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ITUB20150729A1 - Motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti - Google Patents

Motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti Download PDF

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Publication number
ITUB20150729A1
ITUB20150729A1 ITUB2015A000729A ITUB20150729A ITUB20150729A1 IT UB20150729 A1 ITUB20150729 A1 IT UB20150729A1 IT UB2015A000729 A ITUB2015A000729 A IT UB2015A000729A IT UB20150729 A ITUB20150729 A IT UB20150729A IT UB20150729 A1 ITUB20150729 A1 IT UB20150729A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
synchronous reluctance
reluctance motor
permanent magnets
rotor
internal
Prior art date
Application number
ITUB2015A000729A
Other languages
English (en)
Inventor
Boris Karuzic
Davor Filipeti
Original Assignee
Enerdrive Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enerdrive Ltd filed Critical Enerdrive Ltd
Priority to ITUB2015A000729A priority Critical patent/ITUB20150729A1/it
Priority to US15/574,623 priority patent/US10707733B2/en
Priority to PCT/IB2016/053002 priority patent/WO2016189445A1/en
Priority to EP16729996.5A priority patent/EP3298681A1/en
Priority to CN201680033161.8A priority patent/CN107787546A/zh
Publication of ITUB20150729A1 publication Critical patent/ITUB20150729A1/it
Priority to ZA2017/08312A priority patent/ZA201708312B/en

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Description

Descrizione di Brevetto per Modello di Utilit? avente per titolo:
?MOTORE SINCRONO A RILUTTANZA ASSISTITO DA MAGNETI
PERMANENTI?
CAMPO TECNICO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un motore sincrono a riluttanza, assistito da magneti permanenti, in cui i magneti permanenti sono posizionati all?interno del rotore.
STATO DELLA TECNICA
Come noto, i motori sincroni a riluttanza assistiti da magneti permanenti comprendono un elemento statore, dotato di avvolgimenti elettrici definenti coppie di poli, all?interno del quale ? situato un elemento mobile ? rotore ? atto ad essere posto in rotazione intorno ad un asse di rotazione.
Il rotore ? separato dallo statore da uno spazio definito traferro.
Il rotore presenta una forma sostanzialmente cilindrica.
Nei motori cosiddetti SPM (Surface Permanent Magnet) i magneti permanenti sono disposti sulla superficie esterna del rotore mentre nei motori cosiddetti IPM (Interior Permanent Magnet) i magneti permanenti sono alloggiati in sedi realizzate internamente al rotore.
A seconda della configurazione del rotore e del posizionamento dei magneti permanenti in quest?ultimo, si ottengono strutture isotrope o anisotrope dal punto di vista magnetico.
Con riferimento ad un motore sincrono a riluttanza di tipo IPM, il rotore presenta una struttura magnetica anisotropa in cui sono previste delle porzioni di minima riluttanza che fungono da guide per il flusso magnetico durante il funzionamento del motore stesso.
A seconda della potenza richiesta al motore sincrono a riluttanza e delle modalit? di impiego previste, possono variare il numero di poli oppure la quantit? e/o la tipologia dei materiali utilizzati per i magneti permanenti, eccetera.
In base alla tipologia di materiale utilizzato per la realizzazione dei magneti permanenti, a parit? di efficienza, possono variare le dimensioni del motore sincrono a riluttanza, cos? come i costi di produzione dello stesso.
Come noto al gruppo dei materiali normalmente impiegati per la realizzazione dei magneti permanenti appartengono la ferrite, nota anche come alfa-ferrite (?-Fe) o le cosiddette ?terre rare? Neodimio-Ferro-Boro (NdFeB) che presentano prestazioni superiori, in termini di potere o campo magnetico, rispetto alla ferrite.
Nonostante le prestazioni migliori, un limite nell?impiego delle terre rare per la realizzazione di magneti permanenti risiede nell?elevato costo di approvvigionamento del materiale di base che, in media, risulta superiore a quello della ferrite di oltre un ordine di grandezza.
Inoltre, lo smaltimento dei magneti permanenti a terre rare risulta pi? complesso e costoso di quello dei magneti in ferrite.
Rispetto ad altre soluzioni quali i motori a corrente alternata di tipo tradizionale, i motori sincroni a riluttanza assistiti da magneti permanenti garantiscono prestazioni sostanzialmente similari ai primi a fronte di una riduzione complessiva di peso e dell?ingombro del motore stesso.
Nonostante gli attuali costi di realizzazione dei motori sincroni a riluttanza siano maggiori di quelli delle soluzioni di tipo tradizionale, i vantaggi da loro conseguiti ne stanno promuovendo l?impiego, in particolare nei settori in cui il peso e l?ingombro del motore, cos? come la possibilit? di regolarne in modo preciso la velocit? di funzionamento, rivestono particolare importanza.
Si avverte l?esigenza di migliorare le prestazioni dei motori sincroni a riluttanza assistiti da magneti permanenti, pur garantendo pesi ed ingombri contenuti di tali motori rispetto alle soluzioni di tipo tradizionale.
SCOPI DELL?INVENZIONE
Il compito della presente invenzione ? quello di migliorare lo stato della tecnica anteriore.
Nell?ambito di tale compito tecnico costituisce uno scopo della presente invenzione quello di fornire un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti ad elevate prestazioni.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti che garantisca un funzionamento corretto anche ad elevati regimi di rotazione senza subire danneggiamenti.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti in cui l?interazione magnetica tra il rotore e lo statore sia ottimizzata rispetto alle soluzioni di tipo tradizionale.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti in grado di garantire, a parit? di dimensioni, prestazioni migliori rispetto ai motori sincroni a riluttanza di tipo tradizionale.
Conformemente ad un aspetto della presente invenzione ? previsto un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti secondo la rivendicazione 1.
Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme preferite e vantaggiose dell?invenzione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 ? una vista in sezione trasversale schematica di un motore sincrono a riluttanza assistito da magneti permanenti, in cui sono illustrati i componenti principali del motore stesso;
la figura 2 ? una vista prospettica schematica del rotore di un motore sincrono a riluttanza secondo la presente invenzione;
la figura 3 ? una vista in sezione di una versione del rotore di un motore sincrono a riluttanza di cui a figura 2;
la figura 4 ? una vista in sezione di una ulteriore versione del rotore di un motore sincrono a riluttanza secondo la presente invenzione;
la figura 5 ? una vista prospettica schematica di un componente del motore sincrono a riluttanza secondo la presente invenzione.
FORME DI ATTUAZIONE DELL?INVENZIONE
Con riferimento alle figure allegate, un motore sincrono a riluttanza del tipo assistito da magneti permanenti ? indicato complessivamente con 1.
Pi? precisamente, si osserva che il motore sincrono a riluttanza 1 secondo la presente invenzione ? di tipo cosiddetto IPM (Interior Permanent Magnet), in cui i magneti permanenti sono posizionati all?interno del rotore stesso, secondo modalit? descritte nel prosieguo.
Per chiarezza di esposizione di seguito con il termine ?motore sincrono a riluttanza? si intende indicare un motore sincrono a riluttanza del tipo assistito da magneti permanenti interni.
Il motore sincrono a riluttanza 1 secondo la presente invenzione comprende uno statore 2 al cui interno ? posto un rotore 3.
In dettaglio, il rotore 3 ? alloggiato all?interno di una sede centrale circolare 4 ricavata nello statore 2.
Tra il rotore 3 e lo statore 2 ? presente un ridotto spazio di separazione noto come ?traferro?.
Lo statore 2 pu? presentare una conformazione sostanzialmente anulare, mentre il rotore 3 presenta una conformazione sostanzialmente cilindrica. Secondo un aspetto della presente invenzione, il rotore 3 pu? essere ottenuto tramite l?impilamento allineato in successione di una pluralit? di lamierini metallici 5, di forma discoidale, vincolati tra loro a costituire un elemento cilindrico (figura 2).
La conformazione interna del rotore 3 sar? descritta pi? dettagliatamente nel prosieguo.
Lo statore 2 presenta, in prossimit? dalla porzione periferica interna che in uso si affaccia sul rotore 3, una pluralit? di avvolgimenti, indicati complessivamente con 6, definiti avvolgimenti statorici.
In uso, gli avvolgimenti statorici 6 sono alimentati in modo controllato al fine di generare un campo magnetico variabile in intensit? e direzione per determinare la rotazione del rotore 3 intorno ad un asse di rotazione 7 (figura 2).
Il principio di funzionamento di un motore sincrono a riluttanza 1 ? dato per noto e, pertanto, la descrizione delle caratteristiche di tale motore elettrico sar? limitata agli aspetti necessari per la comprensione della presente invenzione.
Come detto, secondo una versione della presente invenzione, il rotore 3 ? composto da una pluralit? di lamierini metallici 5 discoidali allineati in successione tra loro.
La conformazione interna del rotore 3 ? stabilita per ottimizzare le prestazioni di un motore sincrono a riluttanza 1 secondo la presente invenzione, con particolare riferimento all?incanalamento ed all?interazione con il campo magnetico generato nello statore 2 lungo il rotore 3 stesso.
Il rotore 3 presenta internamente una sede centrale 8 configurata in uso per il collegamento del rotore 3 stesso con un albero di trasmissione, non illustrato nelle allegate figure, da azionare in rotazione.
A tal proposito, secondo una versione della presente invenzione, in corrispondenza della sede centrale 8 possono essere previste delle cave di riferimento 9 per il riscontro, in uso, con chiavette o elementi di bloccaggio similari disposti lungo l?albero di trasmissione.
Si osserva che lungo l?albero di trasmissione possono essere disposti gruppi di lamierini 5, in cui i singoli gruppi sono sfalsati angolarmente tra loro a costituire un rotore 3 anisotropo lungo il suddetto albero di trasmissione. Il rotore 3 presenta una pluralit? di cave interne 10 che fungono da sedi per l?alloggiamento di rispettivi magneti permanenti 11.
Secondo un aspetto della presente invenzione, le cave interne 10 sono conformate curvilinee, ad arco di circonferenza.
Analogamente, ciascun magnete permanente 11 ? conformato sostanzialmente complementare alla forma della rispettiva cava interna 10 in cui, in uso, ? previsto il suo alloggiamento (figura 5).
La specifica funzione della conformazione delle cave interne 10 e dei magneti permanenti 11 nell?ambito del motore sincrono a riluttanza 1 secondo la presente invenzione risulter? pi? chiara in seguito.
Secondo un aspetto della presente invenzione, il rotore 3 comprende gruppi 10? di cave interne 10.
Ciascun gruppo 10? presenta le medesime caratteristiche degli altri gruppi 10? previsti nel rotore 3, con riferimento al numero, alla dimensione ed alla disposizione delle cave interne 10 in essi comprese, come meglio descritto nel prosieguo.
Il numero complessivo di tali gruppi 10? ? sostanzialmente pari al numero dei poli del motore sincrono a riluttanza 1.
I gruppi 10? sono disposti equidistanti tra loro in direzione angolare lungo il rotore 3.
Di seguito, per la descrizione delle caratteristiche strutturali del rotore 3 si far? riferimento alla forma di realizzazione illustrata nelle allegate figure, relativa ad un motore sincrono a riluttanza a quattro poli.
Secondo tale versione, il rotore 3 presenta quattro gruppi 10? di cave interne 10, disposti equidistanti tra loro in direzione angolare, sfalsati reciprocamente di 90?.
Si intende che per motori sincroni a riluttanza 1 con un numero differente di poli valgono analoghe considerazioni a quelle sopra riportate.
Ciascun gruppo 10? comprende almeno una cava interna 10, come detto, conformata curvilinea.
Secondo una versione della presente invenzione, ciascun gruppo 10? comprende almeno due file F di cave interne 10, disposte in successione tra loro lungo la direzione radiale del rotore 3 (figura 1).
Secondo una versione della presente invenzione, ciascun gruppo 10? comprende tre file F1, F2, F3 di cave interne 10.
Ciascuna fila F, F1, F2, F3, a sua volta, pu? comprendere almeno una cava interna 10.
Sono tuttavia possibili ulteriori configurazioni del motore sincrono a riluttanza 1, comprendenti un numero maggiore o minore di file F rispetto a quanto sopra descritto, senza per questo uscire dall?ambito di protezione della presente invenzione.
Inoltre, sono possibili ulteriori forme di realizzazione in cui almeno una delle file F comprende due o pi? cave interne 10, disposte allineate tra lungo la fila F stessa, come meglio descritto nel prosieguo.
Si osserva che le dimensioni delle cave interne 10 appartenenti ad un medesimo gruppo 10? possono variare in funzione della posizione nella quale le stesse sono realizzate all?interno del rotore 3.
Le cave interne 10 presenti all?interno del rotore 3 sono conformate e posizionate in modo tale da determinare una struttura interna simmetrica per il rotore 3 e promuovere cos? il bilanciamento dello stesso durante la sua rotazione, in uso, intorno all?asse di rotazione 7.
Tale bilanciamento ? necessario per ridurre l?innesco e la trasmissione di vibrazioni indesiderate durante la rotazione del rotore 3 che potrebbero causare il danneggiamento del motore sincrono a riluttanza 1.
Di seguito, con il termine ?estensione complessiva? si intende indicare l?estensione complessiva di una fila F in direzione circonferenziale.
Nel caso in cui una fila F comprenda una singola cava interna 10 (figura 4), l?estensione complessiva di tale fila F corrisponde sostanzialmente a quella della cava interna 10 stessa.
Nel caso in cui una fila F comprenda due o pi? cave interne 10 (figure 1-3), eventualmente separate e distanziate reciprocamente in direzione circonferenziale, l?estensione complessiva di tale fila F corrisponde alla somma delle singole cave interne 10 che la compongono e dei setti divisori interposti tra le stesse.
Per quanto concerne l?estensione complessiva di ciascuna delle file F, intesa come lunghezza (estensione) e/o larghezza delle stesse, si osserva che le file F di cave interne 10 poste in corrispondenza della porzione interna del rotore 3, prossimale all?asse di rotazione 7, presentano una estensione complessiva maggiore rispetto a quella delle file F di cave interne 10 previste in prossimit? della superficie cilindrica esterna del rotore 3 stesso.
In pratica, la dimensione complessiva di ciascuna fila F di cave interne 10 decresce spostandosi dal centro del rotore 3 verso la superficie cilindrica esterna di quest?ultimo.
Le singole file F lungo cui si sviluppano le cave interne 10 sono conformate curvilinee e presentano un rispettivo raggio di curvatura R.
Analogamente, le cave interne 10 sono realizzate come delle asole curvilinee. Secondo un aspetto della presente invenzione, il raggio di curvatura R di ciascuna fila F di cave interne 10 ? costante.
Le singole file F1, F2, F3 di cave interne 10 presentano un rispettivo raggio di curvatura R1, R2, R3 (figura 3).
I raggi di curvatura R1, R2, R3 possono presentare sostanzialmente un medesimo centro di curvatura C.
Secondo una versione della presente invenzione, la prima fila F1 presenta un rispettivo primo raggio di curvatura R1; analogamente la seconda fila F2 presenta un secondo raggio di curvatura R2 e la terza fila F3 presenta un terzo raggio di curvatura R3.
Secondo tale versione, a titolo esemplificativo ma non limitativo, il primo raggio di curvatura R1 ? minore dei restanti raggi di curvatura R2 ed R3 ed il secondo raggio di curvatura R2 ? minore del terzo raggio di curvatura R3. Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, almeno uno dei raggi di curvatura R1, R2, R3 pu? presentare un proprio centro di curvatura che non coincide con il centro di curvatura C degli altri raggi di curvatura R. Come detto, le file F di cave interne 10 appartenenti al medesimo gruppo 10? sono allineate tra di loro lungo una direzione radiale del rotore 3.
Pi? in dettaglio, ciascun gruppo 10? pu? presentare un rispettivo asse di simmetria 12 centrale.
Secondo una versione della presente invenzione, l?asse di simmetria 12 ? allineato ad un raggio del rotore 3.
Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, l?asse di simmetria 12 pu? coincidere con un raggio del rotore 3.
Secondo una versione della presente invenzione, ciascuna fila F, F1, F2, F3 pu? presentare una coppia di cave interne 10 che si dipartono simmetricamente da tale asse di simmetria 12 (figura 3).
Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, almeno un gruppo 10? pu? presentare una fila F comprendente una unica cava interna 10 (figura 4) che si sviluppa simmetricamente relativamente all?asse di simmetria 12 di tale gruppo 10?.
Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, non illustrata nelle allegate figure, un gruppo 10? pu? presentare almeno una prima fila F comprendente una singola cava interna 10 ed almeno una seconda fila F comprendente almeno due cave interne 10.
Come detto, nel motore sincrono a riluttanza 1 i magneti permanenti 11 sono conformati sostanzialmente complementari ad una rispettiva cava interna 10 all?interno della quale, in uso, sono introdotti e associati.
Ciascun magnete permanente 11 corrisponde ad un elemento allungato lungo un rispettivo asse longitudinale 13 (figura 5).
Ciascun magnete permanente 11 presenta un primo lato 14 ed un secondo lato 15 ortogonali tra loro.
Secondo una versione della presente invenzione, il primo lato 14 presenta una lunghezza maggiore rispetto al secondo lato 15.
Ciascun magnete permanente 11 presenta uno spessore ridotto rispetto alle dimensioni del primo lato 14 e del secondo lato 15.
Secondo tale versione, il secondo lato 15 ? curvo, e corrisponde ad un arco di circonferenza con raggio di curvatura RM costante.
In pratica, con riferimento alla forma di realizzazione illustrata in figura 5, ciascun magnete permanente 11 pu? essere conformato come un elemento allungato incurvato lungo una direzione che geometricamente corrisponde ad un settore di un elemento cilindrico cavo compreso tra due piani paralleli tra loro, ed ortogonali all?asse di simmetria centrale dell?elemento cilindrico, e due piani secanti tale asse di simmetria centrale dell?elemento cilindrico, non illustrati nelle allegate figure.
A titolo esemplificativo, ciascun magnete permanente 11 presenta una forma che richiama la forma concava di una tegola.
All?interno del rotore 3, le singole cave interne 10 sono separate reciprocamente da porzioni di convogliamento 16 del flusso magnetico.
Tali porzioni di convogliamento 16, inoltre, separano reciprocamente i singoli gruppi 10? di cave interne 10.
Le porzioni di convogliamento 16 definiscono dei percorsi preferenziali, detti ?canali?, lungo i quali si incanala il flusso magnetico generato nello statore 2. Le porzioni di convogliamento 16 costituiscono inoltre degli elementi strutturali per il rotore 3 stesso, garantendone la stabilit? dimensionale durante la rotazione, in uso, intorno all?asse di rotazione 7.
Inoltre, le porzioni di convogliamento 16 fungono da elementi di trattenimento per i magneti permanenti 11 disposti all?interno delle rispettive cave interne 10.
Analogamente a quanto descritto in precedenza relativamente alle cave interne 10, i magneti permanenti 11 sono disposti in modo simmetrico all?interno del rotore 3, al fine di garantire un bilanciamento meccanico e magnetico di quest?ultimo.
Come detto, le cave interne 10 ed i magneti permanenti 11 sono realizzati curvi, con un profilo ad arco di circonferenza.
Tale conformazione permette di massimizzare l?interazione magnetica tra il rotore 3 e lo statore 2.
I magneti permanenti 11, infatti, essendo configurati curvilinei, permettono di ottenere una interazione magnetica sostanzialmente uniforme tra il rotore 3 ed il campo magnetico generato nello statore 2.
Ci? non ? possibile nelle soluzioni di tipo tradizionale, in cui i magneti permanenti sono conformati sostanzialmente come dei prismi allungati.
Tale configurazione dei magneti permanenti, infatti, non permette di ottenere un?interazione uniforme con il flusso magnetico generato nello statore 2. Di fatto, nelle soluzioni di tipo tradizionale, non illustrate nelle figure, i magneti permanenti presentano una sezione trasversale rettilinea e, pertanto, in corrispondenza delle porzioni di estremit? non garantiscono una interazione ottimale con il flusso magnetico dello statore 2 pari a quella della loro porzione centrale.
Nei magneti permanenti 11 secondo la presente invenzione, al contrario, l?interazione con il flusso magnetico dello statore 2 risulta sostanzialmente uniforme lungo l?intera estensione del magnete permanente 11, che in uso corrisponde sostanzialmente all?estensione lungo una rispettiva fila F (figura 1).
Qualora nel rotore 3 secondo la presente invenzione, le cavit? interne 10 siano riempite con magneti permanenti prismatici, non curvi, non sarebbe comunque possibile ottenere l?efficienza del motore sincrono a riluttanza 1. A tal proposito, si osserva che affiancando tra loro pi? magneti prismatici all?interno delle singole cave interne 10, che sono curve, non sarebbe possibile garantire una interazione uniforme tra tali magneti prismatici ed il campo magnetico generato nello statore 2 a causa sia delle discontinuit? tra un magnete prismatico ed il successivo all?interno di una medesima cava interna 10, sia per i motivi sopra descritti relativamente alla conformazione di un magnete prismatico.
Di fatto, nel motore sincrono a riluttanza 1 secondo la presente invenzione, a parit? di dimensione delle singole cave interne 10, ? possibile utilizzare una quantit? di magnete permanente 11 maggiore rispetto alle soluzioni di tipo tradizione.
Inoltre, nel motore sincrono a riluttanza 1, la conformazione curvilinea dei magneti permanenti 11 all?interno del rotore 3 permette di ottenere prestazioni pi? elevate rispetto ai motori sincroni a riluttanza di tipo tradizionale, in quanto si evitano disomogeneit? magnetiche all?interno delle singole cave interne, in cui sono posti i rispettivi magneti permanenti 11, e si minimizzano le perdite di flusso in corrispondenza delle porzioni di estremit? dei magneti permanenti 11 stessi.
In pratica, i magneti permanenti 11 cos? conformati, permettono una interazione magnetica sostanzialmente uniforme con il campo generato nello statore 2 per la loro intera lunghezza, intesa come estensione lungo una rispettiva fila F.
Al fine di ottimizzare l?interazione magnetica tra il rotore 3 e lo statore 2, la concavit? della curvatura delle cave interne 10 ? discorde alla circonferenza esterna del rotore 3.
Secondo una versione della presente invenzione, ciascuna cava interna 10, almeno in corrispondenza di una sua estremit? 17 distale dal rispettivo asse di simmetria 12, pu? presentare almeno una porzione 18 priva di magnete permanente 11.
A titolo esemplificativo ma non limitativo, l?estremit? 17 pu? essere arrotondata, per favorirne la realizzazione.
In uso, con il magnete permanente 11 introdotto in una rispettiva cava interna 10, la porzione 18 pu? fungere da alloggiamento per un materiale di riempimento, ad esempio un collante, atto a vincolare saldamente il magnete permanente 11 stesso all?interno della cava interna 10 ed evitarne lo spostamento durante la rotazione del rotore 3 stesso.
Secondo una versione della presente invenzione il materiale di riempimento ? una resina di tipo indurente.
Sono tuttavia possibili ulteriori tipologie di collanti atti allo scopo.
Inoltre, nel caso in cui il rotore 3 sia costituito da una pila di lamierini 5 impilati tra loro, il collante all?interno delle cavit? 18 pu? fungere da elemento ulteriore di unione tra i singoli lamierini 5, favorendo cos? una elevata coesione e resistenza del rotore 3 stesso alle sollecitazioni meccaniche.
Il motore sincrono a riluttanza 1 secondo quanto sopra descritto, consente di ottimizzare l?interazione magnetica tra il rotore 3 e lo statore 2 permettendo di ottenere, a parit? di dimensioni del rotore 3 stesso, prestazioni superiori rispetto a quelle dei motori sincroni a riluttanza a magneti permanenti di tipo tradizionale che prevedono l?impiego di magneti permanenti prismatici.
Inoltre, a fronte di una migliore interazione magnetica tra il rotore 3 e lo statore 2, il motore sincrono a riluttanza 1 secondo la presente invenzione pu? raggiungere regimi di rotazione superiori a quelli delle soluzioni di tipo tradizionale.
A titolo esemplificativo ma non limitativo, il motore sincrono a riluttanza 1 pu? raggiungere anche regimi di circa 17000 giri al minuto, senza subire danneggiamenti.
L?invenzione cos? concepita ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall?ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Motore sincrono a riluttanza (1) assistito da magneti permanenti comprendente uno statore (2) dotato di avvolgimenti statorici (6) per la generazione di un flusso magnetico, detto statore (2) presentando una sede centrale (4) per l?alloggiamento di un rotore (3) di forma cilindrica azionabile in rotazione intorno ad un asse di rotazione (7), detto rotore (3) comprendendo cave interne (10) per l?alloggiamento di rispettivi magneti permanenti (11), caratterizzato dal fatto che dette cave interne (10) e detti magneti permanenti (11) sono conformati curvilinei per ottimizzare l?interazione magnetica tra detti magneti permanenti (11) e detti avvolgimenti statorici (6).
  2. 2. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detti magneti permanenti (11) sono conformati sostanzialmente complementari a dette cave interne (10) in cui, in uso, sono alloggiati, con accoppiamento di forma.
  3. 3. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ciascuna di dette cave interne (10) ? conformata curva, con un profilo ad arco di circonferenza con un rispettivo raggio di curvatura costante (R, R1, R2, R3).
  4. 4. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno di detti magneti permanenti (11) ? conformato come un elemento allungato lungo un rispettivo asse longitudinale (13), presentando un primo lato (14) ed un secondo lato (15) ortogonali tra loro, in cui detto primo lato (14) ? parallelo a detto asse longitudinale (13) e in cui detto secondo lato (15) ? incurvato e presenta un raggio di curvatura (RM) costante passante per detto asse longitudinale (13).
  5. 5. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il numero di detti magneti permanenti (11) ? pari al numero di dette cave interne (10).
  6. 6. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna di dette cave interne (10) si diparte in modo simmetrico da un rispettivo asse di simmetria (12), detto asse di simmetria (12) essendo allineato ad un raggio di detto rotore (3).
  7. 7. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione precedente, comprendente un materiale per il fissaggio di uno di detti magneti permanenti (11) all?interno di una rispettiva di dette cave interne (10), detto materiale di fissaggio essendo posizionato in corrispondenza di almeno un?estremit? (17) distale da detto asse di simmetria (12), in posizione interposta tra detta cava interna (10) ed uno di detti magneti permanenti (11).
  8. 8. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui dette cave interne (10) presentano una estremit? arrotondata.
  9. 9. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente gruppi (10?) di dette cave interne (10), in cui il numero di detti gruppi (10?) corrisponde al numero di poli di detto motore sincrono a riluttanza (1), detti gruppi essendo disposti equidistanti tra loro in direzione angolare lungo detto rotore (3).
  10. 10. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascuno di detti gruppi (10?) comprende almeno una fila (F, F1, F2, F3) di dette cave interne (10), ciascuna di detta almeno una fila (F, F1, F2, F3) comprendendo almeno una di dette cave interne (10).
  11. 11. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascuna di detta almeno una fila (F, F1, F2, F3) ? incurvata, ad arco di circonferenza, e presenta un rispettivo raggio di curvatura (R, R1, R2, R3) costante.
  12. 12. Motore sincrono a riluttanza (1) secondo la rivendicazione precedente, presentando un centro di curvatura (C) attraverso cui passa ciascuno di detti raggi di curvatura (R, R1, R2, R3).
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