CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção pertence ao ramo da engenharia elétrica com aplicações na engenharia de transportes. Consiste no uso de motor linear de indução com dupla face ativa e uma nova geometria de secundário do motor linear para permitir a utilização deste tipo de motor no ramo da movimentação linear que realiza um loop fechado de movimentação.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Os equipamentos de transporte linear como os transportadores de correia convencionais utilizam motores rotativos localizados na cabeceira do transportador acoplados ao eixo do tambor de acionamento da esteira. Esta configuração produz uma série de ineficiências no sistema de transporte como por exemplo, o uso de esticadores para produzir tensão mecânica na correia e gerar atrito suficiente no tambor de acionamento evitando deslizamento durante o acionamento do transportador.

[003] Tal aumento de carga causa atritos, desgastes, aumento do consumo energético e outros inconvenientes para a operação do maquinário.

[004] A solução proposta envolve o uso de motores lineares distribuídos ao longo do transportador de forma a manter um tracionamento constante por todo comprimento da correia e, com isso, reduzir a necessidade de esticadores convencionais.

[005] Outro problema apresentado pelos transportadores de esteiras tradicionais com motores rotativos em ambientes agressivos é entrada de contaminantes pelo eixo do motor acarretando deterioração tanto dos rolamentos quanto da parte elétrica do motor. [006] A invenção proposta é mais resistente às poeiras e detritos uma vez que o motor linear pode ser considerado um motor aberto com a distância entre ferro maior e protegida contra contaminantes através da impregnação por resina. Isto reduz ou elimina o problema de falha de motores por invasão de particulados e água.

[007] Os transportadores lineares tradicionais tracionados por motor rotativo na sua cabeceira possuem um outro inconveniente: apenas um sentido de funcionamento, uma vez que esteiras flexíveis devem funcionar por tração no tambor de acionamento e não por compressão, o que ocasionaria deformação na esteira e não a movimentação. Este fato impõe um sentido de funcionamento destes equipamentos sem a possibilidade de reversão de sentido de operação sem uma modificação física no equipamento como por exemplo a instalação de outro conjunto motor na outra extremidade do transportador, no seu tambor de retorno. Isto faz com que esteira que operem em dois sentidos possuam 2 conjuntos motores e, um desses conjuntos fica ocioso durante o funcionamento do outro.

[008] Com o acionamento linear através de motores lineares distribuídos ao longo do transportador, este problema é eliminado e , o transportador pode operar nos dois sentidos sem ter que deixar nenhum motor ocioso em ambos os sentidos. Isto é possível devido ao fato de cada unidade poder ser controlada individualmente e em conjunto formando uma onda de acionamento na direção desejada com o envolvimento de todos os motores lineares impedindo a deformação da esteira de transporte e resultando em maior vantagem operacional.

[009] Motores lineares são motores elétricos que possuem os mesmos componentes de motores elétricos rotativos, porém, desempenham movimentação em forma de movimento linear relativo entre as partes. [010] O secundário de um motor linear é a parte correspondente ao rotor de urn motor rotativo convencional de indução e o primário do motor linear é a parte onde se encontram os enrolamentos e o núcleo de ferro.

[Oil] Os motores lineares são geralmente motores de baixo consumo e possuem vantagens na aplicação direta da movimentação linear sem precisar converter o movimento rotativo.

[012] O motor linear desta invenção possui uma modificação no seu elemento secundário o que permite a aplicação em movimentação linear em loop como as executadas por esteiras lineares. Podendo ser implementados em transportadores de esteiras flexíveis , de borracha, esteiras metálicas, transportadores verticais ou horizontais, e também nos transportadores de trajetos curtos ou longos devido a sua distribuição linear e a versatilidade de instalação destes motores que foram pensados para serem instalados nos intervalos entre roletes destes tipos de transportadores.

[013] O secundário apresentado possui a característica de não ser um elemento contínuo, mas seccionado em diversas lâminas formando um comboio de chapas. Este comboio proposto pode ser ainda de duas formas:

[014] A primeira, são chapas de formato aproximadamente retangular com alguma sobreposição entre elas permitindo a acomodação no comboio de chapas no tambor de retorno (fig. 5) do equipamento a ser tracionado como, por exemplo, uma esteira transportadora;

[015] A segunda, são chapas trapezoidais com sua base maior a ser fixada na correia transportadora e a base menor apontada para a parte interna do loop. Esta configuração também permite a acomodação do comboio nos tambores de retorno do transportador linear (fig. 6).

[016] A invenção proposta é pensada para operar em ambientes agressivos como o ambiente de mineração onde poeiras, líquidos e detritos podem estar presentes. Para isso, o motor conta com uma série de itens de proteção que permitem sua operação segura neste tipo de ambiente.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[017] A invenção desenvolvida procurou subsídios técnicos em outros trabalhos revelados em artigos e outras patentes, não encontrando similaridade nestas publicações.

[018] Desta forma, foram desenvolvidos os requisitos necessários para permitir o pleno uso deste motor com secundário modificado nos equipamentos que atualmente utilizam motorização rotativa convencional no seu funcionamento.

[019] Os motores descritos como anterioridades possuem diferenças claras no tipo de primário e no secundário, sendo a grande maioria das publicações encontradas do tipo motor síncrono, de passo ou secundários com utilização de ímãs permanentes o que descaracteriza qualquer competição com a invenção proposta.

Anterioridades

[020] 1982 | HPGK: Motor Linear [PI8103086]: "A invenção diz respeito a um motor linear que compreende um induzido ou armadura e um estator cada um adaptado para proporcionar uma sequência de polos Norte e Sul ao longo da extensão do motor. O afastamento polar dos ímãs do estator é diferente do relativo às bobinas do induzido, de modo que, mediante uma adequada excitação das referidas bobinas, essa diferença em afastamento polar e estator pode resultar em um empuxo líquido do induzido em relação ao estator, em uma direção conveniente, em qualquer localização dentro de um limite de posições longitudinais relativas do induzido e do estator." Este motor não compete com a invenção proposta pois se caracteriza pelo uso de ímãs permanentes no estator, sendo , portanto, um outro tipo de equipamento.

[021] 19831 FIPAI: Motor de passos linear [PI 8105580-3 A2]: "Refere-se o presente invento um núcleo dentado de material ferromagnético mole, com espaçamento menor ou maior em relação à disposição dos vários núcleos envolventes ao longo do núcleo, também de material ferromagnético mole e excitados cada um por meio de bobinas elétricas. Com a excitação progressiva das bobinas, forma-se um campo magnético escalonado que atua sobre os dentes do núcleo, deslocando-o linearmente devido a defasagem dos dentes do núcleo com o núcleo em U." Tal patente versa sobre um Motor Linear de passo sendo aplicado a problemas de controle de movimentação. Difere-se, portanto, quanto ao tipo de motor e pela sua aplicação.

[022] 19851 JENS: Motor elétrico linear de bobinas fixas para corrente alternada [PI 8302826-9]: "Patente de invenção de um motor linear que compreende dois núcleos com suas respectivas bobinas de excitação ligadas diretamente à corrente alternada, que movimentam um êmbolo magnetizado em sentido constante, ao longo do eixo. Nas versões próprias para grande potência, o êmbolo dispõe de sua própria bobina de magnetização que é ligada à corrente alternada por uma ponte retificadora de onda completa; dispõe ainda de dois segmentos de núcleo que completam o circuito magnético e a montagem mecânica do mesmo; e também dispõe de duas molas encaixadas dentro de duas cavidades nos núcleos que armazenam o momento cinético do êmbolo quando o motor é usado como vibrador." Tal motor, não possui nenhuma característica semelhante a invenção proposta além do fato de ser um tipo de motor linear.

[023] 19851 UTDC: Elemento primário para motor de indução linear e elemento primário para motor de indução linear de um único lado [PI 8504327-3]: "é objetivo da presente invenção apresentar um elemento primário de um motor de indução linear no qual as desvantagens [como o problema encontrado com o uso de tais motores no campo de transportes com a energia dissipada como calor pelo motor e os problemas associados com a remoção desse calor] sejam eliminadas ou atenuadas." Tal patente se caracteriza pela Técnica de refrigeração do primário de motores lineares através da inserção de ventilação mecânica forçada, além disso possui única face o que o torna diferente a invenção proposta.

[024] 19891 DuPont: Sistema útil para controlar múltiplos secundários síncronos de um motor linear de um trajeto alongado - [PI 8707773-6]: "Um sistema útil para controlar múltiplos secundários de um maior linear disposto ao longo de um trajeto alongado com o sistema tendo um motor síncrono linear com o seu primário alongado disposto ao longo do trajeto alongado e pelo menos um secundário responsivo ao primário." Tal patente é caracterizada por motor linear síncrono de primário longo e múltiplos secundários curtos e formato de carros independentes e, portanto, totalmente diferente da invenção proposta.

[025] 19911 DuPont: Sistema de propulsão de motor linear - [PI 8907872-1]: "A Invenção apresenta um sistema para propulsão de carros individuais ao longo de um trajeto sem fim, de uma primeira velocidade contíguos em uma pilha na seção ajuntamento de carros, para uma segunda velocidade afastados na seção operacional e para uma terceira velocidade em uma seção formadora de ajuntamento, onde os carros retornam à primeira velocidade no ajuntamento. Novos carros são propelidos por um motor linear em que cada carro tem um secundário síncrono e um de histerese fixados. Um primeiro primário posicionado adjacente a uma parte do trajeto desenvolve ondas eletromagnéticas para engajamento com os secundários síncronos, a fim de proporcionar um afastamento controlado dos carros, e um segundo primário adjacente a outra parte do trajeto desenvolve outras ondas eletromagnéticas para engajamento com os secundários de histerese, a fim de proporcionar uma contiguidade controlada dos carros." Tal patente se caracteriza por um Motor Linear síncrono e de hísterese de primário longo e múltiplos secundários curtos independentes sendo, portanto, diferentes desta patente.

[026] 1996 | Shoichi Hara: Belt Conveyor - [JPH10231009A]:"Problema a ser resolvido: usar um motor linear para acionar uma correia transportadora sem contato com redução de ruído. Solução: Uma correia transportadora 2 funcionou como um condutor secundário é transportada entre os rolos 1 dispostos em paralelo. Um eletroímã é disposto na parte traseira da correia transportadora localizada em uma área de transporte para usar uma fonte de acionamento como um motor linear de lado único com a correia transportadora. Uma caixa de ar em uma forma plana é disposta no eletroímã . O ar é soprado de uma série de pequenos orifícios feitos na face superior à da caixa de ar para levitar e apoiar a correia transportadora." Trata-se de uma correia transportadora que levita sobre um colchão de ar e é propelida por um motor linear que utiliza como secundário a própria correia que contém ímãs permanentes e desta forma, difere totalmente da invenção proposta.

[027] 19981 LG: 5 Conjunto magnético para motor linear - [PI 9605555-3]: "Trata- se de um conjunto magnético de motor linear, o qual é capaz de facilitar a montagem e aumentar a confiabilidade disso por fixar magnetos em uma carcaça magnética cilíndrica para formar um conjunto magnético, e que inclui uma carcaça magnética, e uma pluralidade de magnetos fixados em uma superfície periférica da carcaça magnética." Tal patente se caracteriza por um Motor Linear com ímãs permanentes no secundário e montados em uma carcaça cilíndrica, portanto trata-se de um outro tipo de motor linear.

[028] 2005 | VM: Motor síncrono linear com circuitos constantes de tempo múltiplo, um membro de estator síncrono secundário e método aperfeiçoado para a montagem de ímãs permanentes - [PI 0311239-0]: "A presente invenção refere-se a um motor síncrono linear que consiste em uma peça específica principal e uma secundária. A porção secundária é uma contra placa ferromagnética. Uma disposição de ímãs permanentes é conectada à contra placa, de modo que um passo polar variável ou fixo ocorra em uma maneira precisa entre pelo menos dois ímãs de polaridade alternada, o que aperfeiçoa os métodos existentes para conectar, guiar, proteger e intensificar a disposição de fluxo total produzida e emitida pelos ímãs permanentes. Um membro de estator secundário linear eletricamente síncrono de peça única acompanha um membro principal, o motor de ímã permanente linear síncrono. A frequência elétrica do estator é adaptável para permitir uma ampla variedade de aplicações de frenagem." Tal patente se caracteriza por um Motor Linear síncrono de induzido longo. Utilizado também como um freio eletrodinâmico para elevadores, bem como transportes de entretenimento, tais como torres de descida, montanhas- russas e qualquer outro dispositivo móvel que exija aplicações de frenagem de alto empuxo e dignas de confiança. Configurando assim um outro tipo de equipamento.

[029] 20061 Hoganas AB: Núcleo de Estator para Motor Linear [PI 0408267-2]: "A invenção refere-se a um motor linear compreendendo um núcleo de estator e/ou um condutor. O núcleo de estator do dito motor linear compreende um perímetro interno, um perímetro externo circundando essencialmente o perímetro interno, um primeiro e um segundo dente sendo dispostos ao longo de um dentre o perímetro interno e o perímetro externo, uma fenda para receber uma bobina de estator, a dita fenda sendo uma cavidade disposta dentro do núcleo do estator, onde o dito núcleo de estator é dividido em uma primeira parte de estator e uma segunda parte de estator, a dita primeira parte de estator incluindo o primeiro dente, sendo disposto para definir parcialmente a fenda, e sendo feita de pó magnético macio e a dita segunda parte de estator incluindo o segundo dente, sendo feita para definir parcialmente a fenda, e sendo feita de pó magnético macio." Tal patente se caracteriza por um Motor Linear tubular segmentado em anéis. A topologia pode ter, alegadamente, inúmeros (estrela, ovalado etc.) formatos para os quais não são informadas, nem ao menos se vislumbra, as aplicações. Desta forma, trata-se de um motor diferente do invento deste documento.

[030] 20061 Klessmann Holzbearbeitungssysteme GmbH:

Werkstücktransportvorrichtung mit zumindest einer endlos umlaufenden Kette - [DE102005019036A1]: "Em tal dispositivo de transporte são fornecidos na órbita da corrente dispositivos de guia aos quais um fio superior das correntes que suportam o trilho para os rolos dos elos da corrente pode ser ouvido. A fim de acionar a corrente o mais livre de vibração possível, um acionamento linear é fornecido correspondendo a um motor linear eletromagnético, incluindo as partes primárias relativamente móveis e as partes secundárias do acionamento linear estão dispostas na órbita da corrente e nos elos da corrente." Tal patente utiliza um motor síncrono com secundário de ímãs permanentes o que configura outro tipo de motor linear e, portanto, diferente da inovação proposta neste documento.

[031] 2008 | Beerre: Motor Hidráulico Linear e Esteira Rolante Alternada - [PI 0516925-9]: "Representado por uma solução inventiva composta de um motor hidráulico linear inclui um cilindro alongado e pelo menos um pistão deslizante localizado dentro do cilindro. O pistão tem uma parte longitudinalmente estendida que se encaixa com folga no cilindro e que descreve um trajeto que penetra uma zona interior do cilindro que se estende radial e internamente da abertura da parede do cilindro. Um membro de reforço interno está localizado dentro do cilindro para se movimentar com o pistão. O membro de reforço descreve um trajeto que também penetra tal zona interior do cilindro que se estende radial e internamente da abertura na parede do cilindro e o membro de reforço tem partes que são concêntricas e radialmente alinhadas às partes circunferencialmente espaçadas da parede do cilindro que estão em lados opostos de tal abertura na parede do cilindro." Tal patente se caracteriza por um Sistema Hidráulico com movimento retilíneo fornecido por um maquinário constitutivamente linear. Topologia não pertinente, no todo ou em partes, ao projeto de uma esteira transportadora apresentada neste documento.

[032] 20101 KKT: Motor Linear - [PI 0923573-6]: "O motor linear é configurado por inclusão de uma linha de ímãs permanentes externos, configurada por disposição de ímãs permanentes arqueados para que fiquem adjacentes entre si, em uma maneira que os polos magnéticos dos ímãs permanentes sejam girados no máximo por 90° em relação aos outros ímãs permanentes, em uma seção transversal incluindo eixos centrais dos ímãs permanentes, um campo magnético incluindo uma linha de ímãs permanentes internos, tendo vetores de magnetização cujos componentes direcionais radiais são dirigidos nas mesmas direções daquelas da linha de ímãs permanentes externos, e cujos componentes direcionais axiais são dirigidos em direções opostas àquelas da linha de ímãs permanentes externos, uma armadura incluindo uma bobina trifásica moldada como um anel, que é suportada entre a linha de ímãs permanentes externos e a linha de ímãs permanentes internos, de modo a ser móvel em uma direção axial do anel, e um dispositivo de excitação, que faz com que a armadura gere um torque predeterminado. Dessa maneira, fortes fluxos magnéticos podem ser ligados com uma bobina de armadura, sem o uso de um núcleo de ferro, e os fluxos magnéticos do campo magnético são ligados com toda a bobina da armadura." Tal patente se caracteriza por um Motor linear tubular com ímãs permanentes arqueados. Projetado para trabalhar também como gerador. Deve ser caracterizado fortemente como um atuador e , portanto, diverge do acionamento linear proposto para esteiras transportadoras.

[033] 20111 Gillette: Motor Linear e Método para Operação do Mesmo - [PI 0620835-5]: "A presente invenção refere-se ao aparelho e os sistemas ou métodos associados que incluem uma máquina linear com um elemento de núcleo alongado e axialmente deslizante (isto é, um eixo). Em uma modalidade, o eixo inclui pelo menos uma abertura radial para proporcionar comunicação de um fluido (por exemplo, ar) entre um volume interno de um tubo de enrolamento que contém um ou mais enrolamentos estacionários, e cada extremidade do eixo, através de um lúmen que se estende axialmente portodo o comprimento do eixo. Os enrolamentos estacionários estão espaçados para permitir o fluxo do fluido através de uma pluralidade de aberturas radiais presentes no tubo de enrolamento. Em particular, a circulação de fluido através dos enrolamentos pode proporcionar suficiente resfriamento para aumentar a classificação de corrente máxima da máquina. A circulação de fluido pode, também, oferecer capacidades de processamento pneumático (por exemplo, imobilização por vácuo, expulsão por sopro). Em uma modalidade exemplar, o aparelho pode ser usado para inserir separadores de papel do tipo tubo-e-quadrado em invólucros de bateria, em altas velocidades." Tal patente é caracterizada por um Motor tubular composto por um enrolamento estacionário e um núcleo secundário constituído de ímãs permanentes. Sistema que pode acelerar axialmente um mandril para operar sobre uma peça de trabalho, acompanhar uma peça de trabalho e posicionar o mandril para operar na mesma, aplicar uma pressão de vácuo a aberturas presentes no mandril para prender pelo menos um objeto a ser manipulado, e reverter rapidamente o vácuo para uma pressão positiva de modo a liberar o dito objeto em um ponto predeterminado no perfil de movimento. Configurando assim um outro tipo de equipamento.

[034] 20121 JASTRZEMBSKI JAN PETER: Antrieb eines Fõrderers durch einen Linearmotor - [DE102011016039A1]: "O método envolve girar uma correia transportadora sem fim ou uma corrente transportadora sem fim de uma correia transportadora em torno de dispositivos de deflexão. A correia ou corrente é acionada eletromagneticamente por um motor linear em associação com peças secundárias magnéticas macias. O motor é disposto em um estator e entre os trechos superior e inferior, e as bobinas (3) de um sistema alimentado multifásico são fornecidas com uma peça de construção de dois lados. A parte de construção é conectada com as partes secundárias na correia para gerar força na direção de alimentação sob prevenção de forças normais. Uma reivindicação independente também está incluída para um transportador de correia que compreende motores lineares. Tal patente se difere da invenção proposta pelo tipo de motor utilizado (motor síncrono) com peças de secundário ferromagnéticas enquanto na presente solução as placas do secundário são de materiais condutores elétricos como alumínio e cobre. Configurando assim, um outro tipo de equipamento.

[035] 20131 Whirlpool: Sistema e método de controle de curso e operação em frequência de ressonância de um motor linear ressonante - [PI 1103776-8 A2]: "Esta invenção se refere a um sistema e método de controle de curso de um motor linear ressonante, que foi desenvolvido para permitir que um único sensor de variação de fluxo magnético controle, simultaneamente, a amplitude de operação de uma parte móvel acoplada a um deslocador por meio de uma mola ressonante, e a frequência de operação do deslocador, resultando em um acionamento que permite a operação do sistema na frequência de ressonância mecânica do equipamento." Tal patente é caracterizada por um método de controle de um Motor linear síncrono e não compete com a invenção proposta.

[036] 20131 JLT: Motor/Gerador com Relutância Comutada Linear [PI 0717215- 0]: "A presente invenção consiste de uma máquina elétrica com relutância comutada linear que pode ser operada indistintamente como um gerador ou um motor, com uma série de características que permitem a otimização da relação entre massa e potência, bem como do custo de fabricação. A máquina possui vários espaços de ar, cruzados por um único fluxo magnético, no qual é obtida a força magnética. Este fluxo é alimentado por um conjunto de bobinas colocadas nas partes ativas, em que estas partes ativas são dois cabeçotes nos quais o fluxo magnético se fecha. Poderá haver outras partes ativas no mencionado circuito magnético através das quais o fluxo magnético não se fecha. Um conjunto de elementos passivos, normalmente os transdutores, produzem, durante o movimento relativo à outra parte, uma variação da relutância do circuito com relação à posição que causa uma força magnética. A característica mais exclusiva da presente invenção é que o fluxo magnético somente retorna através das duas partes ativas mais externas, o que permite a redução desejada da massa, peso e custo." Tal patente é caracterizada por uma Máquina de relutância comutada linear visando a aplicação em geração de energia através de ondas marítimas sendo, portanto , totalmente diferente da invenção proposta.

[037] 20141 Whirlpool: Método de acionamento elétrico de motor linear - [BR 10 2012 015252-5 A2]: "A invenção refere-se a um inédito método de acionamento elétrico de motor linear e, em especial, um método de acionamento elétrico fundamentalmente baseada na técnica de modulação por largura de pulso senoidal, na qual a tensão elétrica do sinal elétrico compreende pelo menos um segmento de onda de espectro quadrático e a corrente elétrica do sinal elétrico compreende pelo menos um segmento de onda de espectro fundamentalmente senoidal." Tal patente é caracterizada por um método de acionamento e controle de motor linear especialmente baseado na técnica de modulação por largura de pulso senoidal, não competindo com a invenção proposta.

[038] 2015 | KKYD: Armadura de motor linear, motor linear e método de fabricação de armadura - [BR 10 2013 005643-0 A2]: "Uma armadura de um motor linear. A armadura inclui um núcleo de armadura com uma pluralidade de dentes dispostos linearmente e espaçados em intervalos pré-determinados e uma pluralidade de bobinas encaixadas em dentes adjacentes, sendo que cada uma das bobinas apresenta partes de flange, sendo que um enrolamento é enrolado em torno da bobina para formar uma espiral. Pelo menos uma das partes de flange da bobina é formada com uma primeira protrusão e uma segunda protrusão. Uma seção sobreposta é formada pelas primeira e segunda protrusões de duas bobinas adjacentes que entram em contato ou se sobrepõe entre si." Tal patente é caracterizada por um Motor Linear síncrono com metodologia não convencional de montagem dos enrolamentos nas ranhuras do primário. O secundário é formado de ímãs permanentes. Esta patente versa sobre método de fabricação de m motor linear totalmente diferente do motor revelado neste documento.

[039] 20151 LG: Estrutura de estator de motor linear - PI 0105269-1: "A presente invenção refere-se a uma estrutura de estator de urn motor linear, e mais particularmente, a estrutura de estator de urn motor linear, que é capaz de reduzir o número de partes e de simplificar a estrutura de montagem." Tal patente é caracterizada por uma montagem de primário de motor linear síncrono. Na estrutura de estator de um motor linear, uma espiral é enrolada em torno de uma bobina; uma pluralidade de elementos de núcleo empilhado unitário de uma espessura predeterminada, cada um dos quais é formado empilhando uma pluralidade de folhas de laminação formadas de chapas finas em formato predeterminado, e radialmente posicionados na circunferência externa da bobina. Consequentemente, é possível para reduzir o número de partes que formam o estator e para simplificar a estrutura do estator. Portanto, é possível reduzir o tempo para montar as partes e processos de montar as partes, para assim aperfeiçoar a produtividade de montagem. Sendo assim, o objeto desta patente não compete com o acionamento linear de esteiras transportadoras revelado neste documento.

[040] 2017 |TKE AG: Motor Síncrono Linear; e uso de um Motor Síncrono Linear - [BR 112014013783-8 A2]: "A presente invenção se refere a um motor síncrono linear compreendendo um estator longo, o qual apresenta enrolamentos de bobina, e um rotor, o qual na direção longitudinal do motor síncrono linear apresenta uma multiplicidade de ímãs sucessivos." Tal patente é caracterizada por um Motor síncrono linear de indutor curto (ímãs permanentes) e induzido longo (enrolamento com bobinas) cuja propriedade intelectual reserva exclusivamente sua aplicação para trens de levitação magnética. Desta forma, além de se caracterizar por um motor totalmente diferente, a aplicação é em uma área totalmente diversa do transporte de materiais granulados em esteiras transportadoras. [041] 20191 Hamilton: Conjunto de translador de motor linear, e, atuador eletromagnético - [BR 102018073495-4 A2]: "Trata-se de um conjunto de translador de motor linear para o uso num atuador eletromagnético, de acordo com uma modalidade. O conjunto de translador de motor linear compreende: urn alojamento cilíndrico que tem uma primeira extremidade, uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade, uma porção com flange na segunda extremidade e um furo cego que se inicia na segunda extremidade e que se estende dentro do alojamento cilíndrico até uma base de furo cego; um corpo tubular localizado dentro do furo cego, sendo que o corpo tubular inclui uma pluralidade de ímãs permanentes; e uma tampa de extremidade firmemente fixada à porção com flange." Tal patente é caracterizada por um Atuador linear com aplicação em aeronaves não sendo assim, possível comparar com a aplicação do acionamento linear proposto para esteiras transportadoras.

[042] 20201 UFRJ: Motor Linear Aplicado a Veículos de Transporte por Levitação Magnética [PI 1103525-0 Bl]: "O motor linear da presente invenção apresenta uma configuração em que a posição do secundário é invertida e o mesmo é posicionado acima do primário que está conectado ao veículo, ocasionando uma força de atração ou força normal (Fn) entre o primário e secundário, que possui o mesmo sentido da força de levitação magnética, e assim contribuindo com a levitação e consequente sustentação do veículo. Para que os núcleos do primário e secundário fiquem frontalmente expostos, eles são montados em suportes específicos de modo a permitir a manifestação dos esforços normais de forma útil na sustentação do veículo, O secundário, solidário à via permanente, deve ficar com a face de seu núcleo magnético voltada para baixo, enquanto o primário, solidário ao veículo deve ficar com a face de seu núcleo voltada para cima. Tal patente é caracterizada por um Motor de indução linear com primário curto e secundário longo tipo escada (nomenclatura do seu equivalente "rotor gaiola-de- esquilo" nos motores rotativos) A proteção intelectual está concentrada no aproveitamento da força normal para a levitação do veículo através da montagem do sistema de tração. Este motor possui secundário diferente do proposto neste documento, além disso suas aplicações divergem.

[043] 19741 PT Components Inc: Linear motor conveyor - [US3788447A]: "Um transportador que usa motor linear possui um suporte guia sem fim no qual os estatores dos motores lineares são alojados. Os segmentos do transportador são articulados de forma articulada em um laço sem fim para o movimento de articulação, tanto horizontal quanto verticalmente, ou ambos, ao longo do caminho sem fim definido pelo suporte de guia. Os segmentos do transportador, que têm uma parte da armadura que se estende através de fendas no suporte de guia, são retidos no suporte de guia em todas as orientações do transportador por partes que se estendem lateralmente, incluindo uma parte de suporte de carga. O transportador é impulsionado ao longo da pista de guia em virtude do acoplamento eletromagnético dos estatores do motor linear com as porções de armadura do loop do segmento do transportador." Tal patente é caracterizada por transportador linear com secundário articulado para curvas verticais e horizontais tais chapas de secundário se diferenciam da invenção atual tanto pela forma geométrica quanto pela fixação na esteira viajante. Nesta publicação, a lâmina de secundário possui ramificações horizontais planas que funcionam como o transportador de volumes enquanto a invenção proposta as chapas de secundário são independentes do elemento esteira devendo ser fixadas a este. Outra diferença a ser observada é que na publicação descrita as chapas de secundário são fixadas umas às outras constituindo um comboio de elos com restrições ao alongamento. Já na invenção proposta, as lâminas de secundário não são fixadas umas nas outras permitindo o alongamento da esteira transportadora as quais são fixadas, o que é importante para não restringir o grau de liberdade de alongamento da correia transportadora de borracha. [044] 19921 HUL: Conveyor belt with built-in magnetic-motor linear drive - [US5088593A] e [US5172803]: "Um transportador tem uma correia sem fim estendida sobre os rolos a montante e a jusante e com trechos superiores e inferiores. A correia tem uma superfície externa adaptada para transportar uma carga no trecho superior e uma superfície inferior voltada para dentro. ímãs permanentes são fixados à superfície interna da correia e um estator de motor linear é fornecido sob o trecho superior e justaposto com os ímãs permanentes dos mesmos. O estator e os ímãs juntos formam um motor linear para avançar o trecho superior a jusante. Uma matriz de tais ímãs permanentes é embutida na superfície inferior da correia espaçada para permitir que a correia flexione." Tal patente é caracterizada por uma esteira linear de face plana com crista inferior. Possui ímãs permanentes montados tanto no interior da correia quanto na crista inferior. Se difere da invenção proposta por utilizar imãs tanto para propulsão quanto na tentativa de levitar sua correia.

[045] 20111 Siemens: Conveyor system comprising an electromagnetic brake - [WO2011042487A2]: "A invenção se refere a um sistema de transporte que compreende um dispositivo de transporte que pode ser movido ao longo de um caminho de deslocamento substancialmente vertical e um motor linear que compreende uma parte primária, disposta no referido dispositivo de transporte, e um secundário parte disposta ao longo do caminho de viagem. A parte primária tem um enrolamento primário e pelo menos um ímã permanente, e a parte secundária tem um perfil na direção do caminho de deslocamento, compreendendo ranhuras e dentes alternadamente dispostos. A fim de aumentar a segurança operacional, um enrolamento de freio é disposto na parte secundária de modo que possa gerar uma força de frenagem interagindo com o ímã permanente, para frear o referido dispositivo de transporte". Tal patente é caracterizada por sistema de transporte para deslocamentos na direção vertical tracionado por motor Linear que compreende uma parte primária composta por um enrolamento e um ímã e uma parte secundária disposta ao longo do caminho com sulcos e dentes. Compreende também um freio. Se difere por utilizar ímãs para completar o circuito magnético.

[046] 2013 | BG: Sorting system with linear synchronous motor drive - [US8502422B2]: "A presente invenção refere-se a um sistema de triagem incluindo um transportador que compreende uma pluralidade de carrinhos para transportar artigos, em particular para classificar artigos como pacotes e calibradores de bagagem. O transportador possui um sistema de acionamento de motor síncrono linear com estatores dispostos ao longo de uma trilha que os carrinhos seguem. Os elementos de reação são montados em cada um dos carrinhos. Cada um dos elementos de reação compreende um número par ou ímpar de ímãs permanentes dispostos em um suporte em forma de placa. Os ímãs em elementos de reação de carrinhos adjacentes são dispostos para formar uma seta de ímãs com polaridade alternada, a referida fileira tendo dois ímãs vizinhos. Pelo menos um dos dois ímãs vizinhos tem uma dimensão reduzida na direção de transporte e os dois ímãs vizinhos estão situados em uma transição entre carrinhos adjacentes." Tal patente é caracterizada por um sistema de classificação ou separação de objetos caracterizado por um transporte de artigos através de esteira linear movimentada por um motor linear síncrono cujo estator é distribuído ao logo do caminho. Utiliza ímãs nas placas transportadoras divergindo do acionamento proposto nesta invenção.

[047] 2014 | Syntegon Technology GmbH: Method for operating an electromagnetic transfer system, and transfer system - [US9061838B2]: "A invenção se refere a um método para operar um sistema de transferência eletromagnética que é usado para transportar itens para um dispositivo transportador a jusante, e que compreende um caminho de transporte , de preferência projetado para ser fechado, no qual há pelo menos um elemento de transporte móvel para um item que é movido ao longo de uma superfície de transporte pelo referido elemento de transporte , o referido elemento de transporte tendo pelo menos um elemento de ímã permanente que é disposto para ser conectado funcionalmente a bobinas indutoras individualmente energizáveis que estão dispostas ao longo do caminho de transporte . Meios de detecção de posição são fornecidos para determinar a posição do elemento de transporte no referido caminho de transporte e, em uma região de entrega, o item é entregue a partir do transporte superfície para o dispositivo transportador a jusante, dito dispositivo transportador tendo um acionamento separado. De acordo com a invenção, a fim de reduzir o espaçamento entre itens individuais no dispositivo transportador a jusante, a velocidade do transportador do referido dispositivo transportador é reduzido intermitentemente no ponto de entrega da superfície de transporte para o dispositivo de transporte, em relação à velocidade do elemento de transporte e / ou a velocidade do elemento de transporte é aumentada no ponto de entrega em relação à velocidade do transportador do dispositivo transportador . ” Tal patente é caracterizada por um Método de transferência eletromagnético entre esteiras. Consiste em um acoplamento magnético entre a esteira portadora e a carga. Não opera com motor linear e , portanto, não compete com a invenção proposta.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[048] Todo sistema pode ser melhor compreendido através da seguinte descrição detalhada, em consonância com as figuras em anexo, onde:

A FIGURA 1 mostra uma visão geral do motor linear de indução desta invenção que possui as partes chamadas secundário (01), enrolamentos de cobre do primário (02), Roletes de proteção lateral e superior (03), peças de fixação do secundário (04), limpador de cerdas do secundário (05), defletor para as chapas do secundário (06), eixo de fixação das faces de primário (07), núcleo de ferro do primário (08), caixas de proteção (09), dissipador de calor (10) e estrutura de base de fixação do motor (11). A FIGURA 2 mostra uma vista lateral do motor com um corte transversal AA onde observamos que o primário possui duas faces (08a) e (08b) em ambos os lados do secundário.

A FIGURA 3 ilustra uma vista superior com os componentes essenciais do motor na qual é possível visualizar os núcleos das faces do primário hachurados (08a) e (08b), e também as ranhuras no núcleo do primário (13) onde são alojados os enrolamentos de cobre (02) e, ainda, o secundário seccionado (01) do tipo sobreposto. Nesta vista , é possível ver o espaço de ar entre o secundário e as faces do primário (14), os furos de fixação (12) da estrutura de base do motor

A FIGURA 4 mostra o acionamento linear sendo aplicado a um transportador de correia linear onde podem ser vistos: a lona da esteira (15), os tambores de retorno do loop (16), os roletes de retorno (17), as unidades de primário (18) distribuídas ao longo do transportador, o eixo do tambor de retorno (19) e a estrutura dos roletes de carga que suportam a esteira (20) e os roletes de carga (21).

A FIGURA 5 mostra o tipo de secundário seccionado sobreposto (22) onde as chapas formam um comboio sobreposto e intercalado para permitir que as lâminas se acomodem durante a curva no tambor de retorno. Nesta configuração, o secundário possui a espessura de 2 chapas como é possível observar nas vistas desenhadas nesta figura.

A FIGURA 6 mostra o tipo de secundário seccionado trapezoidal (23) onde não há sobreposição de chapas, mas sim um comboio linear de lâminas trapezoidais do secundário. Nesta configuração o secundário possui a espessura de uma única chapa. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[049] O acionamento linear para equipamento de transporte contínuo de materiais a granel precisou ser desenvolvido para resolver o problema dos transportadores convencionais que utilizam motorização rotativa no seu tambor de cabeceira. Tal solução convencional necessita de altas tensões de esticamento na correia para que não haja deslizamento no tambor de acionamento. Estas elevadas tensões mecânicas resultam em diversos problemas para o funcionamento do equipamento causando desgastes, ineficiências e risco à segurança operacional.

[050] A invenção mostrada aqui resolve o problema da motorização localizada e propõe a utilização das unidades de motor linear ao longo do comprimento do transportador a fim de atingir a potência necessária para o transporte de cargas requerido pelo equipamento.

[051] O acionamento linear proposto é baseado nos motores elétricos lineares de indução que, neste caso, são arranjados na configuração de primário curto de dupla face na qual duas unidades de motor linear de indução são posicionadas uma contra a outra (08a e 08b) deixando um vão livre entre elas para a passagem do elemento que sofrerá indução.

[052] O primário é a parte do motor elétrico que contém os enrolamentos das fases no formato de bobinas que são instaladas nas ranhuras do seu núcleo de ferro laminado formando os polos do motor.

[053] O elemento que sofre a indução gerada pela modulação de campo nos enrolamentos do primário se chama secundário e, neste caso, deve ser necessariamente construído com materiais condutores como o cobre ou alumínio.

[054] A invenção propõe ainda duas opções para este secundário, visto que na utilização em transportadores lineares o elemento secundário deve permitir a movimentação em loop se acomodando nos tambores de retorno localizados na cabeceira dos transportadores durante as curvas. Desta forma, as duas opções são:

[055] Um secundário seccionado sobreposto (22), onde as secções são justificadas para facilitar a flexibilidade da correia transportadora e ele deve ser sobreposto para permitir uma continuidade de área ativa e realizar curvas no tambor sem se deformar como ilustrado na figura 5. Com esta sobreposição, a área vista pelo primário é constante e sem lacunas obtendo assim uma maior eficiência e movimento suave. Uma desvantagem desta configuração é que a espessura total do secundário é a de duas chapas o que aumenta o gap entre as faces ativas do primário do motor.

[056] O segundo tipo é um secundário seccionado trapezoidal (23), onde as secções são justificadas pela flexibilidade da correia transportadora e possui o formato trapezoidal para permitir a realização das curvas nos tambores de retorno como mostrado na figura 6. Como neste caso não há sobreposição de chapas, a espessura do secundário é a mesma da chapa utilizada o que permite uma menor distância entre as faces ativas do primário. Porém, pelo formato da chapa ser trapezoidal, há uma perda de área ativa quando o secundário se encontra na região do primário causando uma eficiência menor além de vibrações pela variação entre a área superior e inferior da lâmina secundária.

[057] A invenção proposta se destaca das demais pelo uso de motor de indução de dupla face com secundário de alumínio seccionado na aplicação de transportadores lineares onde não foi encontrado nas buscas por anterioridades nenhum exemplo compatível.

[058] O acionamento e controle das unidades motoras é realizado através de inversores de frequência que atuam na modulação da corrente nas bobinas do primário gerando uma onda trafegante nos diferentes polos do motor. Este campo trafegante na região do gap, entre as faces ativas do primário, gera correntes induzidas nas faces das lâminas de material condutor do secundário. A interação entre os campos gerados pelas correntes do primário e do secundário geram forças na direção de movimentação do comboio de chapas."

[059] A utilização de diversas unidades de motores lineares, distribuídos ao longo do comprimento do transportador com acionamento sincronizado, impede o deslizamento do secundário que está solidário à correia transportadora e, desta forma, torna desnecessária a utilização de esticadores e altas cargas de tensionamento mecânico na correia. Este fato melhora a eficiência energética e reduz as cargas nos elementos de apoio como os roletes e rolamentos.

[060] Outra vantagem da invenção é aumentar a disponibilidade dos transportadores pelo fato de que caso haja uma falha em alguma unidade de motor elétrico, a sua carga pode ser redistribuída nos outros motores em operação. Assim, a unidade defeituosa pode ser trocada sem o desligamento do transportador por não haver contato mecânico entre as partes.

[061] A invenção deste tipo de acionamento distribuído com o secundário seccionado que permite acomodação nos tambores de retorno resolve ainda o problema da movimentação em sentido único existente nas esteiras convencionais de motores rotativos. Tais equipamentos, para gerar movimentação em dois sentidos necessitavam de conjunto motor nos dois tambores da esteira e a necessidade de reposicionamento dos esticadores ou tensionadores das correias flexíveis para que as esteiras sempre funcionassem em tração (puxando a correia). Com a motorização linear distribuída através do acionamento proposto, os transportadores podem se beneficiar com o acionamento em ambos os sentidos sem a necessidade de modificações físicas no equipamento. Pois a tensão na esteira é distribuída impedindo o "enrugamento" da correia. [062] A operação no transporte de cargas granuladas como pedras, minérios, areia, madeiras ou alimentos requer atenção especial, pois estes materiais podem facilmente contaminar os elementos de um motor elétrico. No caso dos motores convencionais a penetração de poeira ou grãos no seu interior seria fatal para o motor. Já na invenção proposta, o motor linear de indução tolera melhor a presença de sujeiras no seu interior por haver um maior espaço entre as chapas de secundário e a face ativa do primário. Além disso, a invenção conta com limpadores de cerdas ou raspadores para retirar detritos maiores, defletores na entrada e saída do primário para direcionar as chapas do primário e caixa de proteção para reduzir o volume de material contaminante que possa entrar no primário. Todos esses equipamentos são projetados para facilitar a montagem e manutenção do motor podendo ser retirados com facilidade para limpeza.

[063] Tal acionamento linear se aplica aos transportadores horizontais ou verticais, com esteiras flexíveis de borracha ou metálicas que atuam no transporte de materiais granulados.

[064] Os defletores (06) são elementos posicionados estrategicamente para evitar o desalinhamento do secundário, garantindo que suas chapas passarão na região central do primário sem tocar as faces internas. Este dispositivo consiste em duas placas posicionadas bilateralmente como um bocal que direcionam o comboio secundário para dentro do primário do motor afim de centralizar este elemento e evitar possíveis colisões. O material do defletor deve ser tal que não cause dano nas placas secundárias e construído de forma que possibilite sua substituição de forma prática quando necessário.

[065] Outro dispositivo de alinhamento/proteção são os roletes (003) que se encontram na parte superior da caixa (09). Sua presença é necessária pelo fato do motor ser posicionado no espaço entre roletes dos transportadores. Nesta região, há a possibilidade de formação de uma "barriga" ou flecha de deformação da esteira devido a ação da carga transportada. Esta curva catenária pode fazer com que o topo do secundário colida verticalmente com o corpo do primário ou sua caixa de proteção. Estes roletes então, impedem esta colisão e permitem a movimentação contínua da esteira e secundário. Os roletes devem ser construídos em material que não degrade o secundário como plásticos de engenharia ou compósitos e equipados com rolamentos para a rotação nos momentos de toque.

[066] Toda extensão das faces internas do primário deve ser resinada com uma cobertura de fibra de vidro . Isto promove proteção contra colisões indesejadas, toques do secundário e, também protege o motor contra água podendo operar em ambiente aberto embaixo de chuva.

[067] Pelo fato de o motor ficar muito tempo ligado, ele é equipado com dissipadores de calor (10) aletados em alumínio promovendo uma troca térmica por convecção natural ou forçada dependendo da temperatura ambiente do local de operação.

[068] A fixação de cada lâmina do secundário (04) é feita de forma independente na correia transportadora permitindo assim a liberdade de alongamento da mesma, e não restringindo o comportamento elástico do transportador. Em transportadores de correia flexível é normal o alongamento longitudinal devido às cargas de operação e também, por dilatação térmica durante a operação. O comboio de chapas do secundário do motor é fixado diretamente no corpo da correia através de parafusos e não pode impedir de nenhuma maneira a dilatação ou alongamento da correia pois, isto resultaria em uma elevada tensão mecânica no secundário do motor podendo causar sua quebra.