ITTO20070809A1 - Rotore a magneti permanenti per una macchina elettrica sincrona, in particolare per un motore a riluttanza. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Rotore a magneti permanenti per una macchina elettrica sincrona, in particolare per un motore a riluttanza"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un rotore per una macchina elettrica sincrona, in particolare per un motore a riluttanza, provvisto di magneti permanenti .
Più specificamente l'invenzione ha per oggetto un rotore a N poli, ove N è un numero intero pari, comprendente un pacco di lamierini di materiale magnetico presentanti ciascuno N settori angolari adiacenti, in ognuno dei quali è realizzata una rispettiva pluralità di cave o aperture, in cui si estendono rispettivi elementi magnetici permanenti che sono magnetizzati, in ciascun settore nel verso opposto rispetto ai settori adiacenti.
Un rotore di tale tipo è descritto nel brevetto U.S. 5.818.140.
Secondo la tecnica attualmente in uso, un tale rotore viene realizzato inserendo nella cave dei suoi settori angolari magneti permanenti "solidi", ad esempio magneti permanenti a base di neodimioferro-boro .
Tale soluzione comporta la preventiva realizzazione di magneti permanenti sagomati in modo corrispondente alla forma delle corrispondenti cave del rotore.
Nella pratica è spesso opportuno o necessario che le cave del rotore presentino una certa inclinazione o "skewing".
La tecnica anteriore di realizzazione e inserimento dei magneti permanenti non consente una realizzazione agevole di uno "skewing" progressivo dei lamierini del pacco, ma permette al più di realizzare un skewing fra successivi gruppi o sottopacchi di lamierini, peraltro con non poche complicazioni per quanto riguarda le conformazioni e/o il numero dei magneti permanenti a tale scopo necessari, e con costi rilevanti.
Uno scopo della presente invenzione è dunque di proporre una realizzazione alternativa di un rotore per una macchina elettrica sincrona, in particolare per un motore a riluttanza, che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra delineati della tecnica attuale.
Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con un rotore del tipo sopra specificato, caratterizzato dal fatto che i suddetti elementi magnetici permanenti sono formati con un materiale magnetico stampato ad iniezione nelle aperture o cave del pacco di lamierini.
La soluzione secondo l'invenzione consente di formare in sito i magneti permanenti nelle cave e ciò in modo estremamente agevole anche nel caso in cui i lamierini del pacco di rotore presentino uno skewing continuo ovvero progressivo.
Con la soluzione secondo l'invenzione, gli elementi magnetici permanenti possono essere sovrastampati sul pacco di lamierini di rotore in presenza di un campo magnetico atto a realizzare il desiderato orientamento dei domini magnetici degli elementi magnetici permanenti associati a ciascun settore del rotore.
In alternativa, il materiale magnetico può essere stampato, ad esempio ad iniezione, in assenza di magnetizzazione in stampo, e l'orientamento desiderato dei domini può essere ottenuto successivamente, fuori dallo stampo, a mezzo di apparati di magnetizzazione di tipo per sé noto.
In un modo alternativo, l'orientamento desiderato dei domini degli elementi magnetici permanenti stampati può essere ottenuto applicando un campo magnetico nello stampo durante lo stampaggio ad iniezione, e poi mediante un'ulteriore azione di magnetizzazione dopo lo stampaggio, in un apparato di magnetizzazione di tipo per sé noto.
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, in cui la figura 1 è una vista parziale in sezione trasversale di un rotore a quattro poli realizzato secondo la presente invenzione.
Con riferimento alla figura 1, un rotore R con N=4 poli per una macchina elettrica sincrona, in particolare un motore a riluttanza, comprende un pacco LS di lamierini L di materiale magnetico, dei quali soltanto uno è visibile nel disegno.
I lamierini L del pacco LS presentano ciascuno N=4 settori angolari adiacenti, indicati con i numeri da 1 a 4, idealmente compresi fra due piani che si intersecano ortogonalmente in corrispondenza dell'asse O del rotore, e le cui tracce sono illustrate con due linee tratteggiate indicate con LI e L2 nella figura 1.
Ciascuno dei settori angolari 1-4 presenta una rispettiva pluralità di cave o aperture C, atte a realizzare barriere al passaggio del flusso magnetico nel rotore ed aventi una forma generalmente arcuata, con la convessità rivolta all'asse 0 del rotore R. Nella realizzazione esemplificativamente illustrata le cave C radialmente più interne sono centralmente interrotte da un rispettivo ponticello radiale B di rinforzo strutturale.
Nella realizzazione, il pacco LS di lamierini L è assoggettato ad un'operazione di stampaggio, ad esempio ad iniezione, mediante la quale nelle aperture o cave C vengono realizzati elementi di materiale magnetico permanente M. Il materiale magnetico stampato può essere ad esempio una plastoferrite, od un materiale a base di neodimio-ferro-boro in una matrice plastica.
Nel caso di utilizzo di una plastoferrite od altro materiale a bassa energia magnetica specifica che tipicamente presenta un'induzione magnetica piuttosto bassa, le cave C possono essere riempite anche completamente dagli elementi magnetici in esse stampati. In generale, se si utilizzano materiali ad elevata induzione magnetica, quali materiali a base di neodimio-ferro-boro, gli elementi magnetici stampati ad iniezione possono riempire solo parzialmente le cave C, così come è esemplificativamente rappresentato nella figura 1.
Come si è già accennato in precedenza, l'orientamento dei domini degli elementi magnetici stampati ad iniezione può essere realizzato già nello stampo e/o dopo lo stampaggio, in un'apparecchiatura di magnetizzazione di tipo per sé noto.
Il materiale magnetico stampato ad iniezione può estendersi almeno parzialmente sulle facce esterne dei lamierini terminali del pacco LS del rotore, per migliorare e rinsaldare l'assiemaggio di tale pacco, facilitando lo stampaggio dello stesso.
Il materiale magnetico sovrastampato può essere successivamente asportato localmente al fine di migliorare l'equilibratura del rotore.
La magnetizzazione degli elementi magnetici permanenti M è, in modo per sé noto, orientata essenzialmente in direzione radiale, in ciascun settore nel verso opposto rispetto ai settori adiacenti, come è indicato nella figura 1 ove con N e S sono indicati i poli di tipo "nord" e, rispettivamente, i poli di tipo "sud" degli elementi magnetici permanenti M.
Il rotore secondo l'invenzione è realizzabile in modo agevole, anche nel caso il pacco LS di lamierini L presenti uno skewing progressivo ovvero continuo .
Nella pratica l'invenzione consente di risparmiare tempo nella fabbricazione del rotore, e permette di realizzare contemporaneamente più rotori utilizzando stampi a figure multiple.
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 dì esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Rotore a N poli, ove N è un numero pari, per una macchina elettrica sincrona, in particolare per un motore a riluttanza, comprendente un pacco (LS) di lamierini (L) di materiale magnetico presentanti ciascuno N settori angolari (1-4) adiacenti, in ognuno dei quali è realizzata una rispettiva pluralità di cave o aperture (C) in cui si estendono rispettivi elementi magnetici permanenti (M) che sono magnetizzati, in ciascun settore (1-4) nel verso opposto rispetto ai settori adiacenti; il rotore (R) essendo caratterizzato dal fatto che detti elementi magnetici permanenti (M) sono formati con un materiale magnetico stampato in dette aperture o cave (C) del pacco (LS) di lamierini (L).
- 2. Rotore secondo la rivendicazione 1, in cui detto materiale magnetico è stampato ad iniezione in dette aperture o cave (C) del pacco (LS) di lamierini .
- 3. Rotore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui gli elementi magnetici permanenti (M) sono stati magnetizzati nel corso del loro stampaggio e/o dopo il loro stampaggio, in un'apparecchiatura di magnetizzazione .
- 4. Rotore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto materiale magnetico viene stampato su almeno parte delle facce terminali del pacco (LS) di lamierini.
- 5. Rotore secondo la rivendicazione 4, in cui il materiale magnetico sovrastampato è localmente asportato per migliorare l'equilibratura del rotore (R).
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