BR102014017800A2

BR102014017800A2 - camisa de fenda, estator para uma máquina elétrica e rotor para uma máquina elétrica

Info

Publication number: BR102014017800A2
Application number: BR102014017800A
Authority: BR
Inventors: Hal Littlejohn Matthew; Zhang Wei; Fang Xiaomei
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2017-03-21
Also published as: GB2518046A8; US20150035405A1; CA2857254A1; JP6114719B2; GB2518046B; CN104348281A; US9419489B2; FR3009457B1; GB201412026D0; CN104348281B; FR3009457A1; JP2015033325A; GB2518046A

Abstract

camisa de fenda, estator para uma máquina elétrica e rotor para uma máquina elétrica trata-se de uma camisa de fenda que é fornecida em um estator e/ou um rotor de uma máquina elétrica e inclui um corpo configurado para ser recebido dentro de uma fenda de estator do estator e/ou dentro de uma fenda de rotor do rotor. o corpo se estendende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta e em uma largura a partir de uma primeira borda até uma segunda borda oposta. o corpo inclui um segmento interno e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo. o primeiro e o segundo segmentos externos flanqueiam o segmento interno de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo. o segmento interno inclui pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos.

Description

CAMISA DE FENDA, ESTATOR PARA UMA MÁQUINA ELÉTRICA E ROTOR PARA UMA MÁQUINA ELÉTRICA” Antecedentes [001] As máquinas elétricas rotativas são usadas para uma ampla variedade de aplicações, tais como aplicações automotivas, aplicações aeroespaciais, aplicações industriais e/ou similares. As máquinas elétricas rotativas incluem um rotor e um estator. Uma máquina elétrica rotativa pode ser um motor elétrico, em que o rotor gira em relação ao estator para converter energia elétrica em energia mecânica. As máquinas elétricas rotativas também incluem geradores elétricos, em que a rotação relativa entre o rotor e o estator converte energia mecânica em energia elétrica.

[002] Os estatores de algumas máquinas elétricas rotativas incluem um núcleo de estator que tem bobinas que são enroladas ao redor dos dentes de estator do núcleo de estator. As bobinas são enroladas ao redor dos dentes de estator dentro de fendas de estator que separam os dentes de estator. As camisas de fenda podem ser fornecidas dentro das fendas de estator para isolar eletricamente as bobinas do núcleo de estator. Além disso ou alternativamente, as camisas de fenda podem ser fornecidas dentro de fendas de rotor do rotor da máquina elétrica para isolar eletricamente as bobinas de rotor do núcleo de rotor. Mas as camisas de fenda conhecidas não são desprovidas de desvantagens. Por exemplo, algumas camisas de fenda conhecidas consistem em um filme de poliimida pura (por exemplo, Kapton®), que tem uma condutivídade térmica relativamente baixa. Tal condutividade térmica relativamente baixa pode ser uma barreira para aumentar a densidade de potência de algumas máquinas elétricas rotativas, por exemplo, geradores de partida de aeronave.

[003] Sabe-se aumentar a condutividade térmica de filmes de poliimida pura adicionando-se um material de enchimento. Mas, a quantidade de material de enchimento necessário para aumentar a condutividade térmica do filme de poliimida pura a um nível que possibilita um aumento na densidade de potência pode aumentar a fragilidade do filme de poliimida pura. A fragilidade aumentada do filme de poliimida pura da camisa de fenda pode fazer com que o filme de poliimida pura rasgue, frature e/ou se rompa, de outra maneira, à medida que os enrolamentos da bobina são enrolados ao redor dos dentes de rotor ou estator, o que pode resultar em falha da camisa de fenda para isotar eletricamente a bobina do núcleo de rotor ou estator.

Breve Descrição [004] Em uma realização, uma camisa de fenda é fornecida para um estator e/ou um rotor de uma máquina elétrica. A camisa de fenda inclui um corpo configurado para ser recebido dentro de uma fenda de estator do estator e/ou dentro de uma fenda de rotor do rotor. O corpo se estende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta. O corpo estende em uma largura a partir de uma primeira borda para uma segunda borda oposta. O corpo inclui um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo. O corpo inclui primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo. O primeiro e o segundo segmentos externos flanqueia o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo e de modo que o primeiro segmento externo inclua a primeira borda do corpo e o segundo segmento externo inclua a segunda borda do corpo. O segmento interno inclui pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos.

[005] Em uma realização, um estator é fornecido para uma máquina elétrica, O estator inclui um núcleo de estator que se estende em um comprimento ao longo de um eixo geométrico longitudinal central O núcleo de estator inclui uma base de estator, dentes de estator que se estendem radiaimente a partir da base de estator em relação ao eixo geométrico longitudinal centrai, e fendas de estator que se estendem entre dentes de estator adjacentes. Uma bobina é enrolada ao redor de um dente de estator correspondente. A bobina se estende dentro de uma fenda de estator correspondente. Uma camisa de fenda é recebida dentro da fenda de estator correspondente. A camisa de fenda inclui um corpo que se estende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta. O corpo inclui um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo, e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo. O primeiro e o segundo segmentos externos flanqueiam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo. O segmento interno inclui pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos.

[006] Em uma realização, um rotor para uma máquina elétrica inclui um núcleo de rotor que se estende em um comprimento ao longo de um eixo geométrico longitudinal central, O núcleo de rotor inclui uma base de rotor, dentes de rotor que se estendem radialmente a partir da base de rotor em relação ao eixo geométrico longitudinal central, e fendas de rotor que se estendem entre dentes de rotor adjacentes, O rotor inclui uma bobina que é enrolada ao redor de um dente de rotor correspondente. A bobina se estende dentro de uma fenda de rotor correspondente. Uma camisa de fenda é recebida dentro da fenda de rotor correspondente. A camisa de fenda inclui um corpo que se estende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta, O corpo inclui um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo, e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo, O primeiro e o segundo segmentos externos flanqueiam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo. O segmento interno incluí pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos.

Breve Descrição Das Figuras [007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma realização de uma máquina elétrica, [008] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de outra realização de uma máquina elétrica, [009] A Figura 3 é uma vista em corte transversal da máquina elétrica mostrada na Figura 1.

[010] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma realização de uma camisa de fenda da máquina elétrica mostrada na Figura 3.

[011] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma porção da máquina elétrica mostrada nas Figuras 1 e 3 que ilustra a camisa de fenda mostrada na Figura 4 recebida dentro de uma realização de uma fenda de estator da máquina elétrica.

[012] A Figura 6 é uma vista em corte transversal de outra realização de uma máquina elétrica.

Desgricão Detalhada [013] Â descrição detalhada a seguir de determinadas realizações será mais bem entendida quando lida em conjunto com os desenhos anexos, Deve-se entender que as diversas realizações não sio limitadas às disposições e instrumentos mostrados nos desenhos.

[014] Conforme usado no presente documento, um elemento ou etapa citada no singular e precedido da palavra "um" ou "uma" deve ser entendida como não excluindo o plural dos ditos elementos ou etapas, a menos que tal exclusão seja expiicitamente estabelecida, Além disso, as referências a "uma realização" não são destinadas a serem interpretadas como excluindo a existência de realizações adicionais que também incorporam os recursos citados. Ademais, a menos que explicitamente estabelecido de forma contrária, as realizações "que compreendem" ou "que têm" um elemento ou uma pluralidade de elementos que têm uma propriedade particular pode incluir tais elementos adicionais que não têm aquela propriedade. Conforme usado no presente documento, o termo “condutor" é destinado a significar uma estrutura que conduz campos magnéticos.

[015] Diversas realizações fornecem camisas de fenda, estatores e máquinas elétricas. Por exemplo, diversas realizações de camisas de fenda, estatores e máquinas elétricas incluem camisas de fenda que têm um corpo que incluí um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo, O primeiro e o segundo segmentos externos flanqueiam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo. O segmento interno inclui pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento inferno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos. Os segmentos externos podem ter uma flexibilidade maior do que os segmentos internos.

[Q16J Pelo menos um efeito técnico das diversas realizações é aumentar a densidade de potência de uma máquina elétrica, por exemplo, quando comparada â densidade de potência de máquinas elétricas com o uso de camisas de fenda conhecidas que são fabricadas a partir de filmes de poliimida pura (por exemplo, Kapton©). Pelo menos um efeito técnico das diversas realizações é fornecer uma camisa de fenda que tem uma condutividade térmica aumentada quando comparada a pelo menos algumas camisas de fenda conhecidas, mas mantém a flexibilidade de tais camisas de fenda conhecidas em bordas da camisa de fenda.

[017] As diversas realizações podem ser implantadas dentro de máquinas elétricas, que incluem motores elétricos e geradores elétricos. As aplicações de máquinas elétricas incluem, mas sem limitação, aplicações automotivas, aplicações aeroespaciais, aplicações industriais e/ou similares. As diversas realizações de camisas de fenda descritas e/ou ilustradas no presente documento podem ser usadas com qualquer tipo de máquina elétrica rotativa que tem qualquer modelo, estrutura, configuração, disposição e/ou similar.

[018] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma realização de uma máquina elétrica 10. A máquina elétrica 10 inclui um estator 12 e um rotor 14, que são alinhados concentricamente ao redor de um eixo geométrico longitudinal central 16 da máquina elétrica 10. O rotor 14 é configurado para girar em relação ao estator 12. A máquina elétrica 10 pode ser um motor elétrico, em que o rotor 14 gira em relação ao estator 12 para converter energia elétrica em energia mecânica. Alternativamente, a máquina elétrica é urn gerador elétrico, em que a rotação relativa entre o rotor 14 e o estator 12 converte energia mecânica em energia elétrica. Na realização ilustrada da máquina elétrica 10, a máquina elétrica 10 é um gerador de arranque de motor de aeronave, Mas a máquina elétrica 10 não é limitada para ser um gerador de arranque de motor de aeronave. Em vez disso, a máquina elétrica 10 pode ser qualquer tipo de máquina elétrica rotativa, tal como, mas sem limitação, uma máquina slncrona, uma máquina elétrica de múltiplas fases, uma máquina elétrica com enrolamentos concentrados, uma máquina elétrica com enrolamentos distribuídos, uma máquina de relutância, uma máquina de indução, uma máquina de campo enrolada, uma máquina elétrica de polo saliente, uma máquina de ímã permanente interno (IPM), uma máquina elétrica com ímãs permanentes disposta de modo diferente de uma máquina IPM {por exemplo, máquinas PM de superfície e/ou similares) e/ou similares.

[019] O estator 12 se estende em um comprimento ao fongo do eixo geométrico longitudinal central 18. O estator 12 inclui um núcleo de estator 18 que tem uma abertura central 20 que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal central 16. O rotor 14 se estende em um comprimento ao longo do eixo geométrico longitudinal central 16. O rotor 14 inclui um eixo 22 e um núcleo de rotor 24 montado no eixo 22. O eixo 22 é configurado para girar ao redor do eixo geométrico longitudinal central 18 em relação ao núcleo de estator 18. O núcleo de rotor 24 é montado no eixo 22 de modo que o núcleo de rotor 24 seja configurado para girar ao redor do eixo geométrico longitudinal central 16 com o eixo 22.

[020] Na realização ilustrada da Figura 1, o rotor 14 se estende dentro da abertura central 20 do núcleo de estator 18 e ê configurado para girar em relação ao núcleo de estator 18 dentro da abertura central 20. Em outras palavras, o núcleo de estator 18 da máquina elétrica 10 se estende ao redor do rotor 14 de modo que o rotor 14 gire no interior do estator 12. Alternativamente, o rotor 14 se estende ao redor do estator 12 de modo que o conjunto de rotor seja configurado para girar ao redor do estator 12.

[021] Por exemplo, a Figura 2 é uma vista em perspectiva de outra realização de uma máquina elétrica 110, A máquina elétrica 110 inclui um estator 112 e um rotor 114, que são alinhados concentricamente ao redor de um eixo geométrico longitudinal central 116, O rotor 114 gira em relação ao estator 112 para converter energia elétrica em energia mecânica, ou vice- versa.

[022J O estator 112 e rotor 114 se estendem em comprimentos ao longo de um eixo geométrico longitudinal central 116. 0 rotor 114 inclui um núcleo de rotor 124 que tem uma abertura central 120 que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal central 116. O estator 112 se estende dentro da abertura central 120 do núcleo de rotor 124 de modo que o núcleo de rotor 124 se estenda ao redor do estator 112. O núcleo de rotor 124 é configurado para girar ao redor do eixo geométrico longitudinal central 116 em relação ao estator 112. Em outras palavras, o núcleo de rotor 124 é configurado para girar ao redor do estator 112. Na realização ilustrada da máquina elétrica 110, a máquina elétrica 110 é um gerador de arranque de motor de aeronave. Mas a máquina elétrica 110 não ê limitada para ser um gerador de arranque de motor de aeronave. Em vez disso, a máquina elétrica 110 pode ser qualquer outro tipo de máquina elétrica rotativa, conforme é descrito acima em relação à máquina elétrica 10.

[023J A Figura 3 é uma vista em corte transversal da máquina elétrica 10. Conforme descrito acima, a máquina elétrica 10 inclui o estator 12 e o rotor 14. O estator 12 inclui o núcleo de estator 18, que gera um campo magnético. O núcleo de estator 12 se estende em um comprimento de arco AL. Uma superfície interna radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16} 26 do núcleo de estator 18 define a abertura central 20 do núcleo de estator 18, [024] Na realização ilustrada do estator 12, o núcleo de estator 18 inclui uma base de estator 28 e uma pluralidade de dentes de estator 30 que se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) a partir da base de estator 28. Os dentes de estator 30 se estendem radialmente a partir da base de estator 28 para as extremidades 32 dos dentes de estator 30. Na realização ilustrada do estator 12, os dentes de estator 30 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) para dentro a partir da base de estator 28. Em algumas realizações alternativas, os dentes de estator 30 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) para fora a partir da base de estator 28.

[025] Conforme pode ser visto na Figura 3, os dentes de estator 30 são dispostos radialmente ao redor do eixo geométrico longitudinal central 16 de modo que os dentes de estator 30 sejam separados um do outro ao longo do comprimento de arco AL do núcleo de estator 18, O núcleo de estator 18 inclui fendas de estator 34 que se estendem entre dentes de estator adjacentes 30 ao longo do comprimento de arco AL do núcleo de estator 18. Em outras palavras, as fendas de estator 34 são dispostas com os dentes de estator 30 em um padrão alternante de dentes de estator 30 e fendas de estator 34 ao longo do comprimento de arco AL do núcleo de estator 18. As fendas de estator 34 se estendem radialmente (em reíaçâo ao eixo geométrico longitudinal central 16) a partir da base de estator 28. Na realização ilustrada do estator 12, as fendas de estator 34 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) para dentro a partir da base de estator 28. Em algumas realizações alternativas, as extremidades 32 de dentes de estator adjacentes 30 são conectadas juntas.

[026] O estator 12 inclui bobinas de campo 36 que têm enrolamentos que são enrolados ao redor de dentes de estator correspondentes 30. Os enrolamentos das bobinas 36 são enrolados ao redor dos dentes de estator correspondentes 30 de modo que os enrolamentos das bobinas 36 se estendem dentro de fendas de estator correspondentes 34, conforme pode ser visto na Figura 3, As bobinas 36 podem incluir uma ou mais bobinas de campo de corrente contínua (CC) 36 e/ou uma ou mais bobinas de campo de corrente alternada (CA) 36. Em algumas realizações, as bobinas 36 incluem bobinas de cobre. Ademais, em algumas realizações, o estator 12 inclui enrolamentos concentrados de fenda fracionada (não mostrados). Cada bobina 36 pode ser, ou representar, qualquer quantidade de fases, tal como, mas sem limitação, uma única fase ou três fases.

[027] O núcleo de estator 18 pode incluir qualquer quantidade de dentes de estator 30 e qualquer quantidade de fendas de estator 34. Na realização ilustrada do estator 12, o núcleo de estator 18 inclui vinte e quatro dentes de estator 30 e vinte e quatro fendas de estator 34. O núcleo de estator 18 pode incluir qualquer quantidade de bobinas 36. Quando o estator 12 inclui uma pluralidade de fases de bobinas CA 36, o estator 12 pode incluir qualquer quantidade de ajustes das fases.

[028] Q estator 12 incluí camisas de fenda 40 {mais bem ilustradas nas Figuras 4 e 5) que se estendem dentro das fendas de estator 34 para isolar eletricamente as bobinas 36 do núcleo de estator 18. As camisas de fenda 40 serão descritas com mais detalhes abaixo com referência às Figuras 4 e 5.

[029] O rotor 14 inclui o eixo 22 (Figura 1) e o núcleo de rotor 24. O eixo 22 não é mostrado na Figura 3 por questão de clareza. O núcleo de rotor 24 inclui um corpo 42 que se estende em um comprimento ao longo do eixo geométrico longitudinal central 16. O corpo 42 do núcleo de rotor 24 se estende em um comprimento de arco AL*. O corpo 42 é configurado para girar ao redor do eixo geométrico longitudinal central 16 em relação ao estator 12. Na realização ilustrada do rotor 14, o corpo 42 inclui uma base de rotor 44, uma pluralidade de segmentos magnéticos 46 que se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) a partir da base de rotor 44, e uma pluralidade de segmentos não magnéticos 48 que se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) a partir da base de rotor 44. Na realização ilustrada do rotor 14, os segmentos 46 e 48 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) para fora a partir da base de rotor 44. Em algumas realizações alternativas, os segmentos 46 e 48 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) para dentro a partir da base de rotor 44.

[030] Os segmentos magnéticos 46 e os segmentos não magnéticos 48 são dispostos em um padrão alternante de segmentos magnéticos 46 e segmentos não magnéticos 48 ao longo do comprimento de arco ALi do núcleo de rotor 24. Em outras palavras, os segmentos magnéticos 46 são dispostos radialmente ao redor do eixo geométrico longitudinal central 16 de modo que os segmentos magnéticos 46 sejam separados um do outro ao longo do comprimento do arco ALi do núcleo de rotor 24, com os segmentos não magnéticos 48 se estendendo entre segmentos magnéticos adjacentes 46 ao longo do comprimento de arco AL-i do núcleo de rotor 24. Na realização ilustrada do rotor 14, o rotor 14 ê um rotor dentado em que os segmentos magnéticos 46 definem dentes de rotor 46 do núcleo de rotor 24.

[031] A base de rotor 44 do corpo de núcleo de rotor 42 inclui urna superfície interna radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) 50 que define uma abertura central 52 do núcleo de rotor 24. O núcleo de rotor 24 inclui uma circunferência definida por superfícies de extremidade dos segmentos magnéticos e não magnéticos 46 e 48, respectivamente. Um vão de ar G se estende entre a circunferência do núcleo de rotor 24 e a superfície interna radialmente 26 do núcleo de estator 18. A base de rotor 44 pode incluir um ou mais encaixes (não mostrados) que são configurados para receber espigas correspondentes (não mostrados) do eixo 22 nos mesmos para montar o corpo de núcleo de rotor 42 no eixo 22. Outras disposições para montar o corpo de núcleo de rotor 42 no eixo 22 podem ser fornecidas adicionai ou aiternatívamente aos encaixes e espigas. {032] O corpo 42 do núcleo de rotor 24 pode ser formado a partir de uma ou mais pilhas de uma pluralidade de laminações. Como uma alternativa ao uso de uma ou mais pilhas de laminações, o corpo de núcleo de rotor 42 pode ser formado como um único pedaço de material. A base de rotor 44 do corpo de núcleo de rotor 42 pode ser integraimente formada com os segmentos magnéticos 46 e/ou os segmentos não magnéticos 48 a partir de um material magnético, Por exemplo, quando o corpo 42 do núcleo de rotor 24 é formado a partir de uma pilha de laminações, a base de rotor 44 de cada laminação, ou camada, dentro da pilha pode ser integraimente formada com os segmentos magnéticos 46 e/ou os segmentos não magnéticos 44 da laminação a partir de um material magnético. Ademais e, por exemplo, em realizações em. que o corpo de núcleo de rotor 42 é formado como um único pedaço de material, a base de rotor 44 ê um único pedado de material que é integraimente formada com todos os segmentos magnéticos 46 e segmentos não magnéticos 48 do núcleo de rotor 24 a partir de um material magnético. Na realização ilustrada do rotor 14, os segmentos magnéticos se comunicam magneticamente com a base de rotor 44 de modo que o rotor 14 seja um rotor dentado. Em outras palavras, a base de rotor 44 porta fluxo magnético. A estrutura dentada de rotor do rotor 14, construída tanto a partir de uma pilha de laminações ou de um único pedaço de material, distingue o rotor 14 de um rotor "segmentado" 14 que inclui um núcleo de rotor que tem segmentos magnéticos que são isolados magneticamente, ou segmentados, a partir da base de rotor e um do outro. Conforme na realização ilustrada da máquina elétrica 10, o estator 12 e/ou o rotor 14 pode ou não incluir um ímã permanente. Em algumas realizações alternativas, o rotor 14 ê um rotor segmentado, [033] O núcleo de rotor 24 pode incluir qualquer quantidade de segmentos magnéticos 46 e/ou segmentos não magnéticos 48. Por exemplo, o núcleo de rotor 24 pode incluir qualquer quantidade de dentes de rotor 46. O núcleo de rotor 24 pode incluir a mesma quantidade de dentes de rotor 46 da quantidade de dentes de estator 30 que o núcleo de estator 18 inclui. Alternatívamente, o núcleo de estator 18 pode incluir uma quantidade maior ou menor de dentes de estator 30 do que a quantidade de dentes de rotor 46 que o núcleo de rotor 24 inclui. Na realização ilustrada da máquina elétrica 10, o núcleo de rotor 24 inclui quatorze dentes de rotor 46, de modo que a realização ilustrada da máquina elétrica 10 inclua uma quantidade maior de dentes de estator 30 do que dentes de rotor 46.

[034] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma realização de uma camisa de fenda 40. A camisa de fenda 40 inclui um corpo 54 que é configurado para ser recebido dentro de uma fenda de estator correspondente 34 (Figuras 3 e 5) do núcleo de estator 18 (Figuras 1, 3 e 5). O corpo 54 da camisa de fenda 40 se estende em um comprimento L ao longo de um eixo geométrico longitudinal centrai 56 a partir de uma extremidade 58 para uma extremidade 60 que é oposta à extremidade 58. O corpo 54 da camisa de fenda 40 se estende em uma largura W a partir de uma borda 62 para uma borda 64 que é oposta à borda 62. Uma espessura T do corpo 54 ê definida a partir de um lado 66 do corpo 54 para um lado oposto 68 do corpo 54. Cada uma das extremidades 58 e 60 pode ser denominada, no presente documento, como uma "primeira" extremidade e/ou uma “segunda" extremidade. Cada uma das bordas 62 e 64 pode ser denominada, no presente documento, como uma "primeira" borda e/ou uma "segunda" borda.

[035] O corpo 54 da camisa de fenda 40 inclui um segmento interno 70 que se estende em um comprimento ao longo do comprimento L do corpo 54 (isto é, ao longo do eixo geométrico longitudinal central 56). O corpo 54 também inclui dois segmentos externos 72 e 74 que se estendem em comprimentos ao longo do comprimento L e do eixo geométrico longitudinal centrai 56 do corpo 54, Conforme pode ser visto na Figura 4, os segmentos externos 72 e 74 flanqueiam o segmento interno 70 ao longo do comprimento L e do eixo geométrico 56 do corpo 54. Em outras palavras, os segmentos externos 72 e 74 se estendem em lados opostos 76 e 78 do segmento interno 70 ao longo do comprimento L e eixo geométrico 56 do corpo 54. O segmento interno 70 se estende, desse modo, entre os segmentos externos 72 e 74 ao longo do comprimento L e eixo geométrico 56 do corpo 54. Os segmentos 70, 72 e 74 definem segmentos paralelos interconectados que se estendem ao longo do comprimento L e eixo geométrico 56 do corpo 54. Na realização ilustrada, o corpo 54 tem uma estrutura similar á fita que é pelo menos parcialmente definida pelos segmentos externos 72 e 74 que flanqueiam o segmento interno 70. Por exemplo, a estrutura similar à fita do corpo 54 è, pelo menos parcialmente definida pela disposição dos segmentos 70, 72 e 74 como segmentos paralelos interconectados que se estendem ao longo do comprimento L e eixo geométrico 56 do corpo 54. Os segmentos interconectados 70, 72 e 74 do corpo 54 definem uma estrutura integrai de modo que o corpo 54 seja uma única peça contínua, O segmento externo 72 inclui a borda 62 do corpo 54. O segmento externo 74 inclui a borda 64 do corpo 54. Cada um dos segmentos externos 72 e 74 do corpo 54 pode ser denominado, no presente documento, como um "primeiro" e/ou um “segundo" segmento externo. 1036] O segmento interno 70 do corpo 54, em algumas realizações, ê configurado para ser mais termicamente condutor do que os filmes de poliimída pura (por exemplo, Kapton®) de algumas camisas de fenda conhecidas. Tal condutividade térmica aumentada do segmento interno 70 pode possibilitar que a camisa de fenda 40 aumente a densidade de potência da máquina elétrica 10 (Figuras 1, 3 e 5) quando comparada à densidade de potência de máquinas elétricas com o uso de camisas de fenda conhecidas que são fabricadas a partir de filmes de poliimida pura. Por exemplo, embora os filmes de poliimida pura possam ter uma condutividade térmica abaixo de aproximadamente 0,2 W/mK, o segmento interno 70 do corpo 54 da camisa de fenda 40 é configurado para ter uma condutividade térmica de pelo menos aproximadamente 1,5 W/mK. Em algumas realizações, o segmento interno 70 do corpo 54 tem uma condutividade térmica de entre aproximadamente 1,5 W/mK e aproximadamente 2,5 W/mK, enquanto em outras realizações o segmento interno tem uma condutividade térmica de mais do que aproximadamente 2,5 W/mK. Conforme usado no presente documento, a faixa de "entre"' aproximadamente 1.5 W/mK e aproximadamente 2,5 W/mK inclui os valores de aproximadamente 1,5 W/mK e aproximadamente 2,5 W/mK.

[037] O segmento interno 70 do corpo 54 pode ser fabricado a partir de qualquer material para fornecer o segmento interno 70 com a condutividade térmica aumentada sobre os filmes de poliimida pura de algumas camisas de fenda conhecidas, enquanto ainda fornece a camisa de fenda 40 como tendo a capacidade de isolar eletricamente as bobinas correspondentes 36 a partir do núcleo de estator 18. Em algumas realizações, o segmento interno 70 ê fabricado a partir de uma poliimida que é preenchida com um ou mais materiais de enchimento que aumentam a condutividade térmica da poliimida. Os exemplos de materiais de enchimento que aumentam a condutividade térmica da poliimida incluem, mas sem limitação, nitreto de boro, nitreto de alumínio, diamante, stlica, alumina, entre outros. A poliimida pode ser preenchida com qualquer quantidade do material(s) de enchimento que fornece o segmento interno 70 da camisa de fenda 40 com uma condutividade térmica de pelo menos aproximadamente 1,5 W/mK, tal como, mas sem limitação, aproximadamente 40% em peso, aproximadamente 50% em peso, e aproximadamente 60% em peso. Em uma realização, o segmento interno 70 da camisa de fenda 40 inclui uma poliimicJa que é preenchida com aproximadamente 50% em peso de partículas de nitreto de boro (por exemplo, um pó, grânulos e/ou similares de nitreto de boro), [038] Além do materíal(s) de enchimento, o material de políimida usado para fabricar o segmento interno 70 pode ser reforçado com um ou mais materiais de reforço. O material(s) de reforço aumenta a força do segmento interno 70 em tensão, cisalhamento (isto é, rasgo), e flexão, que pode impedir que o segmento interno 70 da camisa de fenda 40 rasgue, frature e/ou se rompa de outra maneira à medida que os enrolamentos das bobinas 38 são enrolados ao redor dos dentes de estator correspondentes 30 da camisa de fenda 40. Os exemplos de materiais de reforço para o segmento interno 70 incluem, mas sem limitação, fibras de vidro, fibras de potiéter éter cetona (PEEK), fibras de poli(éter-cetona-cetona fPEKK). fibras sintéticas de para-aramída {por exemplo, Kevlar®), fibras de polibenzimidazol (FBI), entre outras.

[039] Cada um dos segmentos externos 72 e 74 do corpo 54 são configurados para reter a flexibilidade geral dos filmes de poliimida pura de algumas camisas de fenda conhecidas. A flexibilidade dos segmentos externos 72 e 74 aumenta a resistência do corpo 54 da camisa de fenda 40 a rasgo, fratura e/ou rompimento de outra maneira, por exemplo, nas bordas 62 e/ou 64, à medida que os enrolamentos das bobinas 38 são enrolados ao redor dos dentes de estator correspondentes 30 da camisa de fenda 40. Ademais, a flexibilidade dos segmentos externos 72 e 74 possibilita que o corpo 54 flexione e/ou dobre durante o enroiamento das bobinas 36 ao redor dos dentes de estator correspondentes 30, que pode impedir que o corpo 54 rasgue, frature e/ou se rompa de outra maneira. Por exemplo, a flexibilidade dos segmentos externos 72 e 74 possibilita que o corpo 54 flexione e/ou dobre durante um processo de impregnação por gotas usado para enrolar as bobinas 36 ao redor dos dentes de estator correspondentes 30, [040] Para reter a flexibilidade geral dos filmes de poliimida pura de algumas camisas de fenda conhecidas, os segmentos externos 72 e 74 são, cada um, uma poliimida pura, Conforme usado no presente documento, uma poliimida "pura" é uma poliimida que inclui menos do que aproximadamente 5% em peso de um material diferente (por exemplo, um material de enchimento, um material de reforço e/ou similar). Em algumas realizações, uma poliimida pura não incluí nenhum outro material (além da poliimida), Cada segmento 70 e 72 pode ser qualquer tipo de poliimida pura, tai como, mas sem limitação, um material Kapton®. um material Apical®, um material UPILEX®, um material VTEC™, um material Norton®, um material Kaptrex®, entre outros. Em algumas realizações, os segmentos externos 70 e 72 são fabricados a partir da mesma poliimida pura, enquanto em outras realizações o segmento externo 72 é fabricado a partir de uma poliimida pura diferente quando comparado ao segmento externo 74, [0411 Conforme deve ser entendido a partir da descrição acima, o segmento interno 70 inclui pelo menos um material diferente dos segmentos externos 72 e 74. Especificamente, embora todos os segmentos 70, 72 e 74 sejam fabricados a partir de poliimida, o segmento interno 70 adicionalmente inclui o material(s) de enchimento e opcionalmente inclui o material(s) de reforço. Em algumas realizações, o segmento interno 70 é fabricado a partir da mesma poliimida do segmento externo 72 e/ou do segmento externo 74, Em outras realizações, o segmento interno 70 ê fabricado a partir de uma poliimida diferente do segmento externo 72 e/ou do segmento externo 74, [042] O materiat(s) diferente do segmento interno 70 do corpo 54 fornece o segmento interno 70 com uma condutividade térmica que é maior do que a condutividade térmica dos segmentos externos 72 e 74. Especificamente, o material(s) de enchimento fornece o segmento interno 70 com uma condutividade térmica de pelo menos aproximadamente 1,5 W/mK (conforme descrito acima), enquanto a poliimida pura dos segmentos externos 72 e 74 pode fornecer os segmentos externos 72 e 74 com uma condutívidade térmica de abaixo de aproximadamente 0,2 W/rnK. Mas a poliimida pura de cada um dos segmentos externos 72 e 74 fornece os segmentos externos 72 e 74 com uma flexibilidade maior do que o segmento interno 70. Especificamente, a poliimida pura de cada um dos segmentos externos 72 e 74 retêm a flexibilidade que é perdida no segmento interno 70 através da inclusão do materíal(s) de enchimento.

[043] O comprimento L e largura W do corpo 54 da camisa de fenda 40 podem ter, cada um, qualquer valor e o comprimento L pode ter qualquer valor em relação à largura W do corpo 54. Na realização ilustrada, o vator do comprimento L do corpo 54 é maior do que o valor da largura W do corpo 54. Alternativamente, a largura W do corpo 54 é maior do que o comprimento L, Λ espessura total T do corpo 54 pode ter qualquer valor. Em algumas realizações, a espessura total T do corpo 54 tem um valor de modo que o corpo 54 seja considerado ser um “filme". Por exemplo, o corpo 54 da camisa de fenda 40 pode ser considerado um filme quando a espessura total T é menos do que aproximadamente 0,3 milímetros (mm).

[044] Embora mostrada como tendo os formatos de um retângulo (por exemplo, conforme definido bidimensionalmente entre as extremidades 58 e 60 e as bordas 62 e 64) e um paraleíepipedo (por exemplo, conforme definido tridimensionalmente entre as extremidades 58 e 60, as bordas 62 e 64, e os lados 66 e 68), o corpo 54 pode adicional ou alternativamente incluir qualquer outro formato. Por exemplo, os cantos em que as extremidades 58 e 60 cruzam as bordas 62 e 64 podem ter um formato mais redondo em outras realizações. Ademais e„ por exemplo, o corpo 54 pode ter um formato bidimensional oval (por exemplo, conforme definido entre as extremidades 58 e 60 e as bordas 62 e 64 ou estruturas similares ao mesmo) ou um formato bidimensional cuneiforme (por exemplo, uma ampulheta), {045] Na realização ilustrada, cada um dos segmentos 70, 72 e 74 tem um comprimento aproximadamente igual. Ademais, na realização ilustrada, cada um dos segmentos 70, 72 e 74 se estende ao longo de uma totalidade aproximada do comprimento L do corpo 54 a partir da extremidade 58 para a extremidade 60. Mas cada segmento 70, 72 e 74 pode se estender ao longo de qualquer quantidade do comprimento total L do corpo 54 e o comprimento de cada segmento 70, 72 e 74 pode ter qualquer valor em relação aos comprimentos dos outros segmentos 70, 72 e 74. Por exemplo, em algumas realizações alternativas, os comprimentos dos segmentos externos 72 e 74 são mais curtos do que o comprimento do segmento interno 70, ou vice-versa. Ademais, embora mostrada como tendo aproximadamente o mesmo valor, a largura Wt e Wz dos segmentos externos 72 e 74, respectivamente, pode ter alternativamente valores diferentes. Embora mostrada como sendo maior do que a largura Wi e W2 dos segmentos externos 72 e 74, respectivamente, a largura do segmento interno 70 pode ser aiternativamente menor do que a largura Wi e/ou a largura W2.

[046) Embora os segmentos 70, 72 e 74 sejam mostrados como tendo os mesmos valores aproximados de respectiva espessura T1t Tj e T3 na realização ilustrada, cada espessura T1, T2 e T3 pode ter qualquer valor em relação ás outras espessuras T1f T2 e T3, O formato do corpo 54 e/ou os diversos valores do comprimento L, a largura W, e W2l as espessuras T, Ti, T2 e T3l e os comprimentos dos segmentos 70, 72 e 74 podem ser selecionados e/ou configurados: (1} para possibilitar que o corpo 54 da camisa de fenda 40 isole eletricamente as bobinas correspondentes 36 a partir do núcleo de estator 18; (2) para fornecer o segmento interno 70 com uma condutividade térmica de pelo menos aproximadamente 1,5 W/mK; (3) para fornecer os segmentos externos 72 e 74 com uma flexibilidade maior do que o segmento interno 70; (4) para fornecer os segmentos externos 72 e 74 com uma flexibilidade que é substancialmente similar â flexibilidade geral de um filme de poliirntda pura; {5) com base na geometria da fenda de estator correspondente 34; e/ou (6) com base na geometria das bobinas correspondentes 36.

[047} O corpo 54 da camisa de fenda 40 pode ser fabricado com o uso de qualquer processo, método, estrutura, meio e/ou similar, tal como, mas sem (imitação, com o uso de um processo de fundição, com o uso de um processo de batelada, com o uso de um processo de linha, entre outros. A potiimida enchida (e opcionalmente reforçada) do segmento interno 70 é ligada à poliimida pura dos segmentos externos 72 e 74 a juntas 80 e 82 entre o segmento interno e os segmentos externos 72 e 74, respectívamente. As ligações entre o segmento interno 70 e os segmentos externos 72 e 74 nas respectivas juntas 80 e 82 podem ser ligações primárias. Tais ligações primárias entre o segmento interno 70 e os segmentos externos 72 e 74 podem fornecer as juntas 80 e 82 como aproximadamente lisas. Em outras palavras, as ligações primárias entre o segmento interno 70 e os segmentos externos 72 e 74 podem fornecer ao corpo 54 com transições sem costura a partir do segmento interno 70 para os segmentos externos 72 e 74. Em algumas realizações, as ligações entre o segmento interno 70 e os segmentos externos 72 e 74 nas respectivas juntas 80 e 82 são formadas sem o uso de qualquer adesivos adicionais e/ou outros materiais de ligação secundários.

[048| Quando o corpo 54 é fabricado com o uso de um processo de fundição, os segmentos 70, 72 e 74 podem ser fundidos juntos em um único processo de fundição. Alternativamente, o segmento interno 70 é fundido com o uso de um primeiro processo de fundição e os segmentos externos 72 e 74 são subsequentemente fundidos nos lados opostos 76 e 78 do segmento interno 70 com o uso de um segundo processo de fundição.

[049] Um exemplo não limitante de fabricação do corpo 54 inclui, após misturar e gaseificar, preparar uma solução de ácido poliâmico que contém pó de nitreto de boro. O segmento interno 70 é, então, fundido por filme com pelo menos uma camada de material de reforço. Os segmentos externos 72 e 74 sio, então, fundidos por filme nos lados opostos 76 e 78 do segmento interno 70 com o uso de resina de ácido poliâmico puro. Após os processos de fundição por filme, o corpo 54 é aquecido entre aproximadamente 80 °C e aproximadamente 100 °C para remover solvente e é imidizado em um processo de temperatura mais alta {por exemplo, até entre aproximadamente 250 °C e aproximadamente 300 °C) para formar o corpo completado 54.

[050] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma porção da máquina elétrica 10 que ilustra a camisa de fenda 40 recebida dentro de uma fenda de estator correspondente 34 da máquina elétrica 10. Dois dentes de estator adjacentes 30 são mostrados na Figura 5, com a fenda de estator 34 se estendendo entre os mesmos. As bobinas 36 são mostradas enroladas ao redor dos dentes de estator 30 de modo que as bobinas 36 se estendam dentro da fenda de estator 34, As bobinas 36 são mostradas em linhas tracejadas na Figura 5 por questão de clareza, A configuração de enrolamento das bobinas 36 ao redor dos dentes de estator 30 mostrada na Figura 5 é destinada como exemplificativa apenas. Conforme descrito acima, as bobinas 36 podem ter qualquer configuração de enrolamento. Por exemplo, embora duas bobinas 36 sejam mostradas como se estendendo dentro da fenda de estator 34 na Figura 5, em algumas realizações, uma ou mais das fendas de estator 34 incluem apenas uma bobina 36 que se estende dentro da mesma, [051] Conforme pode ser visto na Figura 5, a fenda de estator 34 se estende radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 16) a partir da base de estator 28 para uma abertura de ponta 84 da fenda de estator 34. A fenda de estator 34 se estende em uma altura ao longo do eixo geométrico longitudinal central 16 a partir de uma abertura de extremidade 66 para uma abertura de extremidade oposta 88. Cada uma das aberturas de extremidade 86 e 08 pode ser denominada» no presente documento, como uma ‘'primeira" e/ou uma "segunda” abertura de extremidade, [052] O corpo 54 da camisa de fenda 40 é recebido dentro da fenda de estator correspondente 34 de modo que o corpo 54 se estenda entre o núcleo de estator 18 e cada bobina 36 que se estende dentro da fenda de estator 34, Especifícamente, o corpo 54 da camisa de fenda 40 se estende entre as bobinas 36 e superfícies 90» 92 e 94 do núcleo de estator 18 que definem a fenda de estator 34. O corpo 54 da camisa de fenda 40 isola eletricamente, desse modo, as bobinas 36 do núcleo de estator 18.

[053] Conforme pode ser visto na Figura 5, o corpo 54 da camisa de fenda 40 é recebido dentro da fenda de estator 34 de modo que as extremidades 58 e 60 do corpo 54 sejam posicionadas próximas da abertura de ponta 84. Ademais, as bordas 62 e 64 são posicionadas próximas às aberturas de extremidade 86 e 88» respectivamente. Embora mostradas como sendo alinhadas com as superfícies 96 e 98 dos dentes de estator 34, as bordas 62 e/ou 64 podem alternativamente se estender além (ao longo do eixo geométrico longitudinal central 16) das respectivas superfícies 96 e 98.

[054] As bobinas 36 são enroladas ao redor dos dentes de estator 34 de modo que as bobinas 36 sejam envolvidas sobre as bordas 62 e 64 e sobre o segmento interno 70 que estende entre as mesmas. A condutívidade térmica do segmento interno 70 pode possibilitar que o corpo 54 da camisa de fenda 40 aumente a densidade de potência da máquina elétrica 10» por exemplo quando comparada à densidade de potência de máquinas elétricas com o uso de camisas de fenda conhecidas que são fabricadas a partir de filmes de poliimida pura (por exemplo» Kapton®). Â flexibilidade fornecida pelos segmentos externos 72 e 74 aumenta a resistência do corpo 54 da camisa de fenda 40 a rasgo, fratura e/ou rompimento de outra maneira, por exemplo, nas bordas 62 e/ou 64, à medida que os enrolamentos das bobinas 36 sâo enrolados ao redor dos dentes de estator 30. A flexibilidade dos segmentos externos 72 e 74 pode possibilitar que o corpo 54 flexione e/ou dobre durante o enroíamento das bobinas 36 ao redor dos dentes de estator correspondentes 30, que pode impedir que o corpo 54 rasgue, frature e/ou se rompa de outra maneira. Por exemplo, a flexibilidade dos segmentos externos 72 e 74 pode possibilitar que o corpo 54 flexione e/ou dobre durante um processo de impregnação por gotas usado para enrolar as bobinas 36 ao redor dos dentes de estator correspondentes 30. Ademais, o material(s) de reforço opcional do segmento interno 70 pode impedir que o segmento interno 70 da camisa de fenda 40 rasgue, frature e/ou se rompa de outra maneira á medida que os enrolamentos das bobinas 36 são enrolados ao redor dos dentes de estator correspondente 30. Assim, o corpo 54 da camisa de fenda 40 tem uma condutívidade térmica aumentada quando comparado a pelo menos algumas camisas de fenda conhecidas, enquanto mantém a flexibilidade de pelo menos algumas camisas de fenda conhecidas nas bordas 62 e 64 do corpo 54.

[055] A Figura 6 é uma vista em corte transversal de outra realização de uma máquina elétrica 210. A máquina elétrica 10 inclui um estator 212 e um rotor 214. O estator 212 inclui um núcleo de estator 218, que gera um campo magnético. O núcleo de estator 212 se estende em um comprimento de arco AL2. Uma superfície interna radialmente (em relação a um eixo geométrico longitudinal central 216) 226 do núcleo de estator 218 define uma abertura central 220 do núcleo de estator 218.

[056] Na realização ilustrada do estator 212, o núcleo de estator 218 inclui uma base de estator 228 e uma pluralidade de dentes de estator 230 que se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) a partir da base de estator 228. Os dentes de estator 230 se estendem radialmente a partir da base de estator 228 para as extremidades 232 dos dentes de estator 230. Na realização ilustrada do estator 212, os dentes de estator 230 se estendem radíaímente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) para dentro a partir da base de estator 228, Em algumas realizações alternativas, os dentes de estator 230 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) para fora a partir da base de estator 228.

[057] Conforme pode ser visto na Figura 6, os dentes de estator 230 são dispostos radialmente ao redor do eixo geométrico longitudinal central 216 de modo que os dentes de estator 230 sejam separados um do outro ao longo do comprimento de arco Ãl_2 do núcleo de estator 218, O núcleo de estator 218 inclui fendas de estator 234 que se estendem entre dentes de estator adjacentes 230 ao longo do comprimento de arco AL2 do núcleo de estator 218. Em outras palavras, as fendas de estator 234 são dispostas com os dentes de estator 230 em um padrão alternante de dentes de estator 230 e fendas de estator 234 ao longo do comprimento de arco ALa do núcleo de estator 218. As fendas de estator 234 se estendem radíaímente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) a partir da base de estator 228, Na realização ilustrada do estator 212, as fendas de estator 234 se estendem radíaímente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) para dentro a partir da base de estator 228. Em algumas realizações alternativas, as extremidades 232 de dentes de estator adjacentes 230 são conectadas uma com: a outra.

[058] O estator 212 inclui bobinas de estator 236 que têm enrolamentos que são enrolados ao redor de dentes de estator correspondentes 230. Os enrolamentos das bobinas 236 são enrolados ao redor dos dentes de estator correspondentes 230 de modo que os enrolamentos das bobinas 236 se estendam dentro de fendas de estator correspondentes 234, conforme pode ser visto na Figura 6. As bobinas 236 podem incluir uma ou mais bobinas de campo de CC 238 e/ou uma ou mais bobinas de campo de CA 236. Em algumas realizações, as bobinas 236 incluem bobinas de cobre. Ademais, em algumas realizações, o estator 212 inclui enrolamentos concentrados de fenda fracionada (não mostrados). Cada bobina 236 pode ser, ou representar, qualquer quantidade de fases, tai como, mas sem limitação, uma única fase ou três fases.

[059J O núcleo de estator 218 pode incluir qualquer quantidade de dentes de estator 230 e qualquer quantidade de fendas de estator 234. Na realização ilustrada do estator 212, o núcleo de estator 218 inclui vinte e quatro dentes de estator 230 e vinte e quatro fendas de estator 234, O núcleo de estator 218 pode incluir qualquer quantidade de bobinas 236, Quando o estator 212 inclui uma pluralidade de fases de bobinas CA 236, o estator 212 pode incluir qualquer quantidade de ajustes das fases.

[060] O estator 212 inclui as camisas de fenda 40 (mais bem ilustradas nas Figuras 4 e 5) que se estendem dentro das fendas de estator 234 para isolar eletricamente as bobinas 236 do núcleo de estator 218. As camisas de fenda 40 são descritas com mais detalhes acima com referência às Figuras 4 e 5.

[0613 O rotor 214 inclui um eixo de rotor (não mostrado, por exemplo, o eixo de rotor 22 mostrado na Figura 1) e um núcleo de rotor 224, O núcleo de rotor 224 inclui um corpo 242 que se estende em um comprimento ao longo do eixo geométrico longitudinal central 216. O corpo 242 do núcleo de rotor 224 se estende em um comprimento de arco AL3. O corpo 242 ê configurado para girar ao redor do eixo geométrico longitudinal central 216 em relação ao estator 212. Na realização ilustrada do rotor 214, o corpo 242 inclui uma base de rotor 244, uma pluralidade de dentes de rotor 246 que se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) a partir da base de rotor 244, e uma pfuralidade de fendas de rotor 248 que se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) a partir da base de rotor 244. Na realização ilustrada do rotor 214, os dentes de rotor 246 e as fendas de rotor 248 se estendem radialmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) para fora da base de rotor 244. Em algumas realizações alternativas, os dentes de rotor 246 e as fendas de rotor 248 se estendem radíalmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216) para dentro a partir da base de rotor 244.

[062] Os dentes de rotor 246 e as fendas de rotor 248 são dispostos em um padrão alternante de dentes 246 e fendas 248 ao longo do comprimento de arco AU do núcleo de rotor 224. Em outras palavras, os dentes de rotor 246 sâo dispostos radialmente ao redor do eixo geométrico longitudinal central 216 de modo que os dentes de rotor 246 sejam separados um do outro ao longo do comprimento de arco AL3 do núcleo de rotor 224, com as fendas de rotor 248 se estendendo entre dentes de rotor adjacentes 246 ao longo do comprimento de arco AL3 do núcleo de rotor 224.

[063] A base de rotor 244 do corpo de núcleo de rotor 242 inclui uma superfície interna radíalmente (em relação ao eixo geométrico longitudinal central 216} 250 que define uma abertura central 252 do núcleo de rotor 224. O núcleo de rotor 224 inclui uma circunferência definida por superfícies de extremidade dos dentes de rotor 246. Um vão de ar se estende entre a circunferência do núcleo de rotor 224 e a superfície interna radíalmente 226 do núcieo de estator 218. A base de rotor 244 pode incluir um ou mais encaixes (não mostrados) que são configurados para receber espigas correspondente (não mostradas) do eixo de rotor nos mesmos para montar o corpo de núcleo de rotor 242 no eixo de rotor. Outras disposições para montar o corpo de núcleo de rotor 242 no eixo de rotor podem ser fornecidas adicional ou alternativamente aos encaixes e espigas.

[084] O corpo 242 do núcleo de rotor 224 pode ser formado a partir de uma ou mais pilhas de uma pluralidade de lamtnações, Como uma alternativa ao uso de uma ou mais pilhas de laminações, o corpo de núcleo de rotor 242 pode ser formado como um único pedaço de material. A base de rotor 244 do corpo de núcleo de rotor 242 pode ser integralmente formada com os dentes de rotor 248 a partir de um material magnético. O estator 212 e/ou o rotor 214 pode ou não incluir um ímã permanente.

[065] O núcleo de rotor 224 pode incluir qualquer número de dentes de rotor 248 e/ou fendas de rotor 248. O núcleo de rotor 224 pode incluir o mesmo número de dentes de rotor 246 do número de dentes de estator 230 que o núcleo de estator 218 inclui. Alternativamente, o núcleo de estator 218 pode incluir um número maior ou menor de dentes de estator 230 do que o número de dentes de rotor 246 que o núcleo de rotor 224 inclui. Na realização ilustrada da máquina elétrica 210, o núcleo de rotor 224 inclui quatorze dentes de rotor 246, de modo que a realização ilustrada da máquina elétrica 210 inclua um número maior de dentes de estator 230 do que de dentes de rotor 248.

[066] O rotor 214 inclui bobinas de rotor 336 que têm enrolamentos que são enrolados ao redor de dentes de rotor correspondentes 246. Os enrolamentos das bobinas 338 são enrolados ao redor dos dentes de rotor correspondente 246 de modo que os enrolamentos das bobinas 336 se estendam dentro de fendas de rotor correspondentes 248, conforme pode ser visto na Figura 6. As bobinas 336 podem incluir uma ou mais bobinas de campo CC 336 e/ou uma ou mais bobinas de campo de CA 336. Em algumas realizações, as bobinas 336 incluem bobinas de cobre. Ademais, em algumas realizações, o rotor 214 inclui enrolamentos concentrados de fenda fracionada (não mostrados). Cada bobina 338 pode ser, ou representar, qualquer quantidade de fases, tal como, mas sern limitação, uma única fase ou três fases, [087] O rotor 214 inclui as camisas de fenda 40 (mais bem ilustradas nas Figuras 4 e 5) que se estendem dentro das fendas de rotor 248 para isolar eletricamente as bobinas 336 do núcleo de rotor 224. As camisas de fenda 40 são posicionadas e funcionam dentro das fendas de rotor 248 de um modo substancialmente similar à posição e função das camisas de fenda 40 dentro das fendas de estator 34 (Figuras 3 e 5} e dentro das fendas de estator 234, As camisas de fenda 40 podem ser ajustadas e/ou conformadas de modo diferente para as fendas de rotor 248 quando comparadas ao tamanho e/ou formato das camisas de fenda 40 para as fendas de estator 234, Ademais, embora o estator 212 da máquina elétrica 210 seja mostrado incluindo as bobinas 236 e as camisas de fenda 240, as camisas de fenda 40 podem ser usadas com uma máquina elétrica (não mostrada) em que o estator da mesma não inclui as bobinas 236 e/ou as camisas de fenda 40, As camisas de fenda 40 podem ser usadas com qualquer tipo de rotor de qualquer tipo de máquina elétrica.

[068] Deve-se entender que a descrição acima é destinada a ser ilustrativa, e não restritiva. Por exemplo, as realizações descritas acima (e/ou aspectos das mesmas) podem ser usadas em combinação uma com a outra, Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação particular ou material aos ensinamentos da invenção sem se afastar do escopo da mesma. As dimensões, tipos de materiais, orientações dos diversos componentes e a quantidade e posições dos diversos componentes descritos no presente documento são destinados a definir parâmetros de determinadas realizações, e não sáo de modo algum limitantes e são realizações meramente exemplificativas. Muitas outras realizações e modificações dentro do espírito e escopo das reivindicações serão evidentes àqueles versados na técnica mediante revisão da descrição acima, O escopo da invenção deve ser, portanto, determinado com referência às reivindicações anexas, junto com o escopo total de equivalentes ao qual tais reivindicações são intituladas. Nas reivindicações anexas, os termos "que inclui" e "em que" são usados como os equivalentes de inglês simples dos respectivos termos "que compreende" e "em que". Ademais, nas reivindicações a seguir, os termos "primeiro", "segundo" e "terceiro", etc. são usados meramente como classificações, e não são destinados a impor exigências numéricas nos objetos dos mesmos. Adicionalmente, as limitações das reivindicações a seguir não são escritas em formato de significado mais função e não são destinadas a serem interpretadas com base em 35 U.S.C. § 112, sexto parágrafo, ao mesmo que e até que tais limitações da reivindicação usem expressamente a expressão "significa para" seguido de uma frase de função desprovida de estrutura adicional.

Reivindicações

Claims

1. CAMISA DE FENDA, para pelo menos um dentre um estator ou um rotor de uma máquina elétrica» caracterizada pelo fato de que a camisa de fenda compreende: um corpo configurado para ser recebido dentro de peto menos uma dentre uma fenda de estator do estator ou uma fenda de rotor do rotor, sendo que o corpo se estende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta, sendo que o corpo se estende em uma largura a partir de uma primeira borda até uma segunda borda oposta, sendo que o corpo compreende: um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo; e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo, o primeiro e o segundo segmentos externos flanqueíam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo e de modo que o primeiro segmento externo inclua a primeira borda do corpo, e o segundo segmento externo inclua a segunda borda do corpo, em que o segmento interno inclui peto menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos.

2. CAMISA DE FENDA» de acordo com. a reivindicação 1» caracterizada pelo fato de que a condutividade térmica do segmento interno do corpo é de pelo menos aproximadamente 1,5 W/mK,

3. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1» caracterizada pelo fato de que a condutividade térmica do segmento interno do corpo está entre aproximadamente 1,5 W/mK e aproximadamente 2,5 W/mK, e a condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos do corpo é menos do que aproximadamente 0,2 W/mK.

4. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro e o segundo segmentos externos do corpo têm uma flexibilidade maior do que o segmento interno.

5. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segmento interno do corpo compreende uma poliimida que é preenchida com partículas de nitreto de boro,

6. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro e o segundo segmentos externos do corpo são uma poliimida pura.

7. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segmento interno do corpo compreende uma poliimida que é reforçada com pelo menos uma dentre fibras de vidro, fibras de poliéter éter cetona (PEEK), fibras de poli(êter-cetona-cetona (PEKK), fibras sintéticas de para-aramida ou fibras de polibenzimidazol (FBI),

8. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo é um filme que tem uma estrutura similar a fita definida pelo primeiro e segundo segmentos externos que flanqueiam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo.

9. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dentre o segmento interno, o primeiro segmento externo ou o segundo segmento externo do corpo se estende ao longo de uma totalidade aproximada do comprimento do corpo a partir da primeira extremidade até a segunda extremidade.

10. CAMISA DE FENDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o comprimento do corpo é maior do que a largura do corpo.

11 ESTATOR PARA UMA MÁQUINA ELÉTRICA, caracterizado pelo fato de que o esta to r compreende: um núcleo de estator que se estende em um comprimento ao longo de um eixo geométrico longitudinal centrai, sendo que o núcleo de estator compreende uma base de estator, dentes de estator que se estendem radialmente a partir da base de estator em relação ao eixo geométrico longitudinal central, e fendas de estator que se estendem entre dentes de estator adjacentes; uma bobina enrolada ao redor de um dente de estator correspondente, sendo que a bobina se estende dentro de uma fenda de estator correspondente; e uma camisa de fenda recebida dentro da fenda de estator correspondente, sendo que a camisa de fenda compreende; um corpo que se estende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta, sendo que o corpo compreende um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo, e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo, sendo que o primeiro e o segundo segmentos externos flanqueiam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo, em que o segmento interno inclui pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutividade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutividade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos,

12. ESTATOR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a camisa de fenda é recebida dentro da fenda de estator correspondente de modo que a camisa de fenda se estenda entre a bobina e as superfícies do núcleo de estator que define a fenda de estator correspondente para isolar eletricamente a bobina do núcleo de estator.

13. ESTATOR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a fenda de estator correspondente dentro da qual a camisa de fenda é recebida se estende radiaimente a partir da base de estator, em relação ao eixo geométrico longitudinal central, até uma abertura de ponta, sendo que a fenda de estator correspondente se estende em uma altura ao longo do eixo geométrico longitudinal central a partir de uma primeira abertura de extremidade até uma segunda abertura de extremidade, sendo que o corpo da camisa de fenda se estende em uma largura a partir de uma primeira borda até uma segunda borda oposta, sendo que a camisa de fenda é recebida dentro da fenda de estator correspondente de modo que a primeira e a segunda extremidades do corpo sejam posicionadas próximas á abertura de ponta e de modo que a primeira e a segunda bordas sejam posicionadas próximas â primeira e à segunda aberturas de extremidade, respectivamente.

14. ESTATOR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o segmento interno do corpo da camisa de fenda compreende uma poliimida que é preenchida com partículas de nítreto de boro e reforçada com pelo menos uma dentre fibras de vidro, fibras de poliéter éter cetona (PEEK), fibras de poli(éter-cetona-cetona (PEKK), fibras sintéticas de para-aramida ou fibras de polibenzimidazol (FBI).

15. ROTOR PARA UMA MÁQUINA ELÉTRICA, caracterizado pelo fato de que o rotor compreendei um núcleo de rotor que se estende em um comprimento ao longo de um eixo geométrico longitudinal central, sendo que o núcleo de rotor compreende uma base de rotor, dentes de rotor que se estendem radialmente a partir da base de rotor em relação ao eixo geométrico longitudinal central, e fendas de rotor que se estendem entre dentes de rotor adjacentes; uma bobina enrolada ao redor de um dente de rotor correspondente, sendo que a bobina se estende dentro de uma fenda de rotor correspondente; e uma camisa de fenda recebida dentro da fenda de rotor correspondente, sendo que a camisa de fenda compreende; um corpo que se estende em um comprimento a partir de uma primeira extremidade até uma segunda extremidade oposta, sendo que o corpo compreende um segmento interno que se estende ao longo do comprimento do corpo, e primeiro e segundo segmentos externos que se estendem ao longo do comprimento do corpo, sendo que o primeiro e o segundo segmentos externos flanqueiam o segmento interno ao longo do comprimento do corpo de modo que o segmento interno se estenda entre o primeiro e o segundo segmentos externos ao longo do comprimento do corpo, em que o segmento interno inclui pelo menos um material diferente do primeiro e do segundo segmentos externos de modo que uma condutívidade térmica do segmento interno seja maior do que uma condutívidade térmica do primeiro e do segundo segmentos externos.