare, in corrispondenza delle estremità libere, una conicità esterna e/o interna oppure avere un profilo di tipo maschio o femmina, eventualmente scanalato, così da consentire dì collegare tra loro due 0 più motori compatti del presente trovato; a tale scopo il corpo contenitore 12 presenta, coassialmente all'albero 18, un’apertura passante di forma preferibilmente circolare.

La flangia 13, in corrispondenza dell'apertura passante 15 e in direzione dell'appendice anulare 16 del corpo contenitore 12, definisce una ulteriore sede per l'alloggiamento di ulteriori mezzi atti a supportare la rotazione dell'albero 18.

La medesima flangia 13, inoltre, in corrispondenza del fronte interno rivolto alla cava sagomata 14 del corpo contenitore 12 e coassialmente all'apertura passante 15, definisce una gola 19 a profilo sostanzialmente circolare e atta ad alloggiare i componenti di cui si darà dettagliata descrizione nel seguito.

1 mezzi e gli ulteriori mezzi atti a supportare la rotazione dell'albero 18 sono definiti, di preferenza e rispettivamente da almeno un cuscinetto 20 e 22.

Sull'albero 18 è calettato un rotore 24, di preferenza del tipo a gabbia di scoiattolo, che è stabilizzato rispetto all'albero 18 stesso per interferenza oppure a mezzo di un anello 25, ad esempio del tipo Seeger, che impedisce un movimento relativo in direzione assiale di detto rotore 24 rispetto all'albero 18,

In forme di realizzazione alternativa il rotore a gabbia di scoiattolo può presentare una pluralità dì magneti permanenti, stabilizzati alla gabbia medesima, atti a sincronizzare il rotore rispetto al campo magnetico rotante dello statore; il motore in questa configurazione diventa del tipo asincrono ibrido.

Un elemento elastico (non rappresentato in figura), definito ad esempio da una molla, è posizionato tra il fondo dell'appendice anulare 16 il cuscinetto 20; tale molla ha la vantaggiosa funzione di compensare eventuali spostamenti assiali dell'albero 18 durante la rotazione del motore e causati dalla dilatazione o da carichi sull'albero 18 medesimo.

Concentricamente ed esternamente al rotore 24 è disposto uno statore 26, il quale è vincolato con la propria superficie laterale alla superfìcie laterale della cava sagomata 14 del corpo contenitore 12. All'interno della cava sagomata 14 del corpo contenitore 12 e in corrispondenza del suo fondo, è disposto almeno un avvolgimento elettrico 28 coassiale al rotore 24 e al rotore 26.

Sul fondo della gola 19 della flangia 13 è disposto almeno un ulteriore avvolgimento elettrico 30.

Lo statore 26 è disposto in posizione intermedia rispetto alt'awolgìmento elettrico 28 e all'ulteriore avvolgimento elettrico 30. Come detto in precedenza e con riferimento particolare alla forma di realizzazione alternativa di cui alla figura 1, il motore elettrico compatto del presente trovato è chiuso a mezzo della flangia 13 e quindi completamente protetto da infiltrazioni di polvere o simili. Inoltre, in forme di realizzazione alternativa, detto motore elettrico compatto può essere protetto contro eventuali infiltrazioni di acqua a mezzo di guarnizioni.

Il motore elettrico compatto del presente trovato è alimentato in corrente alternata e di preferenza raffreddato per convezione; tuttavia, in una forma dì realizzazione alternativa, il medesimo motore è raffreddato a mezzo di un ricircolo d'aria o d'acqua forzata in una camera circolare realizzata concentricamente ed esternamente allo statore.

Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che il trovato consegue.

Il motore elettrico compatto del presente trovato, essendo alimentato in corrente alternata ed essendo utilizzato in applicazioni che non richiedono un controllo di posizione e/o di velocità, non necessita di un controllo in retroazione,

Inoltre, nel caso di utilizzo di più motori, non è richiesta l'applicazione di un inverter per ogni singolo motore, bensì un singolo inverter consente dì pilotare più motori; ciò porta come conseguenza una vantaggiosa riduzione dei costi.

Un ulteriore vantaggio del motore compatto del presente trovato è rappresentato dal fatto che esso è di tipo modulare, ossia permette di accoppiare due o più motori dello stesso tipo così da sommare la coppia trasmissibile oppure di collegare gli stessi tra loro tramite, ad esempio degli ingranaggi, così da suddividere il carico totale da movimentare (ossia la coppia complessiva) tra più motori di piccola taglia; ciò permette di contenere gli ingombri e i pesi, in quanto motori di taglia maggiore comportano anche pesi, ingombri oltre che costi maggiori.

Benché il trovato sia stato sopra descritto con particolare riguardo a una sua forma di realizzazione data solo a scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un tecnico del ramo alla luce delia descrizione sopra riportata. Il presente trovato, pertanto, intende abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell'ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (9)

1. Rivendicazioni 1. Un motore elettrico compatto (10) specialmente adatto a essere utilizzato per applicazioni che non richiedono una velocità di rotazione costante e un preciso controllo della posizione comprendente un rotore (24), uno statore (26), almeno un avvolgimento elettrico (28) e almeno un ulteriore avvolgimento elettrico (30) disposti coassialmente a detto statore (26), un albero (18) cui è fissato il rotore (24), con detto motore essendo caratterizzato dai fatto di essere alimentato in corrente alternata, con numero di giri costante e sincronizzato in frequenza.
2. 2. Il motore elettrico compatto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere un motore asincrono trifase o ibrido.
3. 3. Il motore elettrico compatto secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo contenitore (12) è chiuso a mezzo di una flangia (13).
4. 4. Il motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo contenitore (12) è conformato a "bicchiere" con la superfìcie interna che definisce una cava sagomata (14) a profilo sostanzialmente circolare atta ad alloggiare l'almeno un avvolgimento elettrico (28).
5. 5. Il motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la flangia (13), in corrispondenza del fronte interno rivolto alla cava sagomata (14) de! corpo contenitore (12), definisce una gola (19) a profilo sostanzialmente circolare e atta ad alloggiare ('almeno un ulteriore avvolgimento elettrico (30).
6. 6. Il motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi atti a supportare la rotazione dell'albero (18).
7. 7. Il motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi atti a supportare la rotazione dell'albero (18) sono definiti da almeno un cuscinetto (20) e da almeno un ulteriore cuscinetto (22) disposti sull'albero medesimo.
8. 8. Il motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'albero (18) è cavo.
9. 9. Il motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'albero (18) definisce, in corrispondenza delie estremità libere, una conicità esterna e/o interna. 10.11 motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dai fatto che l'albero (18) presenta in corrispondenza delle estremità libere un profilo maschio e/o femmina di tipo scanalato. 11.11 motore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che di comprendere un elemento elastico posizionato tra il fondo dì un'appendice anulare (16), realizzata in corrispondenza della porzione centrale del fronte o base interna del corpo contenitore (12), e il cuscinetto (20).