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IT201900012489A1 - SINGLE PHASE BRUSHLESS ELECTRIC MOTOR FOR FANS. - Google Patents

SINGLE PHASE BRUSHLESS ELECTRIC MOTOR FOR FANS. Download PDF

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Publication number
IT201900012489A1
IT201900012489A1 IT102019000012489A IT201900012489A IT201900012489A1 IT 201900012489 A1 IT201900012489 A1 IT 201900012489A1 IT 102019000012489 A IT102019000012489 A IT 102019000012489A IT 201900012489 A IT201900012489 A IT 201900012489A IT 201900012489 A1 IT201900012489 A1 IT 201900012489A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
electric motor
stator
support
bolt
core
Prior art date
Application number
IT102019000012489A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Giuseppe Cavina
Gabriele Sampaolesi
Original Assignee
E M C Electric Motors Company S R L
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 E M C Electric Motors Company S R L filed Critical E M C Electric Motors Company S R L
Priority to IT102019000012489A priority Critical patent/IT201900012489A1/en
Publication of IT201900012489A1 publication Critical patent/IT201900012489A1/en

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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:

“MOTORE ELETTRICO BRUSHLESS MONOFASE PER VENTILATORI”. “SINGLE-PHASE BRUSHLESS ELECTRIC MOTOR FOR FANS”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un motore elettrico brushless monofase per ventilatori, in particolare per cappe aspiranti. The present invention refers to a single-phase brushless electric motor for fans, in particular for extractor hoods.

Sono noti in commercio mortori brushless monofase per diverse applicazioni. Single-phase brushless mortars for various applications are known on the market.

Un motore brushless monofase comprende: A single-phase brushless motor includes:

- uno statore con almeno una coppia di poli ottenuta da denti con espansioni (scarpe) polari intervallati a cave, - a stator with at least one pair of poles obtained from teeth with polar expansions (shoes) interspersed with slots,

- una o più bobine di filo conduttore avvolte nei denti dello statore, e - one or more coils of conductive wire wound in the teeth of the stator, e

- un rotore a magneti permanenti che ruota in un traferro generato dai poli dello statore. - a permanent magnet rotor that rotates in an air gap generated by the stator poles.

Come è noto un motore brushless è soggetto ad una coppia di cogging generata dall’attrazione magnetica tra i poli dello statore e i magneti del rotore. Il rotore tende ad allinearsi con il massimo numero di poli statorici, in modo che sia minima la riluttanza di una linea di flusso e massima l’energia magnetica immagazzinata. As is known, a brushless motor is subject to a cogging torque generated by the magnetic attraction between the stator poles and the rotor magnets. The rotor tends to align itself with the maximum number of stator poles, so that the reluctance of a flux line is minimal and the stored magnetic energy is maximized.

La coppia di cogging aggiunge una componente oscillante alla coppia costante desiderata: questo può produrre vibrazione, rumore e una forma non perfettamente sinusoidale della corrente di fase, specialmente a bassa velocità. Questo fenomeno dipende dal numero di poli e dal numero cave dello statore e può essere individuato nello spettro delle vibrazioni a frequenza multipla della velocità del rotore. The cogging torque adds an oscillating component to the desired constant torque: this can produce vibration, noise and a not perfectly sinusoidal shape of the phase current, especially at low speed. This phenomenon depends on the number of poles and the number of slots of the stator and can be identified in the spectrum of vibrations at multiple frequencies of the rotor speed.

Attualmente, per ridurre la coppia di cogging sono noti diversi accorgimenti: Currently, several measures are known to reduce the cogging torque:

- inclinando i fianchi dei magneti del rotore rispetto a quelli delle cave statoriche (skewing); - tilting the sides of the rotor magnets with respect to those of the stator slots (skewing);

- aumentando la lunghezza del traferro; - increasing the length of the air gap;

- realizzando un traferro crescente in maniera omogenea tra un’estremità e l’altra dei poli statorici; - creating a uniformly increasing air gap between one end and the other of the stator poles;

- realizzando una dissimmetria sul traferro ottenuta con un cambio di spessore di una parte dei denti statorici; - realizing a dissymmetry on the air gap obtained by changing the thickness of a part of the stator teeth;

- realizzando un maggiore spessore di punte dei denti statorici per prevenire una saturazione; - making a greater thickness of the tips of the stator teeth to prevent saturation;

- riducendo al minimo l’apertura delle cave statoriche; - realizzando un numero elevato di cave di statore; - adattando le forme d’onda della corrente di alimentazione per produrre una componente di coppia elettromagnetica che cancella quella di cogging; - minimizing the opening of the stator slots; - making a large number of stator slots; - adapting the waveforms of the supply current to produce an electromagnetic torque component that cancels the cogging one;

- realizzando denti biforcati sullo statore. - making bifurcated teeth on the stator.

Tuttavia tali accorgimenti non riescono a ridurre adeguatamente la coppia di cogging senza penalizzare la coppia di spunto e la costante di forza elettromotrice. However, these measures cannot adequately reduce the cogging torque without penalizing the starting torque and the electromotive force constant.

Inoltre nei motori brushless i denti che costituiscono i poli dello statore sono montanti nella carcassa dello statore con sistemi di guida scorrevoli. Per tale motivo, durante il funzionamento del motore, si possono verificare movimenti e vibrazioni dei denti rispetto alla carcassa dello statore. Furthermore, in brushless motors the teeth that make up the stator poles are upright in the stator casing with sliding guide systems. For this reason, during the operation of the motor, movements and vibrations of the teeth may occur with respect to the stator casing.

Inoltre i motori brushless monofase necessitano di un sensore ad effetto hall rivolto verso il rotore per rilevarne la posizione e trasferirla ad un driver di controllo. Il montaggio di tale sensore di hall deve essere accurato e preciso, altrimenti non viene garantito un corretto sincronismo di commutazione elettronica dei poli e una conseguente rotazione del rotore. Furthermore, single-phase brushless motors need a hall effect sensor facing the rotor to detect its position and transfer it to a control driver. The assembly of this hall sensor must be accurate and precise, otherwise correct synchronism of electronic pole switching and consequent rotation of the rotor is not guaranteed.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un motore elettrico brushless monofase in grado di minimizzare la coppia di cogging, senza penalizzare la massima coppia di spunto e costante di forza elettromotrice. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the known art by providing a single-phase brushless electric motor capable of minimizing the cogging torque, without penalizing the maximum starting torque and constant electromotive force.

Altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un tale motore elettrico brushless monofase affidabile, resistente, e atto a minimizzare vibrazioni e sbilanciamenti dei componenti del motore. Another object of the present invention is to provide such a single-phase brushless electric motor that is reliable, resistant, and able to minimize vibrations and imbalances of the motor components.

Altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un tale motore elettrico brushless monofase accurato, preciso, e atto a consentire un preciso e corretto posizionamento del sensore ad effetto hall. Another object of the present invention is to provide such a single-phase brushless electric motor that is accurate, precise, and suitable for allowing a precise and correct positioning of the hall effect sensor.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all’invenzione con le caratteristiche della rivendicazione indipendente 1. These purposes are achieved in accordance with the invention with the features of independent claim 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments of the invention appear from the dependent claims.

Il motore elettrico brushless monofase secondo l’invenzione è definito dalla rivendicazione 1. The single-phase brushless electric motor according to the invention is defined by claim 1.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui: Further features of the invention will appear clearer from the detailed description that follows, referring to a purely exemplary and therefore non-limiting embodiment, illustrated in the attached drawings, in which:

la Fig. 1 è una vista in prospettiva di un motore elettrico brushless monofase, secondo l’invenzione, in cui è stata rimossa la carcassa e un gruppo sensore è illustrato in esploso; Fig. 1 is a perspective view of a single-phase brushless electric motor, according to the invention, in which the casing has been removed and a sensor unit is illustrated in exploded view;

la Fig. 2 è una vista in pianta dall’alto del motore elettrico di Fig. 1 inserito nella carcassa; Fig. 2 is a top plan view of the electric motor of Fig. 1 inserted in the casing;

la Fig. 3 è una vista in sezione assiale presa lungo il piano di sezione III-III di Fig. 2; Fig. 3 is an axial sectional view taken along the section plane III-III of Fig. 2;

la Fig. 4 è una vista in prospettiva illustrante in esploso uno statore ed un cavallotto del motore elettrico secondo l’invenzione; Fig. 4 is a perspective view showing an exploded view of a stator and a U-bolt of the electric motor according to the invention;

la Fig. 5 è una vista come Fig. 4 in cui è stato omesso il cavallotto ed un polo è stato illustrato in esploso; Fig. 5 is a view like Fig. 4 in which the jumper has been omitted and a pole has been illustrated in exploded view;

la Fig. 5A è un particolare ingrandito di Fig. 5, illustrante un dente di un polo; Fig. 5A is an enlarged detail of Fig. 5, illustrating a tooth of a pole;

le Figg. 5B e 5C sono particolari ingranditi di Fig. 5, illustranti la parte superiore di un carter da due angolazioni diverse; Figs. 5B and 5C are enlarged details of Fig. 5, showing the upper part of a casing from two different angles;

la Fig. 6 è una vista in pianta, parzialmente interrotta di un dente di un polo solidale ad un supporto dello statore; Fig. 6 is a partially interrupted plan view of a tooth of a pole integral with a support of the stator;

la Fig. 7 è una vista in pianta di dente di un polo destinato ad essere montato del supporto dello statore; e Fig. 7 is a tooth plan view of a pole intended to be mounted on the stator support; And

la Fig. 8 è una vista in pianta dal basso di un cavallotto del motore elettrico secondo l’invenzione. Fig. 8 is a bottom plan view of a U-bolt of the electric motor according to the invention.

Con l’ausilio delle Figure viene descritto il motore elettrico brushless monofase, secondo l’invenzione, indicato complessivamente con il numero di riferimento 100. With the aid of the Figures, the single-phase brushless electric motor is described, according to the invention, indicated as a whole with the reference number 100.

Per ora con riferimento alle Figg. 1, 2 e 3 il motore elettrico (100) comprende uno statore (1) ed un rotore (2). For now, with reference to Figs. 1, 2 and 3 the electric motor (100) comprises a stator (1) and a rotor (2).

Lo statore (1) è montato fisso in una carcassa (3). Il rotore (2) è disposto entro lo statore (1) e supportato girevolmente dalla carcassa mediante una coppia cuscinetti (4) o boccole. The stator (1) is fixedly mounted in a housing (3). The rotor (2) is arranged inside the stator (1) and rotatably supported by the casing by means of a pair of bearings (4) or bushings.

Ciascun cuscinetto (4) ha un anello esterno (40) fissato alla carcassa (3) ed un anello interno (41) fissato ad un albero motore (20) calettato nel rotore (2). Tra l’anello interno (41) e l’anello esterno (40) del cuscinetto ci sono sfere (42) o rulli per consentire una rotazione relativa tra i due anelli (40, 41). Each bearing (4) has an outer ring (40) fixed to the casing (3) and an inner ring (41) fixed to a motor shaft (20) keyed in the rotor (2). Between the inner ring (41) and the outer ring (40) of the bearing there are balls (42) or rollers to allow relative rotation between the two rings (40, 41).

Con riferimento anche alle Figg. 4 e 5, lo statore (10) comprende un supporto (10), in materiale metallico. With reference also to Figs. 4 and 5, the stator (10) comprises a support (10), made of metallic material.

Il supporto (10) ha una forma anulare ad esempio a forma di cornice rettangolare. The support (10) has an annular shape, for example in the shape of a rectangular frame.

Il supporto (10) supporta almeno una coppia di poli (5, 6). Ciascuna coppia di poli comprende due denti contrapposti che sporgono dal supporto (10) verso l’interno in direzioni diametralmente opposte. The support (10) supports at least one pair of poles (5, 6). Each pair of poles includes two opposite teeth that protrude from the support (10) inwards in diametrically opposite directions.

Nelle figure è mostrata una prima coppia di poli (5) comprendente denti (50) solidali in pezzo unico con il supporto (10) dello statore e una seconda coppia di poli (6) comprendente denti (60) destinati ad essere collegati al supporto (10) dello statore. I denti (60) della seconda coppia di poli sono nello stesso materiale del supporto (10) dello statore. The figures show a first pair of poles (5) comprising teeth (50) integral with the stator support (10) and a second pair of poles (6) comprising teeth (60) intended to be connected to the support ( 10) of the stator. The teeth (60) of the second pair of poles are made of the same material as the support (10) of the stator.

I denti (50) della prima coppia di poli sono disposti sui lati più lungi del supporto. I denti (60) della seconda coppia di poli sono destinati ad essere collegati sui lati più corti del supporto dello statore. The teeth (50) of the first pair of poles are arranged on the longer sides of the support. The teeth (60) of the second pair of poles are intended to be connected on the shorter sides of the stator support.

Con riferimento alle Figg. 6 e 7, ciascun dente (50, 60) ha un nucleo (51, 61) e un’espansione polare (7) o scarpa polare che sporge dal nucleo del dente. Un avvolgimento di un filo conduttore è disposto attorno al nucleo del dente in modo da formare una bobina. L’espansione polare (7) ha una forma sostanzialmente ad arco di cerchio vista in pianta con una superficie concava (75) destinata ad essere rivolta verso il rotore (2). With reference to Figs. 6 and 7, each tooth (50, 60) has a core (51, 61) and a polar expansion (7) or polar shoe protruding from the core of the tooth. A winding of a conductor wire is arranged around the core of the tooth to form a coil. The polar expansion (7) has a substantially circular arc shape seen in plan with a concave surface (75) intended to be turned towards the rotor (2).

Il nucleo (51) dei denti della prima coppia di poli è in pezzo unico con il supporto (10) dello statore. The core (51) of the teeth of the first pair of poles is in a single piece with the support (10) of the stator.

Il nucleo (61) dei denti della seconda coppia di poli ha una nervatura d’estremità (62) avente una forma rastremata a coda di rondine che può essere inserita scorrevolmente in una scanalatura (11) di forma rastremata a coda di rondine ricavata nel supporto (10) dello statore. The core (61) of the teeth of the second pair of poles has an end rib (62) having a tapered dovetail shape which can be slidably inserted into a groove (11) of a tapered dovetail shape formed in the support (10) of the stator.

Come mostrato in Fig. 3, tra le espansioni polari (7) dei poli dello statore e il rotore (2) è definito un traferro (T). As shown in Fig. 3, an air gap (T) is defined between the pole pieces (7) of the stator poles and the rotor (2).

Le espansioni polari (7) della prima e della seconda coppia di poli sono uguali. The pole pieces (7) of the first and second pair of poles are the same.

Nelle Figg. 6 e 7 è stato indicato con X un asse del nucleo di ciascun dente. In Figs. 6 and 7, an axis of the core of each tooth has been indicated by X.

Ciascuna espansione polare (7) comprende una prima porzione arcuata (70) ed una seconda porzione arcuata (71) che sporgono dal nucleo in direzioni opposte rispetto all’asse (X) del nucleo. La seconda porzione arcuata (71) è più lunga della prima porzione arcuata (70). Each polar expansion (7) includes a first arcuate portion (70) and a second arcuate portion (71) that protrude from the core in opposite directions with respect to the axis (X) of the core. The second arcuate portion (71) is longer than the first arcuate portion (70).

La seconda porzione arcuata (71) ha una porzione di estremità (72) con spessore gradualmente decrescente, in modo da generare una difformità nel traferro per ridurre la coppia di cogging. The second arcuate portion (71) has an end portion (72) with gradually decreasing thickness, so as to generate a discrepancy in the air gap to reduce the cogging torque.

La superficie concava (75) dell’espansione polare (7) ha una porzione incassata (73) in prossimità dell’asse (X) del nucleo. La porzione incassata (73) è definita tra due gradini (73a, 73b) ed ha un’ampiezza (W) pari a circa 1/4 - 1/5 dell’ampiezza totale (A) dell’espansione polare. The concave surface (75) of the polar expansion (7) has a recessed portion (73) near the axis (X) of the core. The recessed portion (73) is defined between two steps (73a, 73b) and has an amplitude (W) equal to approximately 1/4 - 1/5 of the total amplitude (A) of the polar expansion.

Con riferimento alle Figg. 5A, 6 e 7, una protuberanza (74) sporge verso l’esterno in una parte centrale della porzione incassata (73). Cioè la protuberanza (74) è equidistante tra i gradini (73a, 73b). La protuberanza (74) è distanziata dall’asse (X) del nucleo di una distanza (d) verso la seconda porzione (71) dell’espansione polare. With reference to Figs. 5A, 6 and 7, a protuberance (74) protrudes outwards in a central part of the recessed portion (73). That is, the protuberance (74) is equidistant between the steps (73a, 73b). The protuberance (74) is spaced from the axis (X) of the nucleus by a distance (d) towards the second portion (71) of the polar expansion.

A titolo esemplificativo: As an example:

l’espansione polare (7) ha un’ampiezza totale (A) uguale a 28,5 mm, the polar expansion (7) has a total width (A) equal to 28.5 mm,

la porzione incassata (73) ha un’ampiezza (W) uguale a 6,7 mm the recessed portion (73) has a width (W) equal to 6.7 mm

la distanza (d) della protuberanza (74) dall’asse (X) del nucleo è di 1 mm. the distance (d) of the protuberance (74) from the axis (X) of the core is 1 mm.

La protuberanza (74) dell’espansione polare consente di creare una dissimmetria di forma non lineare che assicura una coppia di cogging minima, con una massima coppia di spunto e una massima costante di forza elettromotrice . The protuberance (74) of the polar expansion allows you to create a non-linear shape asymmetry that ensures a minimum cogging torque, with a maximum starting torque and a maximum electromotive force constant.

Con riferimento a Fig. 5, un carter (8) è montato attorno al nucleo (61) di ciascun dente della seconda coppia di poli. Il carter (8) è in materiale plastico ed ha una forma anulare con un foro passante (80), a forma di asola, entro il quale viene inserito il nucleo (61). With reference to Fig. 5, a casing (8) is mounted around the core (61) of each tooth of the second pair of poles. The casing (8) is made of plastic material and has an annular shape with a through hole (80), in the shape of a slot, into which the core (61) is inserted.

Il carter (8) comprende un corpo anulare (81) disposto tra una flangia anteriore (82) ed una flangia posteriore (83) in modo da definire una sede anulare nella quale viene avvolto un filo conduttore in modo da formare una bobina (B) illustrata in Fig. 3. The casing (8) comprises an annular body (81) arranged between a front flange (82) and a rear flange (83) so as to define an annular seat in which a conductor wire is wound so as to form a coil (B) illustrated in Fig. 3.

Il nucleo (61) del dente viene inserito nel foro passante (80) del carter in modo che la nervatura d’estremità (62) del dente sporga esternamente dalla flangia anteriore (82) del carter e si possa impegnare scorrevolmente nella scanalatura (11) del supporto dello statore. The tooth core (61) is inserted into the through hole (80) of the crankcase so that the end rib (62) of the tooth protrudes outwardly from the front flange (82) of the crankcase and can be slidably engaged in the groove (11) of the stator support.

Con riferimento anche alle Figg. 5B e 5C. La flangia posteriore (83) ha due supporti (84), che sporgono verso l’esterno. Ciascun supporto (84) ha una forma di blocchetto parallelepipedo ed ha una sede (85) destinata a contenere un contatto elettrico destinato ad essere collegato ad un’estremità dell’avvolgimento della bobina (B). With reference also to Figs. 5B and 5C. The rear flange (83) has two supports (84), which protrude outwards. Each support (84) has a parallelepiped block shape and has a seat (85) intended to contain an electrical contact intended to be connected to one end of the coil winding (B).

Una mensola (86) sporge ortogonalmente dalla flangia posteriore (83) al di sopra dell’espansione polare (7) del dente (6) della seconda coppia di poli. I supporti (84) sono supportati dalla mensola (86) in modo da essere distanzianti dalla flangia posteriore (83), in questo modo si genera una fessura (87) tra la flangia posteriore (83) e il supporto (84). A shelf (86) protrudes orthogonally from the rear flange (83) above the polar expansion (7) of the tooth (6) of the second pair of poles. The supports (84) are supported by the bracket (86) so as to be spaced from the rear flange (83), thus creating a gap (87) between the rear flange (83) and the support (84).

Un bordo laterale (88) collega il supporto (84) alla flangia posteriore (83) in modo da chiudere la fessura (87). A side edge (88) connects the support (84) to the rear flange (83) so as to close the slot (87).

Mezzi di battuta (89) sono disposti centralmente sulla mensola (86). I mezzi di battuta (89) possono essere due alette. provviste di una superficie di battuta superiore (89a). Stop means (89) are arranged centrally on the bracket (86). The abutment means (89) can be two fins. provided with an upper abutment surface (89a).

Con riferimento alle Figg. 4 e 8, il motore elettrico (100) comprende un cavallotto (9), avente una forma a ponte, destinato ad essere montato sul supporto (10) dello statore in modo da boccare i poli (6) della seconda coppia di poli. Il cavallotto (9) è in materiale plastico. With reference to Figs. 4 and 8, the electric motor (100) comprises a U-bolt (9), having a bridge shape, intended to be mounted on the support (10) of the stator so as to engage the poles (6) of the second pair of poles. The U-bolt (9) is in plastic material.

Il cavallotto (9) comprende una piastra (90) di forma rettangolare e due ali (91) che sporgono da due lati opposti dalla piastra. The U-bolt (9) comprises a plate (90) of rectangular shape and two wings (91) which protrude from two opposite sides from the plate.

Nella piastra (90) del cavallotto è prevista una flangia anulare (93) con un foro per il passaggio dell’albero motore (20). La flangia anulare (93) definisce una sede circolare (94) atta ad accogliere un cuscinetto (4) (Fig. 3) che supporta girevolmente l’albero motore (20). In the plate (90) of the U-bolt there is an annular flange (93) with a hole for the passage of the motor shaft (20). The annular flange (93) defines a circular seat (94) suitable to accommodate a bearing (4) (Fig. 3) which rotatably supports the motor shaft (20).

In ciascun’ala (91) del cavallotto è previsto centralmente un foro (92) per accogliere mezzi a vite (95) (Fig. 2) che si impegnano in una scanalatura (12) o foro previsto nel supporto (10) dello statore per fissare il cavallotto al supporto dello statore. La scanalatura (12) del supporto dello statore è prevista nei lati dello statore in cui ci sono i poli (5) della prima coppia di poli. A hole (92) is provided centrally in each wing (91) of the U-bolt to accommodate screw means (95) (Fig. 2) which engage in a groove (12) or hole provided in the support (10) of the stator for fasten the U-bolt to the stator support. The groove (12) of the stator support is provided in the sides of the stator in which there are the poles (5) of the first pair of poles.

Due nervature d’estremità (96) sporgono da due lati opposti della piastra (90) del cavallotto. Le nervature di estremità (96) sono ortogonali rispetto alle ali (91) del cavallotto. Due nervature interne (97) sono disposte sulla superficie inferiore della piastra (91) del cavallotto, parallele alle nervature di estremità (96). In questo modo sono ottenute due sedi rettangolari (98) tra le nervature di estremità (96) e le nervature interne (97). Ciascuna sede rettangolare (98) è atta ad accogliere i due supporti (84) di un carter. Two end ribs (96) protrude from two opposite sides of the plate (90) of the U-bolt. The end ribs (96) are orthogonal with respect to the wings (91) of the U-bolt. Two internal ribs (97) are arranged on the lower surface of the clevis plate (91), parallel to the end ribs (96). In this way, two rectangular seats (98) are obtained between the end ribs (96) and the internal ribs (97). Each rectangular seat (98) is adapted to receive the two supports (84) of a casing.

Le nervature di estremità (96) del cavallotto si impegnano nelle fessure (87) dei carter (8) e vanno in battuta contro i mezzi di battuta (89) dei carter (8) e i supporti (84) dei carter si impegnano nelle sedi rettangolari (98) del cavallotto in modo da bloccare saldamente i carter (8) nei quali sono disposti i denti (60) della prima coppia di poli. The end ribs (96) of the U bolt engage in the slots (87) of the casings (8) and abut against the abutment means (89) of the casings (8) and the supports (84) of the casings engage in the rectangular seats (98) of the U-bolt so as to firmly lock the casings (8) in which the teeth (60) of the first pair of poles are arranged.

Con riferimento a Fig. 3, bisogna considerare che un’estremità inferiore di ciascun dente (60) della seconda coppia di poli, va in battuta contro un gradino di battuta (13) della carcassa (3) evitando che i poli (6) della seconda coppia di poli di possano sfilare verso il basso. Inoltre i supporti (84) dei carter (8) della seconda coppia di poli sono bloccati entro le sedi rettangolari (98) del cavallotto, evitando che i poli (6) della seconda coppia di poli si possano sfilare verso l’alto. With reference to Fig. 3, it is necessary to consider that a lower end of each tooth (60) of the second pair of poles abuts against a stop step (13) of the casing (3) avoiding that the poles (6) of the second pair of poles of can slide downwards. In addition, the supports (84) of the casings (8) of the second pair of poles are locked within the rectangular seats (98) of the U-bolt, preventing the poles (6) of the second pair of poles from slipping upwards.

Con riferimento a Fig. 1 il motore elettrico (100) comprende un gruppo sensore (35) per rilevare la posizione del rotore (2). Il gruppo sensore (35) comprende un sensore ad effetto hall (36) disposto entro un supporto (37) comprendente due binari di guida laterali. Il supporto (37) sporge inferiormente da una piastra (38) nella quale sono disposti contatti elettrici (39) del sensore (36) destinati ad essere collegati mediante fili elettrici ad un driver del motore. With reference to Fig. 1, the electric motor (100) comprises a sensor unit (35) for detecting the position of the rotor (2). The sensor assembly (35) comprises a hall effect sensor (36) arranged within a support (37) comprising two lateral guide rails. The support (37) protrudes from below from a plate (38) in which electrical contacts (39) of the sensor (36) are arranged to be connected by means of electrical wires to a driver of the motor.

Nella piastra (90) del cavallotto è ricavata una fessura passante (99) atta ad accogliere e guidare un inserimento preciso del supporto (37) del gruppo sensore (35). In questo modo i binari del supporto (37) del gruppo sensore scorrono nella fessura (99) e il sensore (36) si posiziona correttamente rispetto al rotore (2), assicurando una precisione nella rilevazione della posizione del rotore (2). In the plate (90) of the U-bolt there is a through slot (99) suitable for receiving and guiding a precise insertion of the support (37) of the sensor unit (35). In this way, the rails of the support (37) of the sensor assembly slide into the slot (99) and the sensor (36) is positioned correctly with respect to the rotor (2), ensuring accuracy in detecting the position of the rotor (2).

Alla presente forma di realizzazione dell'invenzione, possono essere apportate variazioni e modifiche equivalenti, alla portata di un tecnico del ramo, che rientrano comunque entro l'ambito dell'invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse. Equivalent variations and modifications can be made to the present embodiment of the invention, within the reach of a person skilled in the art, which however fall within the scope of the invention expressed by the appended claims.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Motore elettrico (100) di tipo brushless monofase comprendente: - una carcassa (3), - uno statore (1) montato fisso nella carcassa (3); detto statore (1) comprendendo almeno una coppia di poli (5, 6), e - un rotore (2), di tipo a magneti permanenti, disposto entro lo statore (2) e supportato girevolmente nella carcassa (3), in cui ciascun polo dello statore comprende un dente (50, 60) che sporge da un supporto (10) dello statore; ciascun dente (50, 60) dello statore comprendendo un nucleo (51, 61) avente un asse (X) attorno al quale è avvolto un filo conduttore in modo da formare una bobina dello statore e un’espansione polare (7) che sporge dal nucleo del dente; detta espansione polare (7) avendo una forma sostanzialmente ad arco di cerchio, vista in pianta, con una superficie concava (75) destinata ad essere rivolta verso il rotore (2), caratterizzato dal fatto che la superficie concava (75) dell’espansione polare (7) comprende: - una porzione incassata (73), in prossimità dell’asse (X) del nucleo, e - una protuberanza (74) che sporge verso l’esterno da una parte centrale della porzione incassata (73) della superficie concava dell’espansione polare, in modo da creare una dissimmetria di forma non lineare che assicura una coppia di cogging minima, con una massima coppia di spunto e una massima costante di forza elettromotrice. CLAIMS 1. Single-phase brushless electric motor (100) comprising: - a carcass (3), - a stator (1) fixedly mounted in the casing (3); said stator (1) comprising at least one pair of poles (5, 6), and - a rotor (2), of the permanent magnet type, arranged inside the stator (2) and rotatably supported in the casing (3), in which each stator pole comprises a tooth (50, 60) protruding from a stator support (10); each stator tooth (50, 60) comprising a core (51, 61) having an axis (X) around which a conductor wire is wound to form a stator coil and a pole piece (7) protruding from tooth core; said pole piece (7) having a substantially arc-shaped shape, seen in plan, with a concave surface (75) intended to be turned towards the rotor (2), characterized by the fact that the concave surface (75) of the polar expansion (7) includes: - a recessed portion (73), near the axis (X) of the core, e - a protuberance (74) that protrudes outward from a central part of the recessed portion (73) of the concave surface of the polar expansion, so as to create a non-linear shape dissymmetry that ensures a minimum cogging torque, with a maximum starting torque and a maximum electromotive force constant. 2. Motore elettrico (100) secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione incassata (73) della superficie concava dell’espansione polare è definita tra due gradini (73a, 73b). 2. Electric motor (100) according to claim 1, in which the recessed portion (73) of the concave surface of the polar expansion is defined between two steps (73a, 73b). 3. Motore elettrico (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la porzione incassata (73) della superficie concava dell’espansione polare ha un’ampiezza (W) pari a circa 1/4 - 1/5 dell’ampiezza totale dell’espansione polare. Electric motor (100) according to claim 1 or 2, wherein the recessed portion (73) of the concave surface of the pole piece has an amplitude (W) equal to approximately 1/4 - 1/5 of the total amplitude polar expansion. 4. Motore elettrico (100) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui la protuberanza (74) dell’espansione polare è equidistante tra i gradini (73a, 73b). 4. Electric motor (100) according to claim 2 or 3, in which the protuberance (74) of the polar expansion is equidistant between the steps (73a, 73b). 5. Motore elettrico (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la protuberanza (74) dell’espansione polare è distanziata dall’asse (X) del nucleo di una distanza (d). 5. Electric motor (100) according to any of the preceding claims, in which the protuberance (74) of the polar expansion is spaced from the axis (X) of the core by a distance (d). 6. Motore elettrico (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna espansione polare (7) comprende una prima porzione arcuata (70) ed una seconda porzione arcuata (71) che sporgono dal nucleo in direzioni opposte rispetto all’asse (X) del nucleo; la seconda porzione arcuata (71) essendo più lunga della prima porzione arcuata (70). Electric motor (100) according to any one of the preceding claims, wherein each pole piece (7) comprises a first arcuate portion (70) and a second arcuate portion (71) protruding from the core in opposite directions with respect to the axis ( X) of the nucleus; the second arcuate portion (71) being longer than the first arcuate portion (70). 7. Motore elettrico (100) secondo la rivendicazione 6, in cui la seconda porzione arcuata (71) ha una porzione di estremità (72) con spessore gradualmente decrescente, in modo da generare una difformità del traferro. Electric motor (100) according to claim 6, wherein the second arcuate portion (71) has an end portion (72) with gradually decreasing thickness, so as to generate a non-uniformity of the air gap. 8. Motore elettrico (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i denti (60) di almeno una coppia di poli dello statore sono montati in modo amovibile in detto supporto (10) dello statore, e un carter (8) supportante una bobina (B) è montato attorno al nucleo (61) di detto dente (6); detto motore elettrico (100) comprende un cavallotto (9) atto ad essere fissato a detto supporto (10) dello statore in modo da bloccare in posizione detti carter (8) dei poli (6). Electric motor (100) according to any one of the preceding claims, wherein the teeth (60) of at least one pair of stator poles are removably mounted in said stator support (10), and a casing (8) supporting a coil (B) is mounted around the core (61) of said tooth (6); said electric motor (100) comprises a U-bolt (9) adapted to be fixed to said support (10) of the stator so as to lock in position said carters (8) of the poles (6). 9. Motore elettrico (100) secondo la rivendicazione 8, in cui il carter (8) comprende: - un corpo anulare (81) disposto tra una flangia anteriore (82) ed una flangia posteriore (83) in modo da definire una sede anulare nella quale viene avvolto un filo conduttore in modo da formare la bobina (B), - una mensola (86) che sporge ortogonalmente dalla flangia posteriore (83) al di sopra dell’espansione polare (7) del dente (6), - due supporti (84) atti a contenere rispettivi contatti elettrici destinati ad essere collegati ad estremità dell’avvolgimento della bobina (B); i supporti (84) essendo supportati dalla mensola (86) distanziati dalla flangia posteriore (83), per ottenere una fessura (87) tra la flangia posteriore (83) e i supporti (84), e - mezzi di battuta (89) disposti centralmente sulla mensola (86); detto cavallotto (9) comprendendo: - una piastra (90) di forma rettangolare e due ali (91) che sporgono da due lati opposti dalla piastra, le ali (91) aventi fori (92) per accogliere mezzi a vite (95) che si impegnano in una scanalatura (12) o foro previsto nel supporto (10) - due nervature d’estremità (96) che sporgono da due lati opposti della piastra (90) del cavallotto, ortogonali rispetto alle ali (91) del cavallotto e atte ad impegnarsi in dette fessure (87) dei carter, - due nervature interne (97) disposte su una superficie inferiore della piastra (91) del cavallotto, parallele alle nervature di estremità (96), in modo da ottenere sedi rettangolari (98) atte ad accogliere i supporti (84) dei carter. Electric motor (100) according to claim 8, wherein the crankcase (8) comprises: - an annular body (81) arranged between a front flange (82) and a rear flange (83) so as to define an annular seat in which a conductive wire is wound so as to form the coil (B), - a shelf (86) that protrudes orthogonally from the rear flange (83) above the polar expansion (7) of the tooth (6), - two supports (84) designed to contain respective electrical contacts intended to be connected to the ends of the coil winding (B); the supports (84) being supported by the bracket (86) spaced from the rear flange (83), to obtain a slot (87) between the rear flange (83) and the supports (84), and - stop means (89) arranged centrally on the bracket (86); said U-bolt (9) including: - a plate (90) of rectangular shape and two wings (91) protruding from two opposite sides from the plate, the wings (91) having holes (92) to accommodate screw means (95) which engage in a groove (12 ) or hole provided in the support (10) - two end ribs (96) that protrude from two opposite sides of the plate (90) of the U-bolt, perpendicular to the wings (91) of the U-bolt and able to engage in said slots (87) of the casings, - two internal ribs (97) arranged on a lower surface of the plate (91) of the U-bolt, parallel to the end ribs (96), so as to obtain rectangular seats (98) suitable for accommodating the supports (84) of the casings. 10. Motore elettrico (100) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detto motore elettrico (100) comprende un gruppo sensore (35) comprendente un sensore ad effetto hall (36) disposto entro un supporto (37) comprendente due binari di guida laterali; e detto cavallotto (9) comprende una fessura passante (99) atta ad accogliere e guidare un inserimento preciso del supporto (37) del gruppo sensore (35). Electric motor (100) according to claim 8 or 9, wherein said electric motor (100) comprises a sensor assembly (35) comprising a hall effect sensor (36) arranged within a support (37) comprising two guide rails lateral; And said U-bolt (9) comprises a through slot (99) suitable for receiving and guiding a precise insertion of the support (37) of the sensor unit (35).
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