BRPI0720940A2

BRPI0720940A2 - Máquina elétrica motriz ou geradora polifásica e uso da mesma

Info

Publication number: BRPI0720940A2
Application number: BRPI0720940-1A
Authority: BR
Inventors: Dominique Sabadie
Original assignee: Delty
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2014-03-11
Also published as: CN101595625A; WO2008096062A2; EP2108214A2; FR2911443B1; US20100026103A1; FR2911443A1; WO2008096062A3; JP2010516224A

Description

MÁQUINA ELÉTRICA MOTRIZ OU GERADORA POLIFÁSICA E USO DA

MESMA

A presente invenção se refere a uma maquina elétrica motriz ou geradora polifásica que pode ser feita como uma máquina giratória ou como uma máquina linear, e o funcionando em uma maneira síncrona no princípio da variação da relutância. É, em particular, uma máquina de “força motriz” para vários usos industriais.

No campo das máquinas elétricas, deve-se notar que uma máquina de acionamento, designada geralmente como um motor elétrico, consome a energia elétrica e produz a energia mecânica. Inversamente, uma máquina de geração, designada geralmente como um gerador ou um alternador, consome a energia mecânica e produz a energia elétrica.

Uma fonte elétrica é chamada polifásica quando compreende duas ou mais fases. A corrente elétrica trifásica, isto é, compreendendo três fases, é comumente usada.

Uma máquina eletrônica síncrona gira em uma velocidade de rotação fixa que é um múltiplo da freqüência de sua corrente de alimentação elétrica.

A relutância é o quociente da força de acionamento magnética de um circuito magnético pelo fluxo magnético que passa através dele. A variação da 20 relutância cria conseqüentemente uma variação do fluxo magnético e da força de acionamento magnético. A própria variação do fluxo magnético cria, através de uma bobina, uma variação da corrente. A força de acionamento magnético cria um movimento linear ou uma rotação em um rotor.

Com estes princípios e definições eletrotécnicas sendo recordados, 25 referência é feita primeiramente, como a técnica anterior, a uma máquina giratória elétrica particular conhecida como um alternador BETHENOD-LATOUR, feito com uma fase monofásica para aplicações no campo de rádio. As Figuras 1 e 2 são vistas, respectivamente na seção que passa através do eixo e na secção transversal, de tal alternador.

Nesta máquina, o indutor e a armadura são ambos imóveis. O estator 1

consiste em um disco sólido ou peça de extremidade 2, fornecido em sua periferia, formando um núcleo da armadura, com um número idêntico 2N dos entalhes 3. O rotor 4 é uma roda de ferro, sem enrolamento, que é imobilizado em um eixo central 5 e que compreende em sua periferia um número igual a N de dentes 6.

O fluxo magnético é produzido por uma bobina indutiva fixa 7, colocada no centro do estator 1, de frente à roda entalhada do rotor 4. O circuito magnético consiste nesta roda móvel, núcleo da armadura e peça de extremidade 2.

Colocadas nos entalhes 2N 3 do núcleo da armadura 2 estão as bobinas da armadura 8, 2N em número, conectadas eletricamente em série, seus 5 enrolamentos sucessivos sendo bobinados no sentido reverso de modo que as forças eletromotivas estejam em fase e sejam adicionadas juntas.

Na operação, o eixo 5 sendo girado por uma fonte externa de movimento, os dentes 6 da roda do rotor 4 passam na frente dos entalhes fixos 3 do núcleo da armadura, daqui na frente das bobinas da armadura 8. Para cada entalhe 3, 10 quando um dente 6 do rotor 4 passa, o fluxo magnético varia de zero a um valor máximo e então retorna a zero, desse modo fazendo surgir, cada vez que um dente 6 passa, a uma voltagem alternada na bobina 8 do entalhe 3 em questão. A freqüência desta voltagem alternada, daqui da corrente elétrica produzida pelo alternador, é uma função da velocidade de rotação do rotor 4, em outras palavras 15 da velocidade de rotação do eixo 5.

O arranjo do estator deste alternador, chamado um alternador de ferro giratório, torna possível aumentar o número de entalhes periféricos e conseqüentemente produzir, sem aumentar a velocidade de rotação da porção giratória, uma corrente elétrica de freqüência mais elevada. O objeto da presente 20 invenção é fornecer uma máquina elétrica, sendo inspirada por aquela mencionada previamente, mas tendo possibilidades crescentes, em particular uma máquina elétrica que pode ser uma máquina de acionamento ou uma máquina de geração, e que também pode ter um funcionamento polifásico, ao manter uma estrutura simples, confiável e econômica.

Dessa forma, o assunto principal da invenção é uma maquina elétrica

motriz ou geradora polifásica que pode ser feita como uma máquina giratória ou como uma máquina linear, e o funcionando de uma maneira síncrona no princípio de variação da relutância, que compreende em combinação: uma porção fixa com os entalhes que abrigam as bobinas da armadura conectadas eletricamente em 30 série, por fase, seus enrolamentos sucessivos sendo bobinados em sentidos inversos; uma porção móvel fornecida com dentes situados de frente aos entalhes da porção fixa com um dente da porção móvel correspondendo a um número M x (2P) de entalhes da porção fixa, "M" sendo um número inteiro igual ou maior que um e "P" designando o número de fases da máquina; e uma porção de excitação, 35 de frente à porção fixa e a porção móvel, com uma bobina eletromagnética fornecida com a corrente contínua ou com um ímã permanente, e com um circuito magnético que faz com que o fluxo magnético de excitação contínua viaje entre a porção fixa e a porção móvel.

Em particular, a máquina elétrica polifásica da invenção pode ser feita como uma máquina giratória elétrica com "P" fases, a última compreendendo em 5 combinação um estator anular que compreende em seus entalhes radiais da periferia M x (2NxP) em número, nos quais são colocados tantas como bobinas da armadura quanto necessárias, deslocadas de uma fase para a outra; um rotor montou para girar ao longo do eixo central da máquina e fornecido em sua periferia com dentes que estão em número "N", projetando-se radialmente e 10 situados de frente aos entalhes do estator; e uma porção de excitação fixa colocada no centro do estator em torno do eixo da máquina.

Em tal máquina elétrica, as porções de "excitação" e "armadura" são fixas, e não há conseqüentemente nenhum enrolamento ou ímã na porção móvel, em particular no rotor no caso de uma máquina giratória. Somente as porções 15 sujeitas ao campo magnético em mais ou menos alta freqüência são feitas vantajosamente de folhas de metal laminadas finas a fim de limitar as perdas de eficiência por correntes parasitas; na prática, no caso de uma máquina giratória, isto significa que somente o anel do estator compreendendo M x (2NxP) entalhes radiais é laminado. As outras porções, em particular a porção do estator que 20 suporta o excitador e toda a porção móvel, em outras palavras o rotor com seus N dentes, são preferivelmente sólidos, os dentes podendo ser usinados na periferia do rotor. Estas características particulares fazem a máquina elétrica que é o assunto da invenção uma máquina notavelmente simples e econômica.

A porção do excitador fixa notavelmente pode compreender uma bobina 25 eletromagnética fornecida com a corrente elétrica direta, ou, como uma variação, um ímã permanente. Uma bobina eletromagnética fornece mais flexibilidade e variabilidade para o controle da máquina, e torna possível obter magnetizações mais fortes do que aquelas dos ímãs permanentes; a força motriz ou o torque que resultam daí são muito mais realçados. Entretanto, a excitação através de um ímã 30 permanente é uma solução simples e econômica, para a estrutura da própria máquina elétrica e para a produção da eletrônica para controlar a máquina. Em todos os casos, a porção do excitador é fixa e claramente distinta da armadura, e cria um fluxo de excitação magnética que é direto (e não alternado).

A máquina elétrica polifásica que é o assunto da presente invenção pode ser feita como um motor elétrico síncrono do tipo giratório ou linear, ou como um alternador, notavelmente como um motor elétrico trifásico ou como um alternador trifásico, preferivelmente com uma porção de excitação que pode ser controlada para variar o fluxo magnético de excitação direto.

Esta máquina difere, em particular, dos dispositivos conhecidos de acordo com as patentes US 4631510 e US 3041486 que não são máquinas de “energia” 5 elétrica, mas são do tipo "resolvedor", isso quer dizer que constituem sensores elétricos de posição angular, nos quais correntes muito baixas circulam, as potências implicadas sendo mínimas. Além disso, nestes dois documentos, o enrolamento de excitação é abrigado no estator e embutido nas bobinas da armadura, e este enrolamento de excitação é fornecido com a corrente alternada 10 e não com a corrente contínua, de modo que gera um fluxo de excitação que também é alternando e não direto.

No modo de funcionamento de "acionamento" da máquina elétrica de acordo com a invenção, uma corrente elétrica polifásica, por exemplo trifásica, a freqüência e tensão variáveis, é emitida para as bobinas do estator. A máquina 15 então funciona como um motor elétrico síncrono, a porção móvel (rotor) movendo em relação à porção fixa (estator) em uma velocidade que é proporcional à freqüência da corrente da fonte e que é inversamente proporcional ao número de dentes ou entalhes. De uma maneira simples e econômica, isto produz um motor elétrico síncrono sem bobina e sem ímã em sua porção móvel, em particular em 20 seu rotor.

No modo de “geração”, o rotor é girado por uma fonte externa de movimento e cria, em cada uma das bobinas das armaduras, uma corrente alternada. Mais particularmente, a porção móvel (rotor) magnetizada pela porção de excitação “escova" a bobina da armadura, e a variação do fluxo criada assim 25 gera uma corrente alternada a freqüência da qual é proporcional à velocidade do movimento relativo das porções móveis e fixas. A voltagem elétrica que aparece então é uma função da velocidade relativa e do fluxo da excitação. Desde que as forças eletromotivas das bobinas da armadura são adicionadas, para cada fase, a máquina funciona na maneira de um alternador que fornece notavelmente uma 30 corrente trifásica, a freqüência da corrente gerada sendo proporcional à velocidade de rotação. É conseqüentemente possível obter altas freqüências em baixas velocidades de rotação, simplesmente multiplicando os dentes do rotor e, em uma maneira correspondente, os entalhes do estator. É conseqüentemente possível produzir alternadores simplificados e econômicos, com um número 35 mínimo de componentes, por exemplo, os alternadores de veículos motorizados que seriam confiáveis e potentes. Em todos os casos, em outras palavras se a máquina elétrica é uma máquina de acionamento ou uma máquina de geração, o fluxo magnético que passa através da máquina pode ser controlado e a velocidade de rotação máxima do rotor não é limitada. Além disso, os dentes do rotor têm um efeito vantajoso 5 das pás do ventilador e fornecem uma refrigeração fácil da máquina. Estas vantagens tornam possível produzir motores ou geradores que funcionam a uma escala de velocidade e torque ampla, conseqüentemente para suprimir em determinadas aplicações as engrenagens de aumento ou de diminuição de velocidade comuns, tendo por resultado uma simplificação da cinemática e um 10 aumento na confiabilidade. Por exemplo, na aplicação de geradores de vento, a invenção torna possível dispensar as engrenagens de aumento de velocidade e obter diretamente a freqüência desejada da corrente elétrica.

A invenção será melhor compreendida com a ajuda da seguinte descrição, com referência aos desenhos esquemáticos anexos representando, como um exemplo, uma forma de execução desta máquina elétrica motriz ou geradora polifásica:

Figura 1 (já mencionada) é uma vista na seção passando através do eixo de uma máquina giratória elétrica da técnica anterior;

Figura 2 (já mencionada) é uma vista na secção transversal da máquina elétrica da Figura 1;

Figura 3 é um diagrama esquemático de uma máquina elétrica de acordo com a presente invenção;

Figura 4 é uma vista na seção passando através do eixo de uma máquina giratória elétrica de acordo com a presente invenção;

Figura 5 é uma vista na secção transversal do estator desta máquina

elétrica, ao longo da linha V-V da Figura 4;

Figura 6 é uma vista na secção transversal do rotor da máquina elétrica das Figuras 4 e 5;

Figura 7 é um diagrama esquemático em representação desenvolvida da máquina elétrica de acordo com a invenção, em linha com o exemplo das Figuras

4 a 6.

Com referência a figura 3, o princípio geral de uma máquina elétrica polifásica de acordo com a presente invenção será explicado primeiramente, esta máquina que pode ser de acionamento ou de geração, giratória ou linear. A máquina elétrica compreende, em todos os casos, em uma porção fixa 1 e em uma porção móvel 4, isto é, uma porção que seja capaz de descrever um movimento giratório ou retilíneo em relação à porção fixa 1.

A porção móvel 4, da estrutura contínua, é fornecida em sua periferia ou em sua beira com dentes 6, separados por entalhes, pelo número de dentes 6 ou de entalhes que estão sendo indicados por N.

A porção fixa 1, que também pode ser designada como a "armadura", tem

uma série de entalhes 11 situados de frente aos dentes 6 da porção móvel 4. O número total de entalhes 11 é igual a (2N x P), ou a um número inteiro múltiplo M do número (2N x P), N sendo o número de dentes 6 da porção móvel 4, e P designando o número de fases.

Nos entalhes (2N x P) ou M x (2N x P) 11 da porção fixa 1 existem tantas

bobinas da armadura 12 quanto necessárias. Para maior clareza do desenho, a figura 3 mostra somente as bobinas de uma fase, que são conectadas em série, seus enrolamentos sucessivos sendo bobinados em sentidos inversos, de modo que todas as forças eletromotivas estejam em fase e sejam adicionadas umas às 15 outras. Cada conjunto de bobinas 12 de uma fase é deslocado em relação à anterior, por um entalhe 11 ou pelo múltiplo M dos entalhes.

A máquina também compreende uma porção de excitação 15, com uma bobina eletromagnética ou com um imã permanente, que fica de frente ao mesmo tempo para a porção fixa 1 e porção móvel 4. Isso, conseqüentemente cria um 20 circuito magnético de excitação fechado que circula um fluxo magnético da corrente contínua entre a porção fixa 1 e a porção móvel 4 da máquina. Mais particularmente, o fluxo magnético da corrente contínua gerado pela porção de excitação 15 fecha entre a porção fixa 1, na região dos entalhes 11 e das bobinas 12 da última, e o topo do dente 6 da porção móvel 4.

Quando a porção móvel se move em relação à porção fixa 1, qualquer

bobina magnética 12 passa de modo alternado de um fluxo magnético máximo, presente no topo do dente 6 da parte móvel 4, para um fluxo magnético mínimo, presente no fundo dos entalhes situados entre o dente 6 desta porção móvel 4. Quando uma bobina de armadura 12 está no fluxo magnético máximo, a próxima 30 bobina de armadura 12 (de mesma fase) esta no fluxo magnético mínimo, como claramente mostrado na figura 3. Já que essa próxima bobina está enrolada na direção inversa da anterior, os fluxos vistos pelas duas bobinas 12 em questão são colocados em fase; as correntes elétricas induzidas são então adicionadas, de bobina a bobina.

No modo de “geração”, a porção móvel 4 sendo movida por uma fonte de

movimento fora da máquina, a variação do fluxo em cada bobina da armadura 12 cria uma corrente elétrica que, sendo adicionada ao efeito similar produzido nas outras bobinas 12 e sendo multiplicado pelo número P de fases, cria por toda a parte uma corrente elétrica de corrente alternada que pode ser coletada.

Inversamente, no modo de “acionamento”, a corrente alternada é enviada 5 às bobinas da armadura 12 da porção fixa 1. Esta corrente alternada varia o fluxo magnético da porção de excitação 15, que ainda está ativa. A relutância do circuito magnético significa que a variação do fluxo magnético é refletida pelo aparecimento de uma variação da força magnética, que atua na porção móvel 4. O último é então movido, e seu movimento (giratório ou linear) pode ser coletado, 10 como uma fonte de acionamento.

As figuras 4 a 6, onde os elementos correspondentes àqueles definidos acima são indicados pelos mesmos números de referência, ilustram a aplicação do princípio desta máquina elétrica polifásica à constituição de uma máquina giratória elétrica trifásica.

Esta máquina giratória elétrica, o eixo central da qual é indicado como "A",

compreende de uma maneira geral uma porção fixa designada como o estator 1, e em uma porção móvel que gira sobre o eixo A designada como o rotor 4, que é imobilizado em um eixo central 5 (ou forma somente uma única parte com este eixo).

O rotor 4, claramente visível na figura 6, tem uma estrutura contínua e é

fornecido com os dentes 6 espaçados uniformemente em sua periferia, o número de dentes 6 sendo designados por N.

O estator 1 compreende, colocado em torno do rotor 4, um invólucro cilíndrico sólido 9 que suporta, internamente, um anel formado por uma pilha de 25 folhas de metal laminadas 10 tendo espaçados uniformemente entalhes radiais 11 situados de frente aos dentes 6 do rotor 4 (figura 5 sendo uma vista na seção que passa através desta porção do estator 1). O número dos entalhes 11 (2N x P) no total, P designando o número de fases, a saber, um número de entalhes igual a (6xN) no exemplo considerado aqui de uma máquina trifásica.

Colocadas nos entalhes 11 (6xN) do estator 1 estão tantas bobinas de

armadura ou bobinas do estator 12 quanto necessárias, que podem ser vistas na figura 4. As bobinas da armadura 12, distribuída em três fases, são, para cada fase, conectadas eletricamente em série, seus enrolamentos sucessivos sendo bobinados em sentidos inversos. Um deslocamento de um entalhe 11 é fornecido 35 entre as fases. O conjunto de bobinas 12 é conectado às conexões elétricas 13 do estator 1, neste exemplo as conexões trifásicas 13, com a corrente alternada que passa através delas.

Em uma extremidade da máquina, o estator 1 compreende outra vez uma peça de extremidade sólida 14 de formato circular ou anular, que suporta uma bobina de excitação fixa 15 que cerca coaxialmente o eixo 5 do rotor 4, e situada 5 de frente às bobinas de armadura 12. A bobina de excitação 15 é fornecida com a corrente contínua pelas conexões elétricas 16, consistindo notavelmente em dois fios da fonte. No funcionamento, isto é, quando a bobina de excitação 15 é fornecida eletricamente, a última gera um fluxo magnético de corrente contínua, fechando-se entre o estator 1 e a periferia do rotor 4.

Isto forma uma máquina giratória elétrica trifásica, do tipo síncrona e com

relutância variável, que pode se operar como um motor elétrico ou como um alternador trifásico.

No modo de operação de “acionamento”, uma corrente elétrica trifásica controlada, em freqüência e voltagem variáveis, é enviada através das conexões 15 elétricas 13 para as bobinas 12 do estator 1, enquanto a bobina de excitação 15 é fornecida com a corrente elétrica direta através das conexões 16. O rotor 4 gira então a uma velocidade proporcional à freqüência de controle, o movimento do rotor 4 sendo coletado no eixo 5.

No modo de funcionamento "alternador", o rotor 4 é girado por seu eixo 5 20 de uma fonte de movimento externa, enquanto a bobina de excitação 15 é fornecida com a corrente elétrica direta. A variação da relutância produzida então na frente de cada bobina 12 do estator 1 cria uma corrente alternada que é coletada nas conexões elétricas 13. Mais particularmente, uma corrente trifásica é gerada neste exemplo, a freqüência da qual é uma função da velocidade da 25 rotação do rotor 4.

Este modo de funcionamento é especificado abaixo, tomando como exemplo uma máquina giratória elétrica trifásica o rotor 4 que compreende oito dentes 6, segundo as indicações da figura 6 (conseqüentemente: N=8), enquanto o estator 1 e mais particular a pilha de folhas de metal laminadas 10 compreende 30 o total de 48 entalhes 11, já que, neste caso, escolhendo M=1 para dar um exemplo simples: M x (2N x P) = 1x2x8x3=48.

Este exemplo também corresponde à representação desenvolvida simplificada da figura 7.

No contexto deste exemplo, no modo "alternador" com uma velocidade de rotação do rotor 4 igual a 3000 revoluções por minuto (isto é, 50 revoluções por segundo), a freqüência da corrente elétrica induzida no estator 1 será: 50 x 8 = 400 hertz.

Inversamente, no modo de "acionamento" e eletricamente fornecendo o estator 1 em uma freqüência de 400 hertz, o rotor 4 girará em uma velocidade de 3000 revoluções por minuto.

5 A máquina giratória elétrica polifásica descrita previamente pode

conseqüentemente ser usada como um motor elétrico síncrono, fornecido em particular por uma corrente trifásica, o rotor 4 girando em uma velocidade de rotação que é um múltiplo da freqüência da corrente da fonte. O valor da invenção neste exemplo encontra-se em uma produção simples e econômica de um motor 10 elétrico síncrono, com um rotor não folheado sólido, sem bobina e sem ímã no rotor.

O princípio desta máquina elétrica pode ser estendido à produção de um motor elétrico linear econômico. A representação desenvolvida da figura 7 também dá uma idéia de um motor elétrico linear de acordo com a presente invenção.

No modo de funcionamento de acionamento, o uso de uma bobina de excitação 15 criando uma excitação variável permite o controle da força eletromotiva, em qualquer condição de funcionamento em termos de velocidade e força ou torque da porção móvel 4. Isto torna possível notavelmente aumentar a 20 escala das velocidades do motor síncrono formado assim, comparado aos motores atuais. Conseqüentemente, um motor elétrico de acordo com a invenção, associado a um circuito de controle que seja simples de produzir, pode vantajosamente substituir os motores elétricos de corrente contínua síncronos e assíncronos, ou motores de engrenagem atuais, em todas as aplicações onde são 25 usados hoje. Em virtude da simplicidade de seu rotor e de sua refrigeração, a máquina elétrica de acordo com a invenção é particularmente adequada à produção de motores elétricos de alta velocidade, por exemplo, motores elétricos que giram em velocidades mais altas do que 8000 revoluções por minuto. Entretanto, em virtude da possibilidade de aumentar simplesmente o número de 30 "postes", isto é, dizer o número de dentes 6 da porção móvel (rotor) 4 e o número correspondente de entalhes 11 da porção fixa (estator) 1, a máquina elétrica de acordo com a invenção também é particularmente adequada à produção de motores elétricos que giram em velocidades relativamente baixas, por exemplo, velocidades abaixo de 400 revoluções por minuto.

No caso de uma máquina elétrica polifásica de acordo com o

funcionamento da invenção como um alternador, a bobina de excitação 15, fornecida corretamente, cria uma excitação variável que permite o controle da voltagem de saída alternada, coletada nas conexões elétricas 13, para uma dada velocidade, daqui para uma dada freqüência. Além disso, se o alternador é acoplado a uma rede, esta excitação torna possível atuar no fator de energia da 5 rede. É conseqüentemente produzir um alternador simplificado e econômico com um mínimo de componentes. Estas características são de valor, por exemplo, para produzir alternadores de veículos motorizados confiáveis e potentes, ou alternadores taquimétricos que tornam possível a medição da velocidade e posição de um elemento móvel ou de um rotor, ou então compensadores 10 síncronos de energia reativa nas redes de distribuição de eletricidade. Também notar-se-á que, no modo "alternador", para uma velocidade de rotação dada do rotor 4, é suficiente multiplicar o número de dentes 6 deste rotor a fim de aumentar a freqüência da corrente alternada gerada. Conseqüentemente, o valor da máquina elétrica que é o assunto da invenção, usada como um alternador, 15 também se encontra na possibilidade de obter altas freqüências para velocidades de rotação relativamente baixas, que permitem um uso vantajoso desta máquina nos campos tais como não somente a geração de eletricidade em veículos motorizados, mas também a geração de eletricidade da aviação, geradores de vento, estações de energia hidroelétrica, conversão de energia.

A reversibilidade natural da máquina elétrica que é o assunto da invenção

também permite um uso “misto”, isto é, como uma máquina que é uma máquina de acionamento ou de geração dependendo do momento. O valor da invenção está neste exemplo para fornecer uma máquina elétrica reversível econômica que torne possível considerar, por exemplo, os seguintes usos:

- como um motor de partida-alternador para uma máquina térmica,

notavelmente de um veículo motorizado;

- como meios de armazenamento-recuperação de energia cinética.

O acoplamento das máquinas elétricas de acordo com a invenção é, além disso, possível para produzir um "eixo elétrico", que transmite um movimento giratório ou linear, assim como uma engrenagem de aumento de velocidade ou de diminuição de velocidade linear.

Em conseqüência do antecedente, a máquina elétrica que é o assunto da invenção encontra aplicação em muitos campos de atividade variados: indústria; transporte, particularmente em veículos motorizados, aviação e espaço, mar; produção e conversão de energia; equipamento doméstico.

A invenção não é restrita unicamente à modalidade desta maquina elétrica motriz ou geradora polifásica que foi descrita acima como um exemplo; ao contrário, abrange todas as variações da modalidade e da aplicação incluídas nas reivindicações anexas. Conseqüentemente, em particular, não haveria nenhum desvio do contexto da invenção:

- a alteração do número N de dentes da porção móvel, em particular do

rotor, e o número de entalhes da porção fixa, em particular do estator, contanto que o último número mantenha a relação M x (2N x P);

- modificação do número P de fases da máquina elétrica;

- substituição da bobina de excitação fixa com um ímã permanente que também é fixo, que pode fornecer uma simplificação e uma economia, se uma

variação da excitação não é necessária;

- colocação da bobina da excitação, ou se necessário do ímã permanente

10, em algum ponto apropriado no circuito magnético de excitação;

- alteração dos detalhes construtivos das porções fixas e móveis, em particular do estator e do rotor, ou pelas proporções (comprimento/diâmetro) da

máquina elétrica;

- produção desta máquina elétrica em todas as dimensões, dependendo da energia exigida pela aplicação;

- isolamento da porção móvel da porção fixa da máquina elétrica por uma parede amagnética, a porção móvel desse modo podendo ser imersa em um

ambiente hostil;

- finalmente, a produção desta máquina elétrica, particularmente como uma máquina de acionamento, como uma máquina linear e não giratória, neste caso a porção fixa com entalhes incorpora a porção de excitação, enquanto o rotor é

substituído por uma porção dentada que pode se mover na translação (no último caso, os termos “fixo" e "móvel" tem somente um significado relativo, a fim de indicar a possibilidade de movimento de uma porção em relação à outra).

Claims

1. Máquina elétrica motriz ou geradora polifásica que pode ser feita como uma máquina giratória ou como uma máquina linear, e funcionando em uma maneira síncrona no princípio de variação de relutância, caracterizada pelo fato de compreender: uma porção fixa (1) com os entalhes (11) que abrigam as bobinas da armadura (12) conectadas junto eletricamente em série, por fase, seus enrolamentos sucessivos sendo bobinados em sentidos inversos; uma porção móvel (4) fornecida com dentes (6) situados de frente aos entalhes (11) da porção fixa (1) com um dente (6) da porção móvel (4) correspondendo a um número M x (2P) dos entalhes (11) da porção fixa (1), "M" sendo um número inteiro igual ou maior que um e "P" designando o número de fases da máquina; e uma porção de excitação, de frente à porção fixa (1) e a porção móvel (4), com uma bobina eletromagnética (15) fornecida com a corrente contínua ou com um ímã permanente, e com um circuito magnético que faz com que o fluxo magnético de excitação contínua viaje entre a porção fixa (1) e a porção móvel (4).

2. Máquina elétrica motriz ou geradora polifásica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é feita como uma máquina giratória elétrica com "P" fases, compreendendo em combinação: um estator anular (1, 9, 10) compreendendo em seus entalhes radiais periféricos (11) M x (2NxP) em número, nos quais são colocadas tantas bobinas de armadura (12) quanto necessárias, deslocadas de uma fase a outra; um rotor (4) montado para girar ao longo do eixo central (A) da máquina e fornecido em sua periferia com dentes (6) que estão em número "N", projetando-se radialmente e situado de frente aos entalhes (11) do estator (1); e uma porção de excitação fixa (14, 15) colocada no centro do estator (1) sobre o eixo (A) da máquina.

3. Máquina elétrica motriz ou geradora polifásica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o estator (1) compreende, ao redor do rotor (4), um invólucro cilíndrico sólido (9) que suporta, internamente, um anel formado por uma pilha de folhas de metal laminadas (10) tendo os entalhes radiais (11) situados de frente aos dentes (6) do rotor (4).

4. Máquina elétrica motriz ou geradora polifásica, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o estator (1) compreende, em uma extremidade da máquina, uma peça de extremidade sólida (14) de forma circular ou anular, que suporta uma bobina de excitação fixa (15) cercando coaxialmente o eixo (5) do rotor (4) e situado oposto às bobinas da armadura (12) do estator (1).

5. Máquina elétrica motriz ou geradora polifásica, de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que o rotor (4) tem uma estrutura sólida.

6. Uso de uma maquina elétrica motriz ou geradora polifásica, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de ser como um motor elétrico síncrono do tipo giratório ou linear, ou como um alternador, notavelmente como um motor elétrico trifásico ou como um alternador trifásico, preferivelmente com uma porção de excitação (15) que pode ser controlada para variar o fluxo magnético de excitação contínuo.