ITTO20010714A1 - Motore elettrico con rotore a magneti permanenti e a bassa inerzia, in particolare motore brushless. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell ' invenzione industriale dal titolo: "Motore elettrico con rotore a magneti permanenti e a bassa inerzia, in particolare motore brushless"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un motore elettrico ed in particolare un motore elettrico comprendente uno statore ed un rotore separati da un traferro ed in cui il rotore comprende uno o più magneti permanenti che dalla parte opposta allo statore sono connessi ad un corpo rotorico di materiale ferromagnetico.

Sono noti motori elettrici di tale tipo, in particolare motori elettrici brushless, nei quali il suddetto corpo rotorico di materiale ferromagnetico che porta i magneti permanenti presenta una massa considerevole. In effetti, tale corpo deve essere dimensionato in modo tale da consentire la richiusura di una frazione sostanziale del flusso magnetico generato dagli associati magneti permanenti .

La massa di tale corpo rotorico di materiale ferromagnetico concorre di conseguenza in modo apprezzabile all'incremento dell'inerzia complessiva del rotore, a scapito delle caratteristiche dinamiche del motore elettrico.

Una riduzione dell'inerzia potrebbe essere conseguita riducendo essenzialmente lo spessore del suddetto corpo rotorico di materiale ferromagnetico, ma ciò comporterebbe un incremento degli effetti della saturazione magnetica nel materiale di tale corpo ed una riduzione dello sfruttamento del flusso magnetico generato dai magneti permanenti del rotore.

La presente invenzione ha dunque lo scopo di realizzare un motore elettrico del tipo anzidetto, il quale presenti una ridotta inerzia della parte rotorica, limitando peraltro i fenomeni di saturazione magnetica e di riduzione dello sfruttamento del flusso magnetico generato dai magneti permanenti del rotore.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con un motore elettrico del tipo inizialmente definito, caratterizzato dal fatto che lo statore comprende inoltre un corpo statorico di materiale ferromagnetico disposto affacciato al suddetto corpo rotorico da parte opposta ai magneti permanenti, e separato rispetto ad esso da un sottile interspazio radiale, in modo tale per cui il flusso magnetico generato da detti magneti si richiuda in parte in detto corpo rotorico ed in parte in detto corpo statorico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento al disegno allegato che è una rappresentazione parziale in sezione assiale di un motore elettrico secondo l'invenzione.

Nel disegno con 1 è complessivamente indicato un motore elettrico di tipo brushless secondo 1'invenzione.

Nell'esempio di realizzazione illustrato, il motore elettrico 1 è del tipo a rotore R interno allo statore S.

Il rotore R del motore 1 comprende un albero centrale 2, al quale è fissato un corpo rotorico 3 di materiale ferromagnetico, essenzialmente a forma di campana tubolare. Tale corpo presenta un mantello cilindrico radialmente più esterno 3a, alla cui superficie esterna sono fissati uno o più magneti permanenti 4.

Lo statore S comprende un involucro o carcassa 5 che nell'esempio illustrato è formato da due semigusci 6 e 7, fra loro accoppiati mediante una saldatura 8.

All'interno dell'involucro o carcassa 5 è fissato un pacco anulare di lamierini di statore 9, che in modo per sé noto reca avvolgimenti complessivamente indicati con 10.

Il pacco di lamierini di statore 9 è affacciato ai magneti permanenti 4 del rotore R, rispetto al quale è separato da un interspazio o traferro anulare 11.

Con 12 e 13 sono indicati due supporti a cuscinetto interposti fra 1'involucro o carcassa 5 dello statore S e l'albero del rotore R.

Il semiguscio 7 dell'involucro dello statore comprende una falda tubolare interna 7a che si estende all'interno del mantello 3a del corpo ferromagnetico di rotore 3, intorno all'albero 2. Alla superficie esterna della falda tubolare 7a del semiguscio 7 è fissato un corpo statorico anulare 14 realizzato ad esempio sotto forma di pacco di lamierini di materiale ferromagnetico. Tale corpo statorico 14, che potrebbe essere anche massiccio o sinterizzato od al limite potrebbe essere integrale con la falda 7a del semiguscio 7, è affacciato al corpo rotorico 3, da parte opposta ai magneti permanenti 4, ed è separato rispetto ad esso da un sottile interspazio radiale indicato con 15. Tale interspazio ha una dimensione radiale assai ridotta, ad esempio pari a 0,3-0,5 mm.

La disposizione è tale per cui il flusso magnètico generato dai magneti permanenti 4 del rotore si richiude in parte nel corpo rotorico 3, ed in parte,nel corpo statorico 14. Il corpo rotorico 3 può essere allora eseguito relativamente sottile, cosicché esso presenta nel funzionamento un'inerzia drasticamente ridotta. Le caratteristiche dinamiche del motore elettrico 1 risultano corrispondentemente migliorate.

La presenza del corpo statorico 14 di materiale ferromagnetico consente peraltro di evitare fenomeni di saturazione magnetica nel corpo rotorico 3, e di limitare drasticamente le dispersioni del flusso magnetico generato dai magneti permanenti 4 del rotore.

Nel disegno, con 16 e 17 sono indicati due spazi anulari definiti alle opposte estremità della regione interna all'involucro o carcassa 5 dello statore. Tali spazi 16 e 17 possono essere convenientemente utilizzati per l'alloggiamento di circuiti elettronici di controllo e di eventuali sensori, quali sensori di posizione.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall 'aabito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni. E' in particolare evidente che 1'invenzione non è in alcun modo limitata a motori elettrici in cui il rotore è disposto internamente allo statore. L'invenzione è inoltre applicabile in generale ai motori elettrici con rotore a magneti permanenti e non necessariamente soltanto a motori di tipo brushless.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motore elettrico (1) comprendente uno statore (S) ed un rotore (R) separati da un traferro (11), in cui il rotore (R) comprende uno o più di magneti permanenti (4) che dalla parte opposta allo statore (S) sono connessi ad un corpo rotorico (3) di materiale ferromagnetico; il motore elettrico (1) essendo caratterizzato dal fatto che lo statore (S) comprende inoltre un corpo statorico (14) di materiale ferromagnetico, disposto affacciato a detto corpo rotorico (3) da parte opposta ai magneti permanenti (4), e separato rispetto ad esso da un sottile interspazio radiale (15) in modo tale per cui il flusso magnetico generato dai magneti permanenti (4) si richiude in parte nel corpo rotorico (3) ed in parte in detto corpo statorico (14).
2. 2. Motore elettrico secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo statorico (14) comprende un pacco di lamierini.
3. 3. Motore elettrico (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il rotore (R) è disposto all'interno dello statore (S) e comprende un albero (2) cui è fissato detto corpo rotorico (3) di materiale ferromagnetico, il quale ha una forma essenzialmente a guida di campana tubolare e comprende un mantello cilindrico (3a) radialmente distanziato rispetto all'albero (2); alla superficie esterna di detto mantello (3a) essendo fissati i magneti permanenti (4); il suddetto corpo statorico (14) essendo disposto fra l'albero (2) del rotore e detto corpo rotorico di materiale ferromagnetico (3).
4. 4. Motore elettrico secondo la rivendicazione 3, in cui lo statore (S) include un involucro o carcassa (5; 6, 7) includente una porzione (7a) radialmente più interna che si estende intorno ed affacciata all'albero (2) del rotore (R) ed alla cui superficie esterna è fissato detto corpo statorico di materiale ferromagnetico (14).
5. 5. Motore elettrico (1) secondo la rivendicazione 4, in cui alle opposte estremità della regione interna all'involucro o carcassa (5) dello statore (5) sono definiti vani anulari (16, 17) atti ad accogliere circuiti elettrici/elettronici e/o sensori elettrici/elettronici .
6. 6. Motore elettrico con rotore a magneti permanenti, in particolare motore brushless, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.