BR102013014539A2 - Máquina elétrica dc tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar - Google Patents
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Abstract
máquina elétrica dc tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar a presente invenção provê um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar a ser instalado na parte rotativa da máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa da máquina elétrica magnética permanente ou uma parte rotativa da máquina elétrica de relutância da máquina elétrica dc comutada com anel e escova de condução (1000), e um dispositivo de anel e escova de condução elétrica ( 107) atua como uma interface para transmitir a energia elétrica, desse modo introduzindo a energia elétrica de excitação no conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar; e através do controle do valor e polaridade de corrente e voltagem de excitação, o polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica magnetomotriz (104) da máquina elétrica dc comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser realizado com o efeito de excitação de excitação auxiliar ou excitação diferencial ou excitação de composto auxiliar ou excitação de composto diferencial.
Description
(54) Título: MÁQUINA ELÉTRICA DC TIPO COMUTADOR QUE POSSUI ANEL E ESCOVA DE CONDUÇÃO E ENROLAMENTO DE EXCITAÇÃO AUXILIAR (51) Int. Cl.: H02K 23/66; H02P 6/04 (30) Prioridade Unionista: 11/06/2012 US 13/493,126, 11/06/2012 US 13/493, 12615/03/2013 US 13/837,110 (73) Titular(es): TAI-HER YANG (72) Inventor(es): TAI-HER YANG (74) Procurador(es): PINHEIRO NETO ADVOGADOS (57) Resumo: MÁQUINA ELÉTRICA DC TIPO COMUTADOR QUE POSSUI ANEL E ESCOVA DE CONDUÇÃO E ENROLAMENTO DE EXCITAÇÃO AUXILIAR A presente invenção provê um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar a ser instalado na parte rotativa da máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa da máquina elétrica magnética permanente ou uma parte rotativa da máquina elétrica de relutância da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000), e um dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) atua como uma interface para transmitir a energia elétrica, desse modo introduzindo a energia elétrica de excitação no conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar; e através do controle do valor e polaridade de corrente e voltagem de excitação, o polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica magnetomotriz (104) da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser realizado com o efeito de excitação de excitação auxiliar
σ
107
MÁQUINA ELÉTRICA DC TIPO COMUTADOR QUE POSSUI ANEL E ESCOVA DE CONDUÇÃO E ENROLAMENTO DE EXCITAÇÃO AUXILIAR
HISTÓRICO DA INVENÇÃO (a) Campo da invenção
A presente invenção provê uma máquina elétrica DC do tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar na qual uma parte rotativa da máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa de máquina elétrica comutada sem comutador magnética permanente ou uma parte rotativa de máquina elétrica de relutância da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) é instalada com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) , e um dispositivo de anel e escova de atua como uma interface para um dispositivo de controle condução elétrica (107) que transmitir energia elétrica;
de acionamento (103) é utilizado para controlar o valor e a polaridade e a sequência de fase de corrente de excitação de um conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) , e também equipado com uma ou mais de uma das seguintes funções, incluindo: (A) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105); (B) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108); (C) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação de ambos ou de um do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) ;
Com a função de controle fornecida pelo dispositivo de controle de acionamento mencionado (103), acionado pela fonte de energia DC ou fonte de energia DC retificada a partir da fonte de energia AC, quando a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) é operada como um motor ou um gerador de energia, o polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104) da máquina elétrica DC comutada com anel
2/12 e escova de condução (1000) pode ser executado com o efeito de excitação de excitação auxiliar ou excitação diferencial através de excitação em série, ou excitação auxiliar ou excitação diferencial através de excitação shunt, ou o efeito de excitação de excitação de composto auxiliar ou excitação de composto diferencial.
(b) Descrição da técnica anterior
Em uma máquina elétrica sem escova DC comutada de relutância ou magnética permanente convencional, a unidade elétrico-mecânica de relutância ou magnética permanente da máquina elétrica não é equipada com uma função de alterar a característica juntamente com a corrente carregada, portanto a aplicação é limitada.
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção provê um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar a ser instalado na parte rotativa da máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa da máquina elétrica comutada sem comutador magnética permanente ou uma parte rotativa da máquina elétrica de relutância da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000), e um dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) que atua como uma interface para transmitir a energia elétrica, desse modo introduzindo a energia elétrica de excitação no conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar; e através do controle do valor e polaridade de corrente e voltagem de excitação, o polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica magnetomotriz (104) da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser realizado com o efeito de excitação de excitação auxiliar ou excitação diferencial ou excitação de composto auxiliar ou excitação de composto diferencial.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico principal da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) tendo conjunto de
3/12 enrolamentos de excitação auxiliar, de acordo com a presente invenção.
A Figura 2 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalada com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105), de acordo com a presente invenção.
A Figura 3 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalada com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108), de acordo com a presente invenção.
A Figura 4 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalado com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108), de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DE SÍMBOLOS DE COMPONENTES PRINCIPAIS
101: Estrutura de campo magnético de máquina elétrica;
| 102: | Conjunto de enrolamentos de campo | magnético | |
| de máquina elétrica; | |||
| 103 : | Dispositivo de controle de acionamento; | ||
| 104: | Parte rotativa de máquina elétrica; | ||
| 105 : | Conjunto de enrolamentos de | excitação | |
| auxiliar | tipo em série | • f | |
| 106: | Sensor de posição angular de | máquina | |
| elétrica; | |||
| 107: | Dispositivo de anel e escova de | condução | |
| elétrica; | |||
| 108: | Conjunto de enrolamentos de | excitação | |
| auxiliar | tipo em paralelo; e | ||
| 1000: | Máquina elétrica DC comutada com anel e |
escova de condução.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
4/12
A presente invenção provê um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar a ser instalado na parte rotativa da máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa da máquina elétrica comutada sem comutador magnética permanente ou uma parte rotativa da máquina elétrica de relutância da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000), e um dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) que atua como uma interface para transmitir a energia elétrica, desse modo introduzindo a energia elétrica de excitação no conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar; e através do controle do valor e polaridade de voltagem e corrente de excitação, o polo magnético da parte rotativa de máquina elétrica magnetomotriz (104) da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser executada com o efeito de excitação de excitação auxiliar ou excitação diferencial ou excitação de composto auxiliar ou excitação de composto diferencial.
A presente invenção provê uma máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução tendo conjunto de enrolamentos de excitação no qual uma parte rotativa de máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa de máquina elétrica comutada sem comutador magnética permanente ou uma parte rotativa de máquina elétrica de relutância da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) é instalada com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108), e um dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) que atua como uma interface para transmitir a energia elétrica; um dispositivo de controle de acionamento (103) é utilizado para controlar o valor e a polaridade e a sequência de fase de corrente de excitação de um conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102), e também equipada com uma ou mais de uma das seguintes funções, incluindo: (A) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105); (B) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108); (C) controlar o valor e a polaridade de
5/12 voltagem e corrente de excitação de ambos ou um do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) .
Com a função de controle fornecida pelo dispositivo de controle de acionamento (103) mencionado, e acionada pela fonte de energia DC ou fonte de energia DC retificada a partir da fonte de energia AC, quando a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) é operada como um motor ou um gerador de energia, o polo magnético da parte rotativa de máquina elétrica (104) da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser realizada com o efeito de excitação de excitação auxiliar ou excitação diferencial através de excitação em série, ou excitação auxiliar ou excitação diferencial através de excitação shunt, ou o efeito de excitação de excitação de composto auxiliar ou excitação de composto diferencial.
A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico principal da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) tendo conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar, de acordo com a presente invenção.
Como mostrado na Figura 1, consiste principalmente em:
- Dispositivo de controle de acionamento (103): constituído por um dispositivo de controle elétrico de acionamento composto de componentes eletromecânicos e/ou componentes de estado sólido e/ou microprocessadores, que serve para receber sinais a partir do sensor de posição angular de máquina elétrica (106), para controlar a temporização, a polaridade, a sequência de fase e o valor de voltagem e corrente da excitação de fornecimento de energia enquanto o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) sendo operado como um motor, ou controlar a temporização, a polaridade, a sequência de fase e o valor de voltagem e corrente de transmitir energia elétrica enquanto é operado como um gerador de energia,· e controlar a voltagem, a corrente e a polaridade de energia elétrica de excitação que
6/12 passam pelo conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108).
- Estrutura de campo magnético de máquina elétrica (101): constituída por núcleos de ferro condutores magnéticos e instalada com o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) tendo duas ou mais fases, acopladas à parte giratória da máquina elétrica (104) , o loop magnético formado pela estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104) permite passagem do campo magnético de deslocamento do conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102), desse modo gerando o efeito eletromecânico entre a estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104).
- Conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102); constituído por um conjunto de enrolamentos instalado na estrutura de campo magnético de máquina elétrica (101) tendo duas ou mais fases; controlado pelo controle de excitação do dispositivo de controle de acionamento (103) enquanto é operado como um motor, desse modo gerando campos magnéticos com sentidos de deslocamento opostos, e gerando um efeito de acionamento de motor com a parte giratória da máquina elétrica (104); enquanto é operado como um gerador de energia, o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) é controlado pelo dispositivo de controle de acionamento (103) desse modo controlando a voltagem e corrente de transmissão de energia elétrica.
- Sensor de posição angular de máquina elétrica (106): constituído por um comutador do tipo eletromecânico, um elemento Hall ou um sensor de local físico tal como indução eletromagnética ou de fotoelétron, ou indução eletrostática ou ultrassônica; instalado entre a estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104) que giram relativamente, desse modo detectando a relação de localização relativa entre o campo magnético de deslocamento gerado pelo conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina
7/12 elétrica (102) da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104), e enviando os sinais de detecção para o dispositivo de controle de acionamento (103) .
- Parte giratória da máquina elétrica (104) : constituída por materiais condutores magnéticos, e instalados com um eixo de rotação e um alojamento, a característica é ser acoplada em um lado lateral da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), dotada de uma estrutura de polo saliente tendo aspecto condutor magnético e tendo os polos magnéticos com a quantidade igual ou diferente daquela da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), ou tendo polo magnético permanente e tendo os polos magnéticos com a quantidade igual ou diferente daquela da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) , a característica é que o polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104) sendo instalada com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar desse modo transmitindo a energia elétrica de excitação entre o conjunto de enrolamentos mencionado e o exterior através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107).
- Conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar: constituído por fios condutores enrolados no polo magnético da parte giratória da máquina elétrica (104), e transmitindo a energia elétrica entre o conjunto de enrolamentos mencionado e o exterior através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107), o dispositivo de instalação inclui instalar um ou ambos do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) , em que o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) é através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em série à extremidade de entrada de energia elétrica do dispositivo de controle de acionamento (103) tendo sua extremidade de saída que serve para acionar e controlar o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) a seguir conduzido até a fonte de energia DC; o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) é conectado em paralelo à fonte
8/12 de energia DC ou à extremidade de saída do dispositivo de controle de acionamento (103) ou duas extremidades do conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102).
- Dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) : constituído pelo anel condutor elétrico e escova condutora elétrica, fornecido respectivamente instalado entre a parte rotativa girando da máquina elétrica e o exterior, de modo que enquanto a parte rotativa gira, a energia elétrica é permitida ser transmitida entre o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) e o exterior.
Com o alojamento, o mancai ou parafusos de travamento, a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser montada pelos componentes mencionados, em que o dispositivo de controle de acionamento (103) pode ser coestruturado com a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) ou separadamente fornecido.
A Figura 2 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalado com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105), de acordo com a presente invenção.
Como mostrado na Figura 2, o leiaute de circuito elétrico é como a seguir:
Como mostrado na Figura 2, o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) é enrolado no polo magnético da parte rotativa de máquina elétrica (104), através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em série à extremidade de entrada de energia elétrica do dispositivo de controle de acionamento (103) tendo sua extremidade de saída que serve para acionar e controlar o conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102) a seguir conduzido até a fonte de energia DC, em que a polaridade de excitação da mesma e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.
9/12
A Figura 3 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalado com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108), de acordo com a presente invenção.
Como mostrado na Figura 3, o leiaute de circuito elétrico é como a seguir:
Como mostrado na Figura 3, o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104) , e através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em paralelo à extremidade de energia do dispositivo de controle de acionamento (103); além disso, capaz de ser conectado em paralelo à extremidade de saída após ser controlado pelo dispositivo de controle de acionamento (103), desse modo permitindo que a polaridade, a voltagem e corrente de excitação sejam individualmente controladas pelo dispositivo de controle de acionamento (103), em que a polaridade de excitação do mesmo e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.
A Figura 4 é uma vista esquemática que mostra o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalada com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108), de acordo com a presente invenção.
Como mostrado na Figura 4, o leiaute de circuito elétrico é como a seguir:
Como mostrado na Figura 4,- O conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104), através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em série com a extremidade de entrada de energia elétrica do dispositivo de controle de acionamento (103) tendo sua extremidade de saída que serve para acionar e controlar o conjunto de
10/12 enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102) a seguir conduzido até a fonte de energia DC, em que a polaridade de excitação da mesma e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.
- O conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104), e através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em paralelo à extremidade de energia do dispositivo de controle de acionamento (103); além disso, capaz de ser conectado em paralelo à extremidade de saída após ser controlado pelo dispositivo de controle de acionamento (103), desse modo permitindo que a polaridade, a voltagem e corrente de excitação sejam individualmente controladas pelo dispositivo de controle de acionamento (103), em que a polaridade de excitação do mesmo e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.
O terminal negativo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) e o terminal negativo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) podem ser conjuntamente conectados desse modo formando uma conexão de excitação de composto longa, ou o terminal negativo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é conectado ao terminal positivo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) desse modo formando uma conexão de excitação de composto curta, a polaridade de excitação do polo magnético da parte rotativa inclui a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.
A presente invenção provê uma máquina elétrica DC do tipo comutador tendo conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar e anel e escova de condução, que compreende principalmente uma estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), uma parte rotativa da máquina elétrica (104), um enrolamento de excitação auxiliar, um dispositivo de anel e escova
11/12 de condução elétrica (107), um sensor de posição angular de máquina elétrica (106) e um dispositivo de controle de acionamento (103) , em que a parte rotativa da máquina elétrica (104) é composta de uma parte rotativa da máquina elétrica sem comutador comutada magnética permanente ou uma parte rotativa da máquina elétrica de relutância; o enrolamento de excitação auxiliar é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104) , de modo que o dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) seja permitido atuar como uma interface para introduzir a energia elétrica de excitação no conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar.
O dispositivo de controle de acionamento (103) serve para controlar a temporização, a polaridade, a sequência de fase, o valor de voltagem e o valor de corrente para fornecer eletricidade a cada conjunto de conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) de acordo com os sinais enviados pelo sensor de posição angular de máquina elétrica (106).
O conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar instalado na parte rotativa da máquina elétrica (104) inclui um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) ou inclui ainda ambos o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108), e o dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) atua como uma interface para transmitir a energia elétrica.
Em que a energia elétrica passa através do dispositivo de controle de acionamento (103), o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), o dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107), adicionalmente através do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) então transferido para outra extremidade da fonte de energia através de outro dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) desse modo permitindo que a parte rotativa da máquina elétrica (104) seja dotada de uma função de excitação em série.
12/12
Além disso, o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) é enrolado na parte rotativa da máquina elétrica (104), o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) pode ser adicionalmente enrolado na mesma, uma extremidade do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é conduzida até uma extremidade da fonte de energia através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107), e a outra extremidade do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é conduzida até a outra extremidade da fonte de energia através do outro dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107), desse modo sendo permitido trabalhar com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) mencionado no estado conectado para permitir conjuntamente que a parte rotativa da máquina elétrica (104) seja dotada de uma função de máquina elétrica de gerar excitação de composto longa; ou através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) e em um modo de conexão em série, o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) serve para acionar o dispositivo de controle de acionamento (103) e duas extremidades do conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) , a seguir conectadas em série com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105), de modo que o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) são permitidos serem dotados de uma função de máquina elétrica de gerar excitação de composto curta.
Claims (8)
- REIVINDICAÇÕES1. Máquina elétrica DC tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar, caracterizada por prover uma máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução tendo conjunto de enrolamentos de excitação no qual uma parte rotativa de máquina elétrica (104) composta de uma parte rotativa de máquina elétrica comutada sem comutador magnética permanente ou uma parte rotativa de máquina elétrica de relutância da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) é instalada com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108), e um dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) que atua como uma interface para transmitir a energia elétrica; um dispositivo de controle de acionamento (103) é utilizado para controlar o valor e a polaridade e a sequência de fase de corrente de excitação de um conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102), e também equipada com uma ou mais de uma das seguintes funções, incluindo: (a) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105); (b) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108); (c) controlar o valor e a polaridade de voltagem e corrente de excitação de ambos ou um do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) ;com a função de controle fornecida pelo dispositivo de controle de acionamento (103) mencionado, e acionada pela fonte de energia DC ou fonte de energia DC retificada a partir da fonte de energia AC, quando a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) é operada como um motor ou um gerador de energia, o polo magnético da parte rotativa de máquina elétrica (104) da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser realizada com o efeito de excitação de excitação auxiliar ou excitação
- 2/7 diferencial através de excitação em série, ou excitação auxiliar ou excitação diferencial através de excitação shunt, ou o efeito de excitação de excitação de composto auxiliar ou excitação de composto diferencial; em que consiste principalmente em:- dispositivo de controle de acionamento (103): constituído por um dispositivo de controle elétrico de acionamento composto de componentes eletromecânicos e/ou componentes de estado sólido e/ou microprocessadores, que serve para receber sinais a partir do sensor de posição angular de máquina elétrica (106), para controlar a temporização, a polaridade, a sequência de fase e o valor de voltagem e corrente da excitação de fornecimento de energia enquanto o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) sendo operado como um motor, ou controlar a temporização, a polaridade, a sequência de fase e o valor de voltagem e corrente de transmitir energia elétrica enquanto é operado como um gerador de energia; e controlar a voltagem, a corrente e a polaridade de energia elétrica de excitação que passam pelo conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) ;- estrutura de campo magnético de máquina elétrica (101): constituída por núcleos de ferro condutores magnéticos e instalada com o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) tendo duas ou mais fases, acopladas à parte giratória da máquina elétrica (104), o loop magnético formado pela estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104) permite passagem do campo magnético de deslocamento do conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102), desse modo gerando o efeito eletromecânico entre a estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104);- conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102); constituído por um conjunto de enrolamentos instalado na estrutura de campo magnético de máquina elétrica (101) tendo duas ou mais fases; controlado pelo controle de excitação do dispositivo de controle de acionamento (103)
- 3/7 enquanto é operado como um motor, desse modo gerando campos magnéticos com sentidos de deslocamento opostos, e gerando um efeito de acionamento de motor com a parte giratória da máquina elétrica (104) ; enquanto é operado como um gerador de energia, o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) é controlado pelo dispositivo de controle de acionamento (103) desse modo controlando a voltagem e corrente de transmissão de energia elétrica;- sensor de posição angular de máquina elétrica (106) : constituído por um comutador do tipo eletromecânico, um elemento Hall ou um sensor de local físico tal como indução eletromagnética ou de fotoelétron, ou indução eletrostática ou ultrassônica; instalado entre a estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104) que giram relativamente, desse modo detectando a relação de localização relativa entre o campo magnético de deslocamento gerado pelo conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101) e a parte giratória da máquina elétrica (104), e enviando os sinais de detecção para o dispositivo de controle de acionamento (103);- parte giratória da máquina elétrica (104): constituída por materiais condutores magnéticos, e instalados com um eixo de rotação e um alojamento, a característica é ser acoplada em um lado lateral da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), dotada de uma estrutura de polo saliente tendo aspecto condutor magnético e tendo os polos magnéticos com a quantidade igual ou diferente daquela da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), ou tendo polo magnético permanente e tendo os polos magnéticos com a quantidade igual ou diferente daquela da estrutura de campo magnético da máquina elétrica (101), a característica é que o polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104) sendo instalada com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar desse modo transmitindo a energia elétrica de excitação entre o conjunto de enrolamentos mencionado e o exterior através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107);
- 4/7- conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar: constituído por fios condutores enrolados no polo magnético da parte giratória da máquina elétrica (104), e transmitindo a energia elétrica entre o conjunto de enrolamentos mencionado e o exterior através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107), o dispositivo de instalação inclui instalar um ou ambos do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) , em que o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) é através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em série à extremidade de entrada de energia elétrica do dispositivo de controle de acionamento (103) tendo sua extremidade de saída que serve para acionar e controlar o conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102) a seguir conduzido até a fonte de energia DC; o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) é conectado em paralelo à fonte de energia DC ou à extremidade de saída do dispositivo de controle de acionamento (103) ou duas extremidades do conjunto de enrolamentos de campo magnético de máquina elétrica (102);- dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107): constituído pelo anel condutor elétrico e escova condutora elétrica, fornecido respectivamente instalado entre a parte rotativa girando da máquina elétrica e o exterior, de modo que enquanto a parte rotativa gira, a energia elétrica é permitida ser transmitida entre o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e/ou o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) e o exterior,· com o alojamento, o mancai ou parafusos de travamento, a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) pode ser montada pelos componentes mencionados, em que o dispositivo de controle de acionamento (103) pode ser coestruturado com a máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) ou separadamente fornecido.2. Máquina elétrica DC tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o
- 5/7 leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalado com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) é como a seguir:- o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) é enrolado no polo magnético da parte rotativa de máquina elétrica (104), através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em série à extremidade de entrada de energia elétrica do dispositivo de controle de acionamento (103) tendo sua extremidade de saída que serve para acionar e controlar o conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102) a seguir conduzido até a fonte de energia DC, em que a polaridade de excitação da mesma e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.3. Máquina elétrica DC tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalado com um conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é como a seguir:e através do dispositivo de (107) para ser conectado em o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104), anel e escova de condução elétrica paralelo à extremidade de energia do dispositivo de controle de acionamento (103); além disso, capaz de ser conectado em paralelo à extremidade de saída após ser controlado pelo dispositivo de controle de acionamento (103), desse modo permitindo que a polaridade, a voltagem e corrente de excitação sejam individualmente controladas pelo dispositivo de controle de acionamento (103), em que a polaridade de excitação do mesmo e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.
- 6/74. Máquina elétrica DC tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o leiaute de circuito elétrico da máquina elétrica DC comutada com anel e escova de condução (1000) sendo instalada com o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) e o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é como a seguir:- o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em série (105) é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104), através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em série com a extremidade de entrada de energia elétrica do dispositivo de controle de acionamento (103) tendo sua extremidade de saída que serve para acionar e controlar o conjunto de enrolamentos de campo magnético da máquina elétrica (102) a seguir conduzido até a fonte de energia DC, em que a polaridade de excitação da mesma e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes,·- o conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar do tipo em paralelo (108) é enrolado no polo magnético da parte rotativa da máquina elétrica (104), e através do dispositivo de anel e escova de condução elétrica (107) para ser conectado em paralelo à extremidade de energia do dispositivo de controle de acionamento (103); além disso, capaz de ser conectado em paralelo à extremidade de saída após ser controlado pelo dispositivo de controle de acionamento (103), desse modo permitindo que a polaridade, a voltagem e corrente de excitação sejam individualmente controladas pelo dispositivo de controle de acionamento (103), em que a polaridade de excitação do mesmo e o polo magnético da parte rotativa incluem a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.5. Máquina elétrica DC tipo comutador que possui anel e escova de condução e enrolamento de excitação auxiliar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada o terminal negativo do
- 7/7 conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) e o terminal negativo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) podem ser conjuntamente conectados desse modo formando uma conexão de excitação de5 composto longa, ou o terminal negativo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em paralelo (108) é conectado ao terminal positivo do conjunto de enrolamentos de excitação auxiliar tipo em série (105) desse modo formando uma conexão de excitação de composto curta, a polaridade de excitação do polo
- 10 magnético da parte rotativa inclui a excitação auxiliar com a mesma polaridade ou a excitação diferencial com polaridades diferentes.1/2Fíg. 1Fie. 22/2Fig, 41000107 1051/1
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/06/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |