Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
START SWITCH FOR SINGLE-PHASE ROTATING ELECTRIC MACHINE AND ELECTRIC MACHINE USING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/112566
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a start switch or contact point (10) for rotating electric machines with single-phase power supply, having a base (100) bearing actuating arms (200) carrying conductive blades (300). The actuating arms (200) are independent and one-piece, each one carrying at least one conductive blade (300) and being pressed against a stop (210) by a resilient element (400), also including a sliding surface (230) with a friction-reduction region (235). The present invention also relates to an electric machine provided with a corresponding start switch or contact point.

Inventors:
RICARDO OLSSON HOPNER, Emerson (Rua Alwin Otto, 246 - Centenário-730 Jaraguá do Sul, SC, 89256-730, BR)
GUSTAVO TOGNERI, João (3058 Treviso Way, Fort Wayne, Indiana, 46814, US)
Application Number:
BR2016/050344
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 23, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
WEG EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS S.A. - MOTORES (Avenida Prefeito Waldemar Grubba, 3000 Vila Lala, -900 Jaraguá do Sul SC, 89256-900, BR)
International Classes:
H01H35/10; H02K11/20
Foreign References:
US6184484B12001-02-06
CN101587794A2009-11-25
CN1705054A2005-12-07
Attorney, Agent or Firm:
MÉROLA, Flavia (Avenida Rio Branco, 103 11th and 12th Floor, -004 Rio de Janeiro RJ, 20040-004, BR)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICAÇÕES

1 . Chave de partida para máquina elétrica girante monofásica, dotada de uma base (100) na qual são montados braços acionadores (200) que alojam palhetas condutoras (300), caracterizada por compreender braços acionadores (200) independentes e de corpo único, cada braço acionador (200) alojando pelo menos uma palheta condutora (300) e pressionado contra um batente (210) por um elemento resiliente (400), compreendendo ainda uma superfície de deslizamento (230) dotada de uma região de redução de atrito (235).

2. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por a palheta condutora (300) estar alojada em um berço (240) do braço acionador (200) de modo que se apoie sobre um plano inclinado (241 ), atravesse uma abertura de passagem (242) e encaixe em uma fenda de ancoragem (243) deste berço (240).

3. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por a região de redução de atrito (235) ser em forma de cavidade para receber materiais com coeficiente de atrito menor do que o dos componentes em contato ou materiais que reduzam o coeficiente de atrito entre estes.

4. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por cada braço acionador (200) possuir, em uma de suas extremidades, dois semieixos (210) que mancalizam o braço acionador (200) na base (100) de modo que este possa pivotar em torno dos semieixos (210) que, por sua vez, encaixam-se em recessos (120) da base (100) e são mantidos nestes recessos por uma placa de contato (130) presa à base (100) por um elemento de fixação (140).

5. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por cada palheta condutora (300) possuir pelo menos um contato elétrico (310) que, quando o braço acionador (200) é pressionado pelo centrífugo, é levado a encostar-se a um contato elétrico (510) de uma palheta condutora inferior (500), presa à base (100) e que estabelece conexão com os terminais de ligação (600) da chave centrífuga.

6. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por cada palheta condutora (300) possuir pelo menos um ponto fixação (320) na base (100).

7. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por a região de redução de atrito (235) ser em forma de cavidade.

8. Chave de partida, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por serem os materiais que reduzem o atrito peças, insertos, enxertos, pinturas, coberturas, tratamentos superficiais, revestimentos e afins ou lubrificantes ou também quaisquer materiais similares selecionados do grupo formado por graxas, óleos, grafite, Teflon® etc, ou uma combinação destes.

9. Máquina elétrica, caracterizada pelo fato de ser dotada de uma chave de partida (10) conforme as reivindicações 1 a 8.

Description:
CHAVE DE PARTIDA PARA MÁQUINA ELÉTRICA GIRANTE MONOFÁSICA E MÁQUINA ELÉTRICA UTILIZANDO A MESMA

Campo de aplicação

[001 ] A presente invenção se refere a uma chave de partida para máquinas elétricas girantes com alimentação monofásica.

Fundamentos da invenção

[002] Chaves de partida (ou simplesmente platinados) em máquinas elétricas girantes com alimentação monofásica possuem a função de manter ligado o bobinado auxiliar (ou de partida) durante o procedimento de partida da máquina elétrica, desligando esse bobinado auxiliar assim que o rotor da máquina alcançar uma determinada rotação, normalmente uma rotação na qual o motor atingiu seu ponto ideal de torque, e a partir da qual deverá operar somente o bobinado principal (ou de trabalho).

[003] O platinado é utilizado em conjunto com a chave centrífuga de partida (ou simplesmente centrífugo), sendo que este, simplificadamente, atua sobre os contatos do platinado, afastando-os de sua posição de contato a partir de uma determinada faixa de rotação - normalmente entre 75% e 85% da rotação síncrona do motor - interrompendo o fornecimento de corrente elétrica ao bobinado auxiliar e, assim, desligando-o.

[004] Os contatos elétricos do platinado são normalmente instalados em palhetas de material condutivo mancalizadas em uma de suas extremidades e apoiadas sobre molas que as pressionam de volta à sua posição fechada assim que a rotação do motor diminuir em níveis abaixo da faixa de rotação supracitada, deixando o bobinado auxiliar em condições de realizar a próxima partida da máquina elétrica.

Estado da técnica

[005] São conhecidas do estado da técnica diversas soluções para platinados utilizados em conjunto com centrífugos em máquinas elétricas girantes com alimentação monofásica. [006] Um exemplo é o mecanismo centrífugo para motores revelado pelo documento patentário CN103036363, que descreve um centrífugo que compreende um suporte central, um disco de acionamento, um par de contrapesos centrífugos, em que o suporte central está fixamente conectado a um eixo de rotação. O disco de acionamento é disposto de modo deslizante no suporte central, em direção axial, e os contrapesos centrífugos são dispostos no disco de acionamento e ligados ao bloco deslizante em um modo combinado de modo a configurar um batente para o disco de acionamento. Duas molas estão respectivamente ligadas às extremidades dos dois contrapesos centrífugos. A força centrífuga produzida pelos contrapesos centrífugos supera a resistência das molas, permitindo assim que o disco de acionamento deslize na direção axial no suporte central assim que o eixo de rotação atingir uma certa velocidade de rotação.

[007] O mecanismo descrito por CN103036363 possui a desvantagem de ter os contatos expostos de modo a fragilizá-los em situações de montagem ou manuseio e até mesmo durante a sua operação. Chama a atenção também o fato de parecer não haver garantia nem de posicionamento dos contatos e nem de estabilidade dimensional do conjunto, o que, por sua vez, implica em pouca confiabilidade de funcionamento em condições extremas, tanto de acionamento quanto de carga. Além disso, falta ao conceito acima algum dispositivo que garanta a redução do atrito entre as extremidades dos contrapesos e a parte girante.

[008] Outras soluções propostas pelo estado da técnica dão conta de mecanismos conjugados que, entretanto, repetem os problemas supracitados, apresentando ainda uma tendência ao colamento dos contatos elétricos na sua posição de desligamento, inutilizando o platinado e, assim, impedindo a partida do motor e em algumas condições levando-o a queima do bobinado. [009] Como pode ser inferido da descrição acima, existe espaço e demanda para uma chave de partida para máquinas elétricas girantes com alimentação monofásica, ou simplesmente platinado, que resolva os problemas do estado da técnica, provendo uma chave robusta e confiável, de fácil montagem e manuseio e de operação contínua segura, mesmo em condições extremas.

Objetivos da invenção

[010] Um dos objetivos da presente invenção é, portanto, prover uma chave de partida de acordo com as características da reivindicação 1 do quadro reivindicatório anexo.

[01 1 ] Outro objetivo da presente invenção é prover uma máquina elétrica girante de alimentação monofásica de acordo com as características da reivindicação 9 do quadro reivindicatório anexo.

[012] Demais características e detalhamentos das características são representados pelas reivindicações dependentes.

Breve descrição das figuras

[013] Para melhor entendimento e visualização do objeto da presente invenção, a mesma será agora descrita com referência às figuras anexas, representando o efeito técnico obtido por meio de uma modalidade exemplar não limitante do escopo da presente invenção, em que, esquematicamente:

[014] Figura 1 : apresenta uma vista em perspectiva de um platinado de acordo com a invenção;

[015] Figura 2: apresenta uma vista frontal de um platinado de acordo com a invenção;

[016] Figura 3: apresenta uma vista lateral do corte A-A da figura 2;

[017] Figura 4: apresenta uma vista parcial em perspectiva da mancalização de um braço acionador de um platinado de acordo com a invenção; [018] Figura 5: apresenta uma vista em perspectiva de um braço acionador de acordo com a invenção;

[019] Figura 6: apresenta uma vista em perspectiva de um braço acionador de acordo com a invenção;

[020] Figura 7: apresenta uma vista em perspectiva de um braço acionador de acordo com a invenção com a palheta condutora (300) e o elemento resiliente (400); e

[021 ] Figura 8: apresenta uma vista em perspectiva de um braço acionador de acordo com a invenção com a palheta condutora (300) e o elemento resiliente (400).

Descrição detalhada da invenção

[022] A presente invenção se refere a uma chave de partida para máquinas elétricas girantes com alimentação monofásica ou simplesmente platinado (10), de corpo único e dotado de uma base (100) na qual são montados braços acionadores (200), independentes, sendo que por dentro de cada um dos braços acionadores (200) está alojada uma palheta condutora (300).

[023] Cada braço acionador (200) é formado por uma só peça e possui, em uma de suas extremidades, dois semieixos (210) que mancalizam o braço acionador (200) na base (100) de modo que este possa pivotar em torno dos semieixos (210). Os semieixos (210) encaixam em recessos (120) da base (100) e são mantidos nestes recessos por uma placa de contato (130) presa à base (100) por um elemento de fixação (140), formando um mancai robusto e eficaz.

[024] O braço acionador (200) possui entre suas extremidades dois batentes (220) que limitam mecanicamente seu movimento de giro em torno dos semieixos (210).

[025] Entre os batentes (220) e os semieixos (210) existe uma protrusão (260) na qual é encaixado um elemento resiliente (400) que, por estar igualmente pressionado contra a base (100), mantém o braço acionador (200) pressionado contra o batente (220), sempre aberto.

[026] Cada braço acionador (200) possui ainda um plano inclinado (241 ), uma abertura de passagem (242) e uma fenda de ancoragem (243). Este berço (140) recebe pelo menos uma palheta condutora (300) disposta de modo que se apoie sobre o plano inclinado (241 ), atravesse a abertura de passagem (242) e encaixe na fenda de ancoragem (243). Desse modo obtém-se uma fixação confiável e robusta da palheta condutora (300) no braço acionador (200).

[027] Na extremidade oposta à dos semieixos (210), cada braço acionador (200) possui uma superfície de deslizamento (230) sobre a qual desliza o disco do centrífugo (não representado) e que a pressiona contra a força do elemento resiliente (400) e, assim, provoca o pivotamento do braço acionador (200) em torno dos semieixos (210) no sentido oposto ao do batente (220), levando consigo a palheta condutora (300).

[028] Cada palheta condutora (300) possui pelo menos um contato elétrico (310) que, quando o braço acionador (200) é pressionado pelo centrífugo, é levado a encostar-se a um contato elétrico (510) de uma palheta condutora inferior (500), presa à base (100) e que estabelece conexão com os terminais de ligação (600) do platinado.

[029] Além disso, cada palheta condutora (300) possui pelo menos um ponto de fixação (320) na base (100).

[030] É assim que se estabelece a ligação com o bobinado auxiliar (ou de partida) durante o procedimento de partida da máquina elétrica. A ligação é mantida pela pressão do centrífugo sobre a superfície de deslizamento (230) até que a máquina elétrica atinja uma rotação predeterminada na qual a força centrífuga provoca o deslocamento do disco do centrífugo de modo a interromper o contato mecânico deste com a superfície de deslizamento (230). A força do elemento resiliente (400) pressiona o braço acionador (200) de volta contra o batente (220) desfazendo, assim, a conexão elétrica entre a palheta condutora superior (300) e a palheta condutora inferior (500), desligando o bobinado auxiliar (ou de partida) e, além disso, evitando o colamento dos contatos elétricos (310, 510). Desse modo obtém-se uma solução simples e eficaz para resolver os problemas de colamento de contatos do estado da técnica atualmente conhecido.

[031 ] A montagem da palheta condutora (300) por dentro da abertura de passagem (242) do braço acionador (200), faz com que o platinado (10) tenha maior resistência a deformações inerentes ao manuseio antes da instalação no motor ou mesmo pelo uso.

[032] Esta proteção garante que as palhetas condutoras (300), que suportam os contatos elétricos (310, 510), permaneçam no local apropriado para o perfeito funcionamento do platinado (10).

[033] A superfície de deslizamento (230) do braço acionador (200) do platinado de acordo com a invenção possui ainda uma região de redução de atrito (235) em forma de cavidade para receber materiais com coeficiente de atrito menor do que o dos componentes em contato ou materiais que reduzam o coeficiente de atrito entre estes.

[034] É de se notar que estes materiais que reduzem o atrito podem ser tanto peças, insertos, enxertos, pinturas, coberturas, tratamentos superficiais, revestimentos e afins ou lubrificantes ou também quaisquer materiais similares selecionados do grupo formado por graxas, óleos, grafite, Teflon® etc, ou uma combinação destes.

[035] Importante e imprescindível é que os materiais desta natureza sejam adequados ao uso pretendido e que, especialmente, não sofram degradação mecânica, térmica ou elétrica e que não prejudiquem a qualidade do funcionamento, nem eletricamente e tampouco mecanicamente.

[036] Finalmente, é de se notar que a solução apresentada pode ser utilizada em máquinas elétricas girantes com alimentação monofásica de diferentes polaridades e formas construtivas. Conclusão

[037] Será facilmente compreendido por aqueles versados na técnica que modificações podem ser realizadas na presente invenção sem com isso se afastar dos conceitos expostos na descrição acima. Essas modificações devem ser consideradas como compreendidas pelo escopo da presente invenção. Consequentemente, as concretizações particulares descritas em detalhe anteriormente são somente ilustrativas e exemplares e não limitativas quanto ao escopo da presente invenção, ao qual deve ser dada a plena extensão das reivindicações em anexo e de todos e quaisquer equivalentes da mesma.