MXPA04000632A - Dispositivo de motorreduccion y conector de motorreductor. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo de motorreduccion (10) que comprende: - un motor electrico (11) que impulsa un arbol motor en rotacion, - un iman (24) sobre el arbol motor, - un sensor (14) de efecto Hall en la proximidad del iman (24). La invencion se refiere tambien a un conector que comprende un sensor de efecto Hall. La invencion presenta la ventaja de mejorar la deteccion del campo magnetico del iman, unido al funcionamiento del motor electrico, por el sensor, sin utilizar algun organo intermediario entre el iman y el sensor.

Description

DISPOSITIVO DE MOTORREDUCCIÓN 1 CONECTOR DE MOTORKEDUCTOR La presente invención se refiere a un dispositivo de motorreducción y a un conector de motorreducto . Los motores o motorreductores de velocidad a los cuales se aplica la invención están asociados con un sistema de control que utiliza parámetros de velocidad y/o de posición del motor. Estos parámetros son proporcionados al sistema de control por un sensor de efecto Hall asociado con un imán el cual está adaptado para proporcionar al sensor un campo magnético dependiente de la velocidad y/o de la posición del árbol motor. Se ha propuesto montar el imán sobre el árbol motor de un motorreductor, y fijar el sensor de efecto Hall sobre el sistema de control o conector; entre el imán y el sensor se interpone un órgano de conducción de flujo magnético que forma un concentrador de flujo que permite guiar el flujo magnético al sensor. Esta solución presenta el inconveniente de que una parte del flujo se pierde y no es conducida al sensor de efecto Hall, disminuyendo la calidad de la detección de los parámetros del motor. Por otro lado, la instalación del concentrador de flujo hace más compleja la fabricación del conector . Para resolver este problema, la invención propone un dispositivo de motorreducción que comprende un motor eléctrico que impulsa un árbol motor en rotación, un imán sobre el árbol motor, un sensor de efecto Hall en la proximidad del imán. De preferencia, una distancia inferior o igual a 4 milímetros separa el sensor del imán. Venta osamente, la distancia entre el sensor y el imán es de 2 milímetros. Según un modo de realización, el sensor está soportado por un conector de transmisión de la alimentación eléctrica al motor eléctrico. De preferencia, el conector es amovible . Según una variante, el conector comprende una tarjeta de circuito impreso que define un plano, estando el sensor desplazado con relación al plano. La invención se refiere también a un conector de motorreductor que comprende una tarjeta de circuito impreso que define un plano y un sensor de efecto Hall, estando el sensor desplazado con relación al plano. Por ejemplo, el sensor de efecto Hall se encuentra en un orificio guía del conector. Ventajosamente, el conector comprende además contactos eléctricos de potencia. Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción detallada que sigue de los modos de realización de la invención, dados como ejemplo únicamente y con referencia a las figuras que muestran : La Figura 1, un dispositivo de motorreducción en sección; Las Figuras 2 y 3, la detección de un campo magnético de un imán por un sensor. Para detectar los parámetros de funcionamiento de un motor, la invención propone, en un modo de realización, aproximar un sensor de efecto Hall a la proximidad de un imán, sede de un campo magnético unido a los parámetros de funcionamiento del motor. El sensor de efecto Hall se encuentra a una distancia tal que el sensor se encuentra en situación de captar el campo magnético sin la utilización de algún órgano intermediario entre el imán y el sensor. La Figura 1 muestra un dispositivo de motorreducción 9 que comprende un motorreductor 10 sobre el cual está conectado un conector 12. El motorreductor 10 comprende un motor eléctrico 11 que impulsa en rotación un reductor 13 por mediación de un árbol motor 15. El motor 11 comprende un estator 17 que forma un alojamiento en el cual se alojan imanes permanentes (no representados) , y que soporta por mediación de un cojinete 18 un extremo 15a del árbol motor 15 de un rotor 19. Este último comprende de forma conocida devanados bobinados alrededor de chapas apiladas. Un colector 20 está conectado eléctricamente con el rotor 19 y recibe por mediación de escobillas 21 la corriente de alimentación del motor 11 transmitida al indicado motor 11 a nivel de terminales de alimentación 22. El motorreductor 10 comprende por otro lado un cárter 23 fijado rígidamente al estator 17 y que soporta por mediación de un segundo conjunto de cojinete, no representado, el segundo extremo del árbol motor 15. El tramo del árbol motor 15 situado a un lado de este segundo extremo de árbol está configurado en forma de vástago roscado formando un tornillo sin fin, que arrastra un reductor 13. El dispositivo de motorreducción 10 comprende también un imán 24 en el árbol motor 15. El imán 24 está fijado al árbol motor 15 de forma que siga los movimientos del árbol motor. El campo magnético generado por el imán 24 es entonces característico de los movimientos del árbol y del motor eléctrico 11. El imán 24 es asi impulsado en rotación a la velocidad de rotación del árbol 15. Según el modo de realización de la Figura 1, el imán 24 es un anillo magnético sobre el árbol motor 15. La polarización del imán 24 es transversal al eje longitudinal del árbol 15. Un sensor 14 está dispuesto en el dispositivo de motorreducción 10 de manera que detecte el campo magnético del imán 24 significativo de la velocidad y/o de la posición del árbol 15. El sensor 14 proporciona asi una información sobre el funcionamiento del árbol motor 15. El sensor 14 está dispuesto en la proximidad del imán 24 en el sentido de que el sensor 14 está dispuesto cerca del imán 24 de forma que el sensor 14 detecte el campo magnético del imán 24 sin la utilización de algún órgano intermediario. Cuanto más próximo esté el sensor 14 al imán 24, mejor será la detección del campo magnético por el sensor. La proximidad entre el sensor 14 y el imán 24 permite al sensor 14 detectar el campo magnético en su origen donde el campo es intenso con el fin de aumentar el flujo útil que pasa por el sensor y disminuir las pérdidas de campo debido a las fugas. La ventaja es poder utilizar un sensor de efecto Hall de sensibilidad menor o un imán menos fuerte. Otra ventaja es evitar la utilización de un órgano tal como una concentrador de flujo magnético que hace más compleja la fabricación del dispositivo de motorreducción . Las Figuras 2 y 3 muestran la detección del campo magnético del imán 24 por el sensor 14. La Figura 2 muestra el imán 24 con dos polos Norte y Sur con unas lineas del campo magnético 42 que se extienden de un polo a otro. Las lineas de campo 42 son captadas por el sensor 14 situado en la proximidad del imán 24. La Figura 3 muestra un imán 24 con dos polos Norte y dos polos Sur con lineas de campo magnético 42 que se extienden de un polo Norte a un polo Sur. Las lineas de campo 42 son captadas por el sensor 14 situado en la proximidad del imán 24.

Se aprecia en las Figuras 2 y 3 que cuanto más polos Norte y Sur presente el imán 24, más débil será el campo magnético 42. La ventaja de disponer de un imán con numerosos polos es poder medir más precisamente los parámetros de funcionamiento del árbol 15. La presencia del sensor 14 en la proximidad del imán 24 permite a este último captar el campo magnético sin órgano intermediario, mientras que el campo magnético es débil. El imán 24 genera un campo magnético 42 de intensidad constante cuya dirección varia con la posición angular del árbol motor 15, lo cual implica que el campo magnético detectado por el sensor 14 de efecto Hall va en función de la posición angular del árbol motor 15. La señal eléctrica proporcionada por el sensor de efecto Hall 14 permite por consiguiente acceder a la velocidad y/o posición angular del árbol motor 15 y controlar el funcionamiento del motor . Por ejemplo, una distancia de 4 milímetros como máximo separa el sensor 14 del imán 24. Con 4 milímetros de separación, un sensor de 20 G puede ser utilizado para un anillo de 4 polos. De preferencia, la separación entre el sensor 14 y el imán 24 es de 2 milímetros. En este caso, con el mismo sensor de 20 G de sensibilidad, el número de polos puede ser aumentado a 6, obteniendo así una precisión superior en la medida de la posición. Para una solución con un concentrador de flujo, con un sensor de idéntica sensibilidad y el mismo campo en la superficie del imán, solamente puede aceptarse un anillo bipolar para un funcionamiento correcto pues la debilidad del campo magnético no permite transmitir el campo magnético hasta el sensor. La fijación del sensor 14 se puede realizar por ejemplo sobre el cárter 23, sobre las terminales de alimentación 22 o también sobre el colector 20 según el emplazamiento del imán 24 a lo largo del eje del árbol motor 15. La ventaja es poder montar o no el sensor 14 de efecto Hall a partir del montaje del dispositivo de motorreduccion 9, en función de las necesidades, respecto al mismo dispositivo de motorreduccion convencional. De preferencia, el sensor 14 de efecto Hall está soportado por el conector 12 de transmisión de la alimentación eléctrica al motor eléctrico 11. Para ello, el cárter 23 presenta un paso 25 cerca de las terminales de alimentación 22 con el fin de recibir el conector 12 con un orificio guia 41 en el interior del cual se encuentra el sensor 14. El conector 12 puede comprender una tarjeta de circuito impreso 26 de un dispositivo de control del motor eléctrico 11. El circuito impreso es apto para proporcionar una corriente de alimentación del motor 11. La corriente proporcionada por el circuito electrónico transita por unos contactos 32 eléctricos de potencia de tipo Mlira" es decir unos contactos de los cuales un extremo está constituido por una pinza elástica de dos porciones de contacto simétricas perfiladas hacia el interior. Ventajosamente, el conector 12 es amovible. El conector 12 es mantenido en posición por los órganos de fijación liberables de tipo clásico, no representados. La ventaja es que el conector 12 puede ser sustituido por otro conector que comprende una electrónica de control diferente. La ventaja es también que el sensor 14 no tiene por qué ser montado en el cárter 23 del motorreductor . Tampoco es ya necesario prever las conexiones del sensor en la fabricación del dispositivo de motorreducción, lo cual simplifica la fabricación. El soporte del sensor por el conector amovible de transmisión de potencia permite remediar fallos del sensor o cambiar de tipo de sensor retirando el conector. Un soporte amovible de este tipo permite también ajusfar o reajustar simplemente la posición del sensor sobre el conector de forma que la detección del campo magnético por el sensor sea optimizada, mientras que esto es más difícil si el sensor está fijo en el motorreductor. En el conector 12, el sensor 14 puede ser montado sobre la tarjeta de circuito impreso 26. Esto permite fijar sobre la tarjeta 26 la electrónica de tratamiento (no representada) de la detección del campo magnético por el sensor 14. La tarjeta 26 de circuito impreso define un plano P, estando el sensor 14 desplazado con relación al plano P. Esto permite al sensor 14 ser fijado a la tarjeta 26 y encontrarse en la proximidad del imán 24. En sensor 14 está por ejemplo provisto de largas patas de conexión referenciadas con 35 en la Figura 1. La longitud de las patas es elegida en función de la separación entre el plano P y el imán 24. Por ejemplo, las patas 35 tienen una longitud- de 30 milímetros . La invención se refiere también a un conector 12 de este tipo. De preferencia, el conector 12 comprende una caja 36 sobre la cual los órganos de fijación liberables (no representados) están montados. La caja 36 incluye la tarjeta de circuito impreso 26, los contactos eléctricos de potencia 32 y el sensor 14 de efecto Hall. La caja 36 se obtiene por ejemplo por moldeado. De preferencia, la conexión entre la caja 36 y el contorno de la abertura 25 es hermética con el fin de mantener hermético el interior del motorreductor 10; por otro lado, de preferencia también se mantiene la hermeticidad entre el interior de la caja 36 y el interior del motorreductor 10. La utilización del conector amovible que soporta el sensor permite desplazar todas las conexiones del conector, desde el motorreductor hacia el conector con el fin de simplificar la construcción del motorreductor. El sensor 14 se encuentra ventajosamente en el orificio guia 41 en el interior de la caja 36 para asegurar la hermeticidad entre la caja 36 y el motorreductor 10. La detección del campo magnético por el sensor 14 se realiza a través de la caja 36. La caja 36 protege el sensor 14. La distancia entre el sensor 14 y el imán 24 se elige de forma que permita alojar el sensor 14 en la caja 36, y aproximar la caja 36 del imán 24 teniendo en cuenta las tolerancias de fabricación del imán 24 y del árbol 15 y sin que se produzca contacto entre la caja 36 y el imán 24. El conector según la invención hace una configuración de motorreductor única adaptable a diversas aplicaciones. La estandarización del motorreductor está compensada por la diversificación posible del conector modificando la electrónica de la tarjeta del circuito impreso y el tipo de sensor de efecto Hall. Esto permite hacer el dispositivo de mctorreducción de fabricación más sencilla y menos costosa.

Claims (1)

11 REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo de motorreducción (10) que comprende : un motor eléctrico (11) que impulsa un árbol motor en rotación, un imán (24) sobre el árbol motor, un sensor (14) de efecto Hall en la proximidad del imán (24), un conector (12) amovible de transmisión de la alimentación eléctrica al motor eléctrico (11) estando el sensor (14) soportado por el conector (12) 2. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque una distancia inferior o igual a cuatro milímetros separa el sensor (14) del imán (24) . 3. El dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la separación entre el sensor (14) y el imán (24) es de 2 milímetros. 4. El dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conector (12) comprende una tarjeta de circuito impreso (26) que define un plano (P) , estando el sensor (14) desplazado con relación al plano (P) . 5. Un conector (12) de motorreductor que comprende una tarjeta de circuito impreso (26) que define un plano (P) y un sensor (14) de efecto Hall, estando desplazado 12 el censor (14) con respecto al plano (P) . 6. El conector según la reivindicación 5, caracterizado porque el sensor (14) de efecto Hall está en un orificio guia del conector. 7. El conector según la reivindicación 5 6 6, caracterizado porque comprende además contactos eléctricos de potencia (32) .