BR102014025977B1

BR102014025977B1 - Máquina elétrica e veículo

Info

Publication number: BR102014025977B1
Application number: BR102014025977-5A
Authority: BR
Inventors: Patel Bhageerath Reddy; Ayman Mohamed Fawzi El-Refaie; Kum-Kang Huh; Steven Joseph Galioto
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2021-08-03
Also published as: CN104578472A; EP2863518A3; KR101996687B1; EP2863518A2; US20150108868A1; JP2015080403A; KR20150045384A; BR102014025977A2; US9742228B2

Abstract

máquina elétrica, máquina de ímã permanente interno, máquina de ipm do tipo raio e veículo. trata-se de uma máquina elétrica, tal como uma máquina de relutância síncrona ou de ímã permanente interno, que tem x fases, que inclui um conjunto de estator, que tem m fendas, com um núcleo de estator e dentes de estator, que é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético de estator quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade e um conjunto de rotor, que tem n polos, disposta dentro da cavidade que é configurada para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, em que o conjunto de rotor inclui uma haste, um núcleo de rotor localizado de modo circunferencial ao redor da haste. a máquina é configurada de modo que um valor k = m / (x * n) em que k é um número não inteiro maior do que aproximadamente 1,3. a máquina elétrica pode incluir, alternativa ou adicionalmente, um vão não uniforme entre a superfície exterior dos raios de rotor e a superfície de estator interior do estator.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se em geral às máquinas elétricas e, mais particularmente, às máquinas elétricas tais como máquinas de Ímã Permanente Interno (IPM) do tipo raio e máquinas de Relutância Síncrona e uma configuração de projeto que abrange efetivamente a ondulação de torque.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A ondulação de torque em máquinas elétricas, tal como máquinas de Relutância Síncrona e de IPM do tipo raio, é uma preocupação. A ondulação de torque inferior leva a perdas de transiente reduzidas na máquina elétrica bem como a uma reação mais suave às entradas de torque elétrico.

[003] Um conjunto de procedimentos para reduzir a ondulação de torque é através da troca de estator pelo passo de fenda. Embora esse procedimento ajude a reduzir a ondulação de torque, o procedimento pode colocar tensões não desejadas no material de isolamento nas fendas assim como reduzir o conteúdo de torque na máquina. A troca de estator ou a passagem sobre a direção axial cria bordas afiadas que podem cortar o isolamento de fenda, afetando finalmente a robustez e a confiabilidade da máquina elétrica.

[004] Portanto, é desejável aprimorar os projetos atuais em máquinas elétricas, tal como as máquinas de Relutância Síncrona e de IPM do tipo raio, para reduzir efetivamente a ondulação de torque.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] De acordo com uma realização da invenção, uma máquina elétrica, que tem X fases, compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético de estator quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade, sendo que o dito conjunto de estator tem M fendas; e um conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, sendo que o dito conjunto de rotor tem N polos, em que o conjunto de rotor compreende: uma haste; um núcleo de rotor localizado de modo circunferencial ao redor da haste; e uma pluralidade de ímãs permanentes dispostos entre as pilhas e que são configurados para gerar um campo magnético, sendo que o campo magnético interage com o campo magnético de estator para produzir um torque e em que, adicionalmente, a máquina elétrica compreende uma máquina de Ímã Permanente Interior (IPM) do tipo raio e é configurada de modo que um valor k = M / (X * N) em que k é um número não inteiro > aproximadamente 1,3.

[006] De acordo com outra realização, a máquina de ímã permanente interior (IPM) do tipo raio que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, sendo que o conjunto de estator tem M fendas, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade; e um conjunto de rotor que compreende um núcleo de rotor, sendo que o conjunto de rotor tem N polos, sendo que o conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, em que o conjunto de rotor compreende adicionalmente: uma haste e uma pluralidade de ímãs permanentes dispostos no núcleo de rotor e que são configurados para gerar um campo magnético, sendo que o campo magnético interage com o campo magnético de estator para produzir um torque, em que o conjunto de estator tem uma superfície curvada interna, sendo que o conjunto de rotor compreende uma pluralidade de raios que têm uma superfície externa voltada para a superfície curvada interna, definindo um vão entre as mesmas, em que o vão tem uma distância não uniforme ao longo de um comprimento da superfície externa.

[007] De acordo com uma realização, uma máquina elétrica que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético de estator quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade, sendo que o dito conjunto de estator tem M fendas; e um conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, sendo que o dito conjunto de rotor tem N polos, em que o conjunto de rotor compreende: uma haste e um núcleo de rotor localizado de modo circunferencial ao redor da haste, em que adicionalmente a máquina elétrica compreende uma máquina de Relutância Síncrona e é configurada de modo que um valor k = M / (X * N) em que k é um número não inteiro > aproximadamente de 1,3.

[008] De acordo com uma realização, uma máquina de Relutância Síncrona que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, sendo que o conjunto de estator tem M fendas, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade; e um conjunto de rotor que compreende um núcleo de rotor e uma haste, sendo que o conjunto de rotor tem N polos, o conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, em que o conjunto de estator que tem uma superfície curvada interna, sendo que o conjunto de rotor compreende uma pluralidade de raios que tem uma superfície externa voltada para a superfície curvada interna, definindo um vão entre as mesmas, em que o vão tem uma distância não uniforme ao longo de um comprimento da superfície externa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos quando a seguinte descrição detalhada for lida com referência aos desenhos anexos em que caracteres similares representam partes similares ao longo de todos os desenhos, em que: a Figura 1 é uma vista em corte transversal de um rotor e de um conjunto de estator de uma máquina de IPM do tipo raio de acordo com uma realização da invenção; a Figura 2 é uma vista em corte transversal aproximada de uma porção de polo único de um rotor e conjunto de estator de uma máquina de IPM do tipo raio de acordo com outra realização da invenção; e a Figura 3 é adicionalmente uma vista esquemática em corte transversal aproximada da interface de rotor de estator de polo único representada na Figura 2.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[010] Conforme discutido em detalhes abaixo, as realizações da invenção são orientadas em direção a uma metodologia de projeto aplicável em máquinas elétricas, incluindo máquinas de Ímã Permanente Interior (IPM) do tipo raio e máquinas de Relutância Síncrona, que reduz a ondulação de torque em máquinas elétricas. O projeto pode ser usado em motores elétricos que têm enrolamentos distribuídos ao mesmo tempo em que reduz a complexidade na produção. A metodologia visa a ondulação de torque reconsiderando-se combinações por fase/por polo de fenda especial que são alcançadas por estatores com número específico de fendas combinadas com o rotor de raio segmentado. Outro aspecto da metodologia visa a ondulação de torque configurando-se o formato da superfície exterior dos raios de rotor e/ou o vão entre os raios de rotor e estator. As realizações da invenção podem empregar um ou ambos os aspectos para reduzir efetivamente a ondulação de torque em máquinas elétricas.

[011] Na introdução de elementos de várias realizações da presente invenção, os artigos “um”, “uma”, “o”, “a” e “o dito”, “a dita” se destinam a significar que existem um ou mais dos elementos. Os termos “que compreende”, “que inclui” e “que tem” se destinam a serem inclusivos e significam que pode haver elementos adicionais além dos elementos listados. Quaisquer exemplos de parâmetros de operação não são exclusivos de outros parâmetros das realizações.

[012] Em referência à Figura 1, uma vista em perspectiva frontal de um conjunto 100 é representada. O conjunto 100 compreende um conjunto de estator 10 que circunda um conjunto de rotor 20, que circunda adicionalmente uma haste ou eixo 40. Conforme representado, o conjunto de rotor 20 é disposta tipicamente no interior de uma cavidade definida pelo conjunto de estator circundante 10. O conjunto 100 pode funcionar como uma máquina elétrica e, como tal, o conjunto de rotor 20 pode girar em torno de um eixo geométrico central (marcado como “z”), fornecendo finalmente, desse modo, a energia de rotação na haste 40. A máquina elétrica 100 ou conjunto pode ser usada em uma variedade de aplicações, incluindo, mas sem limitação, motores de acionamento de tração para veículos que incluem veículos de Fora da Estrada (OHV), veículos de escavação e similares.

[013] O conjunto de estator 10 pode compreender um núcleo de estator 12 que tem uma pluralidade de dentes de estator intercalados com uma pluralidade de fendas de estator 14 configuradas juntas com enrolamentos de estator (não mostrados) para gerar um campo magnético de estator quando excitado com corrente alternada (CA). O núcleo de estator 12 se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal (“z”). A superfície interna do núcleo de estator 12 define uma cavidade. O conjunto de estator 10 inclui M fendas, em que M é uma quantidade de fendas. M pode ser praticamente qualquer número inteiro par. Em determinadas realizações, M pode ser, por exemplo, 36, 54, 60 e similares.

[014] O conjunto de rotor 20 está disposta no interior da cavidade e é configurada para girar em torno do eixo geométrico longitudinal e da haste 40. O conjunto de rotor 20 tem N polos, em que N é uma quantidade de polos. O conjunto de rotor 20 compreende um núcleo de rotor 22 localizado de modo circunferencial ao redor da haste 40. N pode ser praticamente qualquer número inteiro par > 2. Em determinadas realizações, N pode ser, por exemplo, 8, 12 e similares.

[015] O conjunto de rotor 20 pode incluir uma pluralidade de raios 22 que formam parte do núcleo de rotor. Pelo fato de que a Figura 1 representa uma máquina IPM, o conjunto de rotor 20 compreende adicionalmente uma pluralidade de ímãs 24 que são distribuídos de maneira axial e intercalados com os raios 22 conforme mostrado.

[016] O conjunto de rotor 20 e o conjunto de estator 10 compreendem coletivamente uma máquina elétrica 100 que tem X fases. Um valor comum para X nas realizações de máquina elétrica 100 é de 3 (três) fases.

[017] A máquina elétrica 100 é configurada tendo M fendas, N polos e X fases, de modo que um valor k, em que k = M / (X * N), em que k é um número não inteiro. Nas realizações, a máquina elétrica 100 é configurada em que k = Y,5, em que Y é um número inteiro. Em outras realizações, a máquina elétrica 100 é configurada de modo que Y,3 < k < Y,7, em que Y é um número inteiro.

[018] Conforme indicado, embora determinados valores de k possam ter determinadas vantagens, outros valores para k podem ser usados. Por exemplo, foi revelado que o valor de k = Y,5 tem certas vantagens em relação à diminuição de ondulação de torque. Entretanto, os valores de k diferentes de Y,5 (por exemplo, Y,3<k<Y,4 ou Y,6<k<Y,7) podem ser usados. Nessas realizações particulares, a redução de ondulação de torque pode ser acompanhada por perdas de núcleo adicionais. Em oposição às perdas de núcleo, vários meios de resfriamento podem ser usados para se opor às perdas de núcleo que incluem, por exemplo, porções de resfriamento do rotor com resfriamento líquido ou por ar.

[019] Consequentemente, a título de exemplo e não limitação, as realizações de máquinas elétricas 100 podem ter, em uma realização, 8 polos, 36 fendas e 3 fases, desse modo, k = 1,5. Em outra realização, a máquina elétrica 100 pode ter 12 polos, 54 fendas, 3 fases, desse modo, k = 1,5. Em outra realização, a máquina elétrica 100 pode ter 8 polos, 60 fendas, 3 fases, desse modo, k = 2,5. Em outra realização, a máquina elétrica 100 pode ter 10 polos, 75 fendas, 3 fases, desse modo, k = 2,5. Outras combinações são possíveis sem sair dos aspectos da presente invenção.

[020] A título de exemplo e não limitação, a realização mostrada na Figura 1 é uma máquina elétrica de 3 fases (isto é, X=3) 100 que tem 60 fendas (isto é, M=60) e 8 polos (isto é, N=10).

[021] Em referência às vistas aproximadas fornecidas em ambas as Figuras 2 e 3, outro aspecto da presente invenção pode ser aplicado sozinho ou em combinação com os aspectos supracitados a fim de auxiliar na redução de ondulação de torque em umas máquinas elétricas. As Figuras 2 e 3 representaram apenas uma porção de polo único de outra realização de um rotor e interface de estator e, não mostraram, por exemplo, os ímãs 24 para propósitos de clareza apenas. Conforme mostrado, uma superfície interna 16 do conjunto de estator 10 está voltada para a superfície externa 26 dos raios 22 do conjunto de rotor 20. Um vão é definido entre a superfície interna 16 e a superfície externa 26. O vão é não uniforme ao longo do comprimento (denotado por “L”) da superfície externa 26. Conforme mostrado na Figura 3, a distância do vão pode ser X1 em um ponto médio, ao longo do eixo geométrico D, do raio 22 e pode ser X2 nas extremidades do raio 22, em que X1 > X2. A diferença no vão ao longo do raio 22 pode ser fornecida, por exemplo, por uma diferença em pontos centrais da curvatura da superfície interna 16 e da superfície externa 26. Conforme mostrado, a superfície interna 16 tem uma curvatura que tem um raio R1 e um ponto central C1. De maneira similar, a superfície externa 26 tem uma curvatura que tem um raio R2 e um ponto central C2. A máquina elétrica 100 pode ser configurada de modo que C2 + Ci. Dessa maneira, o vão ao longo do comprimento do raio 22 entre a superfície externa 26 e a superfície interna 16 é não uniforme.

[022] Fornecendo-se um vão não uniforme ao longo do comprimento, L, da superfície externa 26, um campo de ímãs mais sinusoidal é fornecido no vão, para auxiliar finalmente na redução de ondulação de torque na máquina elétrica i00. A configuração da superfície externa 26 pode variar, dependendo da realização. Por exemplo, a superfície externa 26 do raio 22 nas Figuras 2 e 3 é uma curva convexa contínua. Outras configurações e formatos curvados podem ser usados. Em ainda outras realizações, a superfície externa 26 não precisa ser curvada. Por exemplo, a superfície externa 26 pode ser, em vez disso, angular, reta, segmentada e similares. O ponto médio do comprimento, L, da superfície externa 26, que corresponde ao eixo geométrico D, pode ser o ponto mais próximo da superfície externa 26 até a superfície interna i6 do estator i2.

[023] A título de exemplo e não limitação, a realização mostrada nas Figuras 2 e 3 pode estar em uma máquina elétrica de 3 fases (isto é, X=3) 100 que tem 48 fendas (isto é, M=48) e 8 polos (isto é, N=8). Consequentemente, na realização mostrada nas Figuras 2 e 3, o valor de k pode ser 2,0.

[024] O valor de X1, X2, C1, C2, R1 e R2 variará dependendo da máquina elétrica particular 100. Exemplos de valores típicos de X1 são da magnitude em uma faixa de aproximadamente 0,5 mm a cerca de 1,2 mm. De modo similar, exemplos de valores típicos de X2, em realizações quando X2 > X1, são da magnitude em uma faixa de aproximadamente 1,5 mm a cerca de 4,0 mm. Exemplos de valores típicos de R1 e R2 estão em uma faixa de aproximadamente 20 mm a cerca de 300 mm. Outros valores podem ser usados sem sair do escopo.

[025] A máquina elétrica 100 pode ser uma variedade de máquinas elétricas. Embora as Figuras mostrem os ímãs 24 no conjunto de rotor 20, os ímãs precisam ser usados. Por exemplo, a máquina elétrica 100 pode ser uma máquina de IPM do tipo raio (isto é, com ímãs 24), uma máquina de Relutância Síncrona (isto é, sem ímãs) e similares.

[026] As máquinas elétricas, conforme descrito acima, podem ser bem adequadas para várias aplicações que incluem, por exemplo, motores de tração em vários veículos. No entanto, tais máquinas elétricas podem ser empregadas em uma variedade de outras aplicações. As máquinas elétricas também podem ser usadas para outros exemplos não limitantes tais como aplicações de tração, turbinas eólicas e a gás, geradores de arranque para aplicações aeroespaciais, aplicações industriais, aparelhos e similares.

[027] Portanto, de acordo com uma realização da invenção, uma máquina elétrica que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético de estator quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade, sendo que o dito conjunto de estator tem M fendas; e um conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, sendo que o dito conjunto de rotor tem N polos, em que o conjunto de rotor compreende: uma haste; um núcleo de rotor localizado de modo circunferencial ao redor da haste; e uma pluralidade de ímãs permanentes dispostos entre as pilhas e que são configurados para gerar um campo magnético, cujo campo magnético interage com o campo magnético de estator para produzir um torque e em que adicionalmente a máquina elétrica compreende uma máquina de Ímã Permanente Interior (IPM) do tipo raio e é configurada de modo que um valor k = M / (X * N) em que k é um número não inteiro > aproximadamente de 1,3.

[028] De acordo com outra realização, a máquina de ímã permanente interno (IPM) do tipo raio que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, sendo que o conjunto de estator tem M fendas, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade e um conjunto de rotor que compreende um núcleo de rotor, sendo que o conjunto de rotor tem N polos, o conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, em que o conjunto de rotor compreende adicionalmente: uma haste; e uma pluralidade de ímãs permanentes dispostos no núcleo de rotor e que são configurados para gerar um campo magnético, cujo campo magnético interage com o campo magnético de estator para produzir um torque, em que o conjunto de estator tem uma superfície curvada interna, sendo que o conjunto de rotor compreende uma pluralidade de raios que têm uma superfície externa voltada para a superfície curvada interna, definindo um vão entre as mesmas, em que o vão tem uma distância não uniforme ao longo de um comprimento da superfície externa.

[029] De acordo com uma realização, uma máquina elétrica que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético de estator quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade, sendo que o dito conjunto de estator tem M fendas; e um conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, sendo que o dito conjunto de rotor tem N polos, em que o conjunto de rotor compreende: uma haste; e um núcleo de rotor localizado de modo circunferencial ao redor da haste, em que adicionalmente a máquina elétrica compreende uma máquina de Relutância Síncrona e é configurada de modo que um valor k = M / (X * N) em que k é um número não inteiro > aproximadamente de 1,3.

[030] De acordo com uma realização, uma máquina de Relutância Síncrona que tem X fases compreende um conjunto de estator que compreende um núcleo de estator, sendo que o núcleo de estator compreende uma pluralidade de dentes de estator, sendo que o conjunto de estator tem M fendas, o conjunto de estator é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade; e um conjunto de rotor que compreende um núcleo de rotor e haste, sendo que o conjunto de rotor tem N polos, o conjunto de rotor disposto no interior da dita cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, em que o conjunto de estator tem uma superfície curvada interna, sendo que o conjunto de rotor compreende uma pluralidade de raios que têm uma superfície externa voltada para a superfície curvada interna, definindo um vão entre as mesmas, em que o vão tem uma distância não uniforme ao longo de um comprimento da superfície externa.

[031] Evidentemente, deve-se entender que não necessariamente todos tais objetivos ou vantagens descritas acima podem ser alcançados de acordo com qualquer realização particular. Consequentemente, por exemplo, os técnicos no assunto reconhecerão que os sistemas e conjuntos de procedimentos descritos no presente documento podem ser incorporados ou realizados de uma maneira que alcance ou aperfeiçoe uma vantagem ou grupo de vantagens conforme ensinado no presente documento sem alcançar necessariamente outros objetivos ou vantagens conforme pode ser ensinado ou sugerido no presente documento.

[032] Embora somente determinados recursos da invenção tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações e mudanças ocorrerão àqueles técnicos no assunto. Portanto, deve-se entender que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas as tais modificações e mudanças conforme abrangido pelo escopo da invenção.

Claims

1. MÁQUINA ELÉTRICA (100), que tem X fases, compreendendo: um conjunto de estator (10) que compreende um núcleo de estator (12), sendo que o núcleo de estator (12) compreende uma pluralidade de dentes de estator, um conjunto de estator (10) é configurado adicionalmente com enrolamentos de estator para gerar um campo magnético de estator quando excitado com correntes alternadas e se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal com uma superfície interna que define uma cavidade, sendo que o conjunto de estator (12) tem M fendas (14); e um conjunto de rotor (20) disposto no interior da cavidade e configurado para girar em torno do eixo geométrico longitudinal, sendo que o conjunto de rotor (20) tem N polos, em que o conjunto de rotor (20) compreende: uma haste (40); um núcleo de rotor (22) localizado de modo circunferencial ao redor da haste (40); e uma pluralidade de ímãs permanentes (24) dispostos entre pilhas e que são configurados para gerar um campo magnético, em que o campo magnético interage com o campo magnético de estator para produzir um torque, e em que adicionalmente a máquina elétrica (100) compreende uma máquina de Ímã Permanente Interior (IPM) do tipo raio e é configurada de modo que um valor k = M / (X * N), em que k é um número não inteiro maior que 1,3; o conjunto de estator (10) tendo uma superfície curvada interna (16) que tem um centro C1, sendo que o conjunto de rotor (20) compreende uma pluralidade de raios (22) que tem uma superfície curvada externa (26) que tem um centro C2, definindo um vão entre a superfície curvada interna (16) e a superfície curvada externa (26), caracterizada pelo vão ter uma distância variável ao longo de um comprimento da superfície externa (26), em que C1 é diferente de C2, a distância do vão sendo X1 em um ponto médio de cada raio (22), e X2 nas extremidades de cada raio (22), em que X2 é maior do que X1, em que X1 está em uma faixa de 0,5 mm a 1,2 mm e X2 está em uma faixa de 1,5 mm a 4,0 mm.

2. MÁQUINA ELÉTRICA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por k ser Y,5, em que Y é um número inteiro.

3. VEÍCULO, caracterizado por compreender a máquina IPM do tipo raios (100), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 2, e uma estrutura de apoio de veículo fixada ao mesmo.