BR102022023720A2 - Indutor e método de fornecer indutor - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a indutores, por exemplo, indutores de fita plana e métodos de formar os mesmos. Um aspecto da descrição fornece um indutor que compreende: um condutor helicoidal, um núcleo tendo uma relutância magnética de núcleo, o núcleo compreendendo: uma primeira porção de núcleo; uma segunda porção de núcleo; e, um espaço disposto entre a primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo e encerrada pelo condutor helicoidal, em que o espaço é configurado para fornecer uma relutância magnética de espaço em que a relutância magnética de espaço é maior do que a relutância magnética de núcleo; em que o condutor helicoidal tem: uma primeira região do condutor que encerra parte do núcleo, em que a primeira região compreende um primeiro passo; e, uma segunda região do condutor que encerra o espaço em que a segunda região compreende um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo; em que, em uso, a segunda região do condutor é configurada para reduzir a magnitude de interação entre a segunda região do condutor e um campo eletromagnético gerado em torno do espaço.

Description

INDUTOR E MÉTODO DE FORNECER INDUTOR Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a indutores, por exemplo, indutores de fita plana e métodos de formar os mesmos.

Antecedentes

[002] Indutores típicos compreendem um condutor helicoidal em que o condutor helicoidal tem uma área de seção transversal constante através do mesmo e um passo constante e um núcleo que compreende um espaço. O condutor típico recebe uma corrente com uma densidade de alta potência que gera um campo de franja (por exemplo, o campo eletromagnético) no espaço. O campo de franja pode interagir com o condutor desse modo gerando correntes de Foucault no condutor o que resulta em uma perda de potência no indutor.

[003] EP20204342.8 descreve aparelhos que visam reduzir a magnitude da interação entre o campo de franja e o condutor.

Sumário

[004] Aspectos da presente invenção são apresentados nas reivindicações independentes e recursos opcionais são apresentados nas reivindicações dependentes. Aspectos da descrição podem ser fornecidos em conjunto uns com os outros e os recursos de um aspecto podem ser aplicados a outros aspectos.

[005] Um aspecto da descrição fornece um indutor que compreende: um condutor helicoidal; um núcleo tendo uma relutância magnética de núcleo, o núcleo compreendendo: uma primeira porção de núcleo; uma segunda porção de núcleo; e, um espaço disposto entre a primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo e encerrado pelo condutor helicoidal, em que o espaço é configurado para fornecer uma relutância magnética de espaço em que a relutância magnética de espaço é maior do que a relutância magnética de núcleo; em que o condutor helicoidal tem: uma primeira região do condutor que encerra parte do núcleo, em que a primeira região compreende um primeiro passo; e, uma segunda região do condutor que encerra o espaço em que a segunda região compreende um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo; em que, em uso, a segunda região do condutor é configurada para reduzir a magnitude de interação entre a segunda região do condutor e um campo eletromagnético gerado em torno do espaço

[006] O campo eletromagnético pode ser referido nesse documento como um campo de franja. O campo eletromagnético pode ser um campo magnético. O presente aspecto pode fornecer um condutor helicoidal em que o volume do condutor disposto em um volume que compreende um campo de franja é comparativamente reduzido em comparação a típicos condutores helicoidais que compreendem um único passo. De modo vantajoso, a magnitude de interação (isto é, interação eletromagnética) entre o campo de franja e o condutor é comparativamente reduzida com relação a típicos condutores que compreendem um único passo.

[007] O espaço pode ter um comprimento de espaço em que o comprimento de espaço é a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo e o segundo passo pode ser maior do que ou igual ao comprimento de espaço. Fornecer uma segunda região com um passo que é maior do que o comprimento do espaço pode reduzir o volume da interseção entre o condutor e o campo de franja o qual, por sua vez, pode reduzir a interação dos campos de franja e o condutor em comparação a condutores com um segundo passo menor do que o comprimento de espaço.

[008] O condutor pode ter uma seção transversal retangular que compreende dois lados com comprimento X e dois lados com comprimento Y, em que o comprimento X é maior do que o comprimento Y. A segunda região do condutor é arranjada de modo que um dos lados do condutor com comprimento X forma parte da superfície radial interna. De modo vantajoso, dispor a segunda região do condutor de modo que o lado mais longo do condutor forma a superfície radial interna pode aumentar o raio interno da segunda região, que pode aumentar a distância entre a segunda região e o campo de franja que pode reduzir a interação entre o condutor e o campo de franja.

[009] A distância radial entre o eixo longitudinal central e a superfície radial interna é maior na segunda região do condutor do que na primeira região do condutor. De modo vantajoso, dispor a segunda região do condutor de modo que a superfície radial interna tem uma distância radial maior do que aquela da primeira região pode aumentar a distância entre a segunda região e o campo de franja que pode reduzir a interação entre o condutor e o campo de franja.

[0010] Um aspecto da descrição fornece um método de formar um indutor, o método compreendendo dispor uma primeira região de um condutor em torno de um núcleo, em que a primeira região do condutor é disposta em torno do núcleo com um primeiro passo; dispor uma segunda região de um condutor em torno de um espaço no núcleo, em que a segunda região do condutor é disposta em torno do espaço no núcleo com um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo.

[0011] O espaço pode ter um comprimento de espaço, em que o comprimento de espaço é a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção e a segunda porção e, o segundo passo é maior do que ou igual ao comprimento de espaço. Fornecer uma segunda região com um passo que é maior do que o comprimento do espaço pode reduzir o volume da interseção entre o condutor e o campo de franja o qual, por sua vez, pode reduzir a interação dos campos de franja e o condutor em comparação a condutores com um segundo passo menor do que o comprimento de espaço.

[0012] Um aspecto da descrição fornece um indutor que compreende: um condutor helicoidal que compreende: um eixo longitudinal central; uma superfície radial interna; e, uma superfície radial externa; um núcleo tendo uma relutância magnética de núcleo, o núcleo compreendendo: uma primeira porção de núcleo; uma segunda porção de núcleo; e, um espaço disposto entre a primeira porção e a segunda porção e encerrado pela superfície radial interna do condutor, em que o espaço é configurado para fornecer uma relutância magnética de espaço em que a relutância magnética de espaço é maior do que a relutância magnética de núcleo; em que o condutor helicoidal tem: uma primeira região do condutor que encerra parte do núcleo, em que a primeira região compreende um primeiro passo, e em que a primeira região do condutor tem uma primeira área de seção transversal; e, uma segunda região do condutor que encerra o espaço em que a segunda região compreende um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo, e em que a segunda região do condutor tem uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal; em que, em uso, a segunda região do condutor é configurada para reduzir a magnitude de interação entre a segunda região do condutor e um campo eletromagnético gerado em torno do espaço.

[0013] O presente aspecto fornece um indutor em que o volume do condutor helicoidal (que compreende uma primeira região com uma primeira área de seção transversal e uma segunda região com uma segunda área de seção transversal, em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal) que é disposto no volume em que o campo de franja é disposto é comparativamente reduzido em comparação a típicos condutores helicoidais que compreendem uma única área de seção transversal. De modo vantajoso, a magnitude de interação (isto é, interação eletromagnética) entre o campo de franja e o condutor é comparativamente reduzida com relação a típicos condutores que compreende uma única área de seção transversal.

[0014] A distância radial entre o eixo longitudinal central e a superfície radial interna pode ser maior na segunda região do condutor do que na primeira região do condutor. De modo vantajoso, aumentar a distância entre a segunda região e o campo de franja pode reduzir a interação eletromagnética entre o condutor e o campo de franja.

[0015] Um aspecto da descrição fornece um método de formar um indutor, o método compreendendo dispor uma primeira região de um condutor em torno de um núcleo, em que a primeira região do condutor tem uma primeira área de seção transversal; dispor uma segunda região de um condutor em torno de um espaço no núcleo, em que a segunda região do condutor tem uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal.

[0016] O método pode compreender: fornecer um condutor tendo uma primeira região e uma segunda região; e, comprimir a segunda região de um indutor.

[0017] O espaço pode ter um comprimento de espaço, em que o comprimento de espaço é a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção e a segunda porção; e, o segundo passo é maior do que ou igual ao comprimento de espaço.

[0018] O condutor helicoidal pode compreender: um eixo longitudinal central; uma superfície radial interna; e, uma superfície radial externa. Em exemplos, o espaço disposto entre a primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo é encerrado pela superfície radial interna do condutor helicoidal.

Desenhos

[0019] Modalidades da descrição serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0020] A Figura 1A ilustra uma vista em perspectiva de um condutor para um indutor;

[0021] a Figura 1B ilustra uma vista plana axial do condutor mostrado na Figura 1A;

[0022] as Figuras 1C e 1D ilustra uma vista plana lateral do condutor mostrado na Figura 1A;

[0023] a Figura 1E ilustra uma vista plana de topo lateral do condutor mostrado na Figura 1A;

[0024] as Figuras 2A a 2C ilustram vistas planas em seção transversal de um núcleo simétrico para um indutor;

[0025] a Figura 3A ilustra uma primeira vista plana em seção transversal de um indutor ao longo do plano A-A mostrado com relação ao condutor na Figura 1C;

[0026] a Figura 3B ilustra uma segunda vista plana em seção transversal de um indutor ao longo do plano B-B mostrado com relação ao condutor na Figura 1E;

[0027] a Figura 4A ilustra uma vista plana em seção transversal de uma porção de um condutor para um indutor; A Figura 4B ilustra uma vista plana em seção transversal do condutor da Figura 4A;

[0028] a Figura 5 ilustra uma vista plana em seção transversal do condutor da Figura 4 disposto no núcleo simétrico mostrado nas Figuras 2A a 2C;

[0029] a Figura 6 ilustra uma vista plana em seção transversal de um núcleo assimétrico para um indutor.

Descrição

[0030] Indutores compreendem um núcleo que compreende uma primeira porção de núcleo e uma segunda porção de núcleo arranjada para fornecer um espaço entre as mesmas. A primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo são arranjadas para encerrar um condutor helicoidal (por exemplo, as porções de núcleo são dispostas em torno de uma superfície radial externa do condutor helicoidal) e o condutor helicoidal encerra pelo menos parte de pelo menos uma da primeira porção de núcleo e da segunda porção de núcleo (por exemplo, projeções cilíndricas descritas em mais detalhes abaixo). O condutor helicoidal é também arranjado para encerrar um espaço.

[0031] Quando uma corrente flui através do condutor é gerado um campo magnético que envolve o condutor e passa através do núcleo e do espaço no núcleo. Em outras palavras, um circuito magnético é gerado no indutor quando uma corrente flui através do condutor. A indutância de um circuito depende da geometria do caminho da corrente, bem como da permeabilidade magnética dos materiais próximos. Um indutor é um componente que consiste em um fio ou outro condutor moldado para aumentar o fluxo magnético através do circuito, geralmente em forma de bobina ou hélice, com dois terminais. Enrolar o fio em uma bobina aumenta o número de vezes que as linhas de fluxo magnético ligam o circuito, aumentando a magnitude do campo magnético (por exemplo, densidade da linha de campo) e, portanto, a indutância. Quanto maior o número de voltas no condutor, maior a indutância no circuito magnético. A indutância também depende da forma da bobina, separação das voltas e muitos outros fatores. O núcleo pode compreender um material ferromagnético como ferro dentro da bobina, o campo de magnetização da bobina induzirá a magnetização no material, aumentando o fluxo magnético. A alta permeabilidade de um núcleo ferromagnético pode aumentar a indutância de uma bobina por um fator de vários milhares em relação ao que seria sem ela.

[0032] Quando uma corrente flui através do condutor é gerado um campo magnético que, entre outras coisas, induz um campo eletromagnético e radialmente em torno do espaço (um chamado campo de franja). O campo de franja pode cruzar regiões do condutor helicoidal que resulta em uma interação eletromagnética entre o campo de franja e o condutor helicoidal. Essa interação eletromagnética induz correntes de Foucault nessas regiões do condutor helicoidal. As correntes de Foucault dissipam a energia do indutor (por exemplo, via calor) que é indesejada e reduz a eficiência do indutor.

[0033] Os indutores descritos neste documento reduzem a magnitude da interação eletromagnética entre o campo de franja e o indutor fornecendo um condutor que tem uma geometria configurada para reduzir a magnitude da interação eletromagnética, por exemplo, condutores com menor interseção (e, portanto, menor magnitude de interação) entre o campo de franja e o condutor. Os indutores descritos neste documento fornecem um condutor com pelo menos um dentre: um passo grande no espaço (por exemplo, um passo maior que um comprimento longitudinal do espaço); e, uma área de seção transversal reduzida da região do condutor que circunda o espaço (por exemplo, em relação à seção transversal das regiões do condutor que não circundam o espaço.

[0034] A Figura 1A ilustra uma vista em perspectiva de um condutor para um indutor; A Figura 1B ilustra uma vista plana axial do condutor mostrado na Figura 1A; As Figuras 1C e 1D ilustram uma vista plana lateral do condutor mostrado na Figura 1A; A Figura 1E ilustra uma vista plana de topo lateral do condutor mostrado na Figura 1A.

[0035] O indutor compreende o condutor 100 e um núcleo. Os núcleos de exemplo são ilustrados nas Figuras 2A a 2C e na Figura 6.

[0036] O condutor 100 tem uma porção helicoidal (compreendendo os elementos 151A, 121 e 151B) e tem um par de contatos elétricos 102A, 102B. Por exemplo, a porção helicoidal do condutor 100 pode ser referida como um condutor helicoidal.

[0037] O condutor 100 tem uma seção transversal retangular. A seção transversal retangular é perpendicular a um eixo longitudinal local do condutor, por exemplo, em que o eixo longitudinal local está disposto ao longo do comprimento do condutor e quando o condutor é helicoidal (ou tem uma porção helicoidal), então o eixo longitudinal local do condutor tem uma forma helicoidal que circunda um eixo longitudinal central C (que é descrito em mais detalhes abaixo). A seção transversal retangular é do mesmo tamanho ao longo do comprimento do condutor. A seção transversal retangular é caracterizada por dois pares de lados em que os lados de cada par têm comprimentos X (por exemplo, largura) e Y (por exemplo, altura), respectivamente. O comprimento X é maior que o comprimento Y.

[0038] Em exemplos, o comprimento X pode ser igual ao comprimento Y, ou seja, para dar um condutor com uma seção transversal quadrada. Em exemplos, a seção transversal do condutor pode ser circular. A seção transversal circular é perpendicular ao eixo longitudinal local do condutor.

[0039] O condutor helicoidal tem um eixo longitudinal central C. O condutor helicoidal 100 tem uma superfície radial interna 104. A superfície radial interna 104 está disposta em torno do eixo longitudinal C. O condutor helicoidal tem um raio interno RI definido como a distância mais curta entre um determinado ponto no eixo longitudinal C e a superfície radial interna 104. O condutor helicoidal tem uma superfície radial externa 106. A superfície radial externa 106 está disposta em torno do eixo longitudinal C. O condutor helicoidal tem um raio externo RO definido como a distância mais curta entre um dado ponto no eixo longitudinal C e a superfície radial externa 106. A diferença entre o raio externo RO e o raio interno RI é igual à largura do condutor X; RO - RI = X)

[0040] O condutor helicoidal tem uma passagem longitudinal central 108. A passagem longitudinal central 108 é delimitada pela superfície radial interna 104 do condutor helicoidal.

[0041] O condutor helicoidal compreende: uma primeira região 101A e 101B; e, uma segunda região 121. A primeira região 101A e 101B do condutor compreende um primeiro passo. A segunda região 121 do condutor compreende um segundo passo em que o segundo passo é maior que o primeiro passo.

[0042] Aqui o termo passo se refere a uma distância ao longo do eixo longitudinal C, ao longo do qual uma hélice completa uma volta completa em torno do eixo longitudinal C.

[0043] A primeira região do condutor pode ser descontínua, por exemplo, a primeira região intercala a segunda região. Em outras palavras, a primeira região compreende duas porções desconectadas, uma porção A 101A e uma porção B 101B. A porção A 101A tem um comprimento longitudinal LA paralelo ao eixo longitudinal central C. A porção B 101B tem um comprimento longitudinal LB paralelo ao eixo longitudinal central C. A primeira região do condutor tem um comprimento longitudinal L1 que é igual à soma do comprimento longitudinal LA da porção A 101A e a soma do comprimento longitudinal LB da porção B 101B; L1 = LA + LB.

[0044] A segunda região 121 do condutor tem um comprimento longitudinal L2, paralelo ao eixo longitudinal C.

[0045] Em exemplo, o primeiro passo da primeira região pode ser o mesmo que o segundo passo na segunda região e o primeiro passo e o segundo passo podem ser maiores do que o comprimento de espaço. Quanto maior a diferença entre o segundo passo e o comprimento de espaço, menor a magnitude da interação entre o condutor e o campo de franja

[0046] O condutor helicoidal tem um comprimento longitudinal total LT paralelo ao eixo longitudinal C. O comprimento longitudinal total LT do condutor helicoidal é igual à soma dos comprimentos da primeira região L1 e a segunda região L2; LT = L1 + L2. No exemplo mostrado nas Figuras 1A a 1E, o comprimento longitudinal total LT do condutor helicoidal é igual à soma do comprimento longitudinal LA da porção A 101A, o comprimento longitudinal LB da porção B 101B, e o comprimento longitudinal L2 da segunda região 121; LT = LA + LB + L2. Posto de outro modo, o comprimento longitudinal total LT do condutor helicoidal é igual à soma do comprimento longitudinal L1 da primeira região 101A & 101B e o comprimento longitudinal L2 da segunda região 121; LT = L1 + L2.

[0047] O condutor 100 é configurado para permitir que uma corrente flua através do mesmo, por exemplo, quando o condutor é conectado a uma fonte de força eletromotiva (EMF). O condutor 100 é configurado para conectar a uma fonte de EMF. As conexões elétricas 102A e 102B podem ser conectadas a uma fonte de EMF. O condutor 100 é configurado para gerar um campo magnético quando uma corrente flui através do mesmo em que o campo magnético é disposto em torno do condutor, por exemplo, linhas de campo magnético do campo magnético formam laços fechados que passam através da passagem central 108 em torno da superfície radial externa 106 do condutor e de volta através da passagem central 108. Em outras palavras, as linhas de campo magnético são laços fechados que encerram uma porção do condutor.

[0048] A Figura 2A a 2C ilustram vistas planas em seção transversal de um núcleo simétrico para um indutor. Em alguns exemplos, o núcleo pode ser um núcleo assimétrico tal como aquele ilustrado na Figura 6.

[0049] O núcleo simétrico 200A compreende: uma primeira porção de núcleo simétrico 210; e, uma segunda porção de núcleo simétrico 220.

[0050] A primeira porção de núcleo simétrico 210 compreende: uma primeira porção de extremidade 216; uma primeira projeção cilíndrica 212; e, uma primeira projeção cilíndrica anular 214. A primeira projeção cilíndrica 212 é conectada à primeira porção de extremidade 216. A primeira projeção cilíndrica anular 214 é conectada à primeira porção de extremidade 216. A primeira projeção cilíndrica 212 e a primeira projeção cilíndrica anular 214 são dispostas de modo concêntrico, isto é, a primeira projeção cilíndrica 212 e a primeira projeção cilíndrica anular 214 são arranjadas de modo que um eixo longitudinal da primeira projeção cilíndrica 212 e um eixo longitudinal da primeira projeção cilíndrica anular 214 são paralelos e coincidentes. A primeira projeção cilíndrica 212 e a primeira projeção cilíndrica anular 214 são dispostas de modo concêntrico para desse modo fornecer um primeiro oco anular 218 entre as mesmas.

[0051] A primeira porção de extremidade 216 tem um formato cilíndrico e a primeira projeção cilíndrica 212 e a primeira projeção cilíndrica anular 214 são dispostas em uma face axial da primeira porção de extremidade 216. A primeira porção de extremidade 216 tem um diâmetro igual ao diâmetro externo da primeira projeção cilíndrica anular 214.

[0052] A primeira projeção cilíndrica 212 tem um diâmetro DC1I. A primeira projeção cilíndrica anular 214 tem um diâmetro interno DC1O. O diâmetro DC1I da primeira projeção cilíndrica 212 é menor do que o diâmetro interno DC1O da primeira projeção cilíndrica anular 214.

[0053] A primeira projeção cilíndrica 212 tem um comprimento LC1. Em outras palavras, a primeira projeção cilíndrica 212 se estende longitudinalmente a partir da primeira porção de extremidade 216 por um comprimento LC1. A primeira projeção cilíndrica anular 214 tem um comprimento LC1. Em outras palavras, a primeira projeção cilíndrica anular 214 se estende longitudinalmente a partir da primeira porção de extremidade 216 por um comprimento LC1.

[0054] O primeiro oco anular definido pela primeira porção de núcleo simétrico 210 tem: um comprimento igual ao comprimento LC1 da primeira projeção cilíndrica 212; um diâmetro interno igual ao diâmetro DC1I da primeira projeção cilíndrica 212; um diâmetro externo igual ao diâmetro interno DC1O da primeira projeção cilíndrica anular 214.

[0055] A segunda porção de núcleo simétrico 220 compreende: uma segunda porção de extremidade 226; uma segunda projeção cilíndrica 222; e, uma segunda projeção cilíndrica anular 224. A segunda projeção cilíndrica 222 é conectada à segunda porção de extremidade 226. A segunda projeção cilíndrica anular 224 é conectada à segunda porção de extremidade 226. A segunda projeção cilíndrica 222 e a segunda projeção cilíndrica anular 224 são dispostas de modo concêntrico, isto é, a segunda projeção cilíndrica 222 e a segunda projeção cilíndrica anular 224 são arranjadas de modo que um eixo longitudinal da segunda projeção cilíndrica 222 e um eixo longitudinal da segunda projeção cilíndrica anular 224 são paralelos e coincidentes. A segunda projeção cilíndrica 222 e a segunda projeção cilíndrica anular 224 são dispostas de modo concêntrico para desse modo fornecer um segundo oco anular entre as mesmas.

[0056] A segunda porção de extremidade 226 tem um formato cilíndrico e a segunda projeção cilíndrica 222 e a segunda projeção cilíndrica anular 224 são dispostas em uma face axial da segunda porção de extremidade 226. A segunda porção de extremidade 226 tem um diâmetro igual ao diâmetro externo da segunda projeção cilíndrica anular 224.

[0057] A segunda projeção cilíndrica 222 tem um diâmetro DC2I. A segunda projeção cilíndrica anular 224 tem um diâmetro interno DC2O. O diâmetro DC2I da segunda projeção cilíndrica 222 é menor do que o diâmetro interno DC2O da segunda projeção cilíndrica anular 224.

[0058] A segunda projeção cilíndrica 222 tem um comprimento LC2. Em outras palavras, a segunda projeção cilíndrica 222 se estende longitudinalmente a partir da segunda porção de extremidade 226 por um comprimento LC2. A segunda projeção cilíndrica anular 224 tem um comprimento LC2. Em outras palavras, a segunda projeção cilíndrica anular 224 se estende longitudinalmente a partir da segunda porção de extremidade 226 por um comprimento LC2.

[0059] O segundo oco anular definido pela segunda porção de núcleo simétrico 220 tem: um comprimento igual ao comprimento LC2 da segunda projeção cilíndrica 222; um diâmetro interno igual ao diâmetro DC2I da segunda projeção cilíndrica 222; um diâmetro externo igual ao diâmetro interno DC2O da segunda projeção cilíndrica anular 224.

[0060] No núcleo simétrico 200A: o diâmetro DC1I da primeira projeção cilíndrica 212 é igual ao diâmetro DC2I da segunda projeção cilíndrica 222; o diâmetro interno DC1O da primeira projeção cilíndrica anular 214 é igual ao diâmetro interno DC2O da segunda projeção cilíndrica anular 224; o diâmetro externo da primeira projeção cilíndrica anular 214 é igual ao diâmetro externo da segunda projeção cilíndrica anular 224; o comprimento LC1 da primeira projeção cilíndrica 212 é igual ao comprimento LC2 da segunda projeção cilíndrica 222; o comprimento da primeira projeção cilíndrica anular 214 é igual ao comprimento da segunda projeção cilíndrica anular 224; o comprimento LC1 da primeira projeção cilíndrica 212 é igual ao comprimento longitudinal LA da porção A do condutor helicoidal 121A; o comprimento LC2 da segunda projeção cilíndrica 222 é igual ao comprimento longitudinal LA da porção B do condutor helicoidal 121B.

[0061] O diâmetro DC1I da primeira projeção cilíndrica 212 é menor do que ou igual a duas vezes o raio interno RI do condutor; DC1I = 2RI. O diâmetro DC2I da segunda projeção cilíndrica 222 é menor do que ou igual a duas vezes o raio interno RI do condutor; DC2I = 2RI. O diâmetro interno DC1O da primeira projeção cilíndrica anular 214 é maior do que ou igual a duas vezes o raio externo RO do condutor; DC1O = 2RO. O diâmetro interno DC2O da segunda projeção cilíndrica anular 224 é maior do que ou igual a duas vezes o raio externo RO do condutor; DC1O = 2RO.

[0062] A primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 são arranjadas para fornecer um espaço entre as mesmas. A primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 são arranjadas para fornecer um espaço interno 240 diretamente entre a primeira projeção cilíndrica 212 e a segunda projeção cilíndrica 222 e um espaço externo 250 diretamente entre a primeira projeção cilíndrica anular 214 e a segunda projeção cilíndrica anular 224.

[0063] O espaço interno 240 se refere à região de espaço diretamente entre a primeira projeção cilíndrica 212 e a segunda projeção cilíndrica 222. O espaço interno 240 é um espaço cilíndrico de diâmetro DC1I que é disposto entre faces axiais da primeira projeção cilíndrica 212 e da segunda projeção cilíndrica 222. Posto de modo mais abstrato, qualquer linha reta desenhada entre qualquer ponto em uma face de extremidade axial da primeira projeção cilíndrica e qualquer ponto em uma face de extremidade axial da segunda projeção cilíndrica é necessariamente desenhada dentro do espaço interno 240.

[0064] O espaço externo 250 se refere à região de espaço diretamente entre a primeira projeção cilíndrica anular 212 e a segunda projeção cilíndrica anular 222. O espaço externo 250 é um espaço cilíndrico anular de diâmetro interno DC1O e diâmetro externo igual ao diâmetro externo da primeira projeção cilíndrica, que é disposto entre faces axiais da primeira projeção cilíndrica anular 214 e a segunda projeção cilíndrica anular 224.

[0065] Em exemplos, a primeira porção de núcleo simétrico e a segunda porção de núcleo simétrico são arranjadas para fornecer um espaço interno entre a primeira projeção cilíndrica e a segunda projeção cilíndrica, mas de modo que não há espaço externo fornecido entre a primeira projeção cilíndrica anular e a segunda projeção cilíndrica anular. Em tais exemplos, a projeção cilíndrica anular tem um comprimento maior do que o comprimento da projeção cilíndrica. Por exemplo, o núcleo assimétrico ilustrado na Figura 6 não inclui um espaço externo.

[0066] O espaço fornecido entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 são configuradas para aumentar a relutância magnética do núcleo (por exemplo, a relutância magnética combinada do sistema combinado da primeira porção de núcleo simétrico 210 da segunda porção de núcleo simétrico 220 e o espaço). O espaço interno 240 é configurado para aumentar a relutância magnética do núcleo. O espaço externo 250 é configurado para aumentar a relutância magnética do núcleo.

[0067] De modo vantajoso, aumentar a relutância magnética do núcleo 200A comparativamente aumenta a quantidade de energia armazenada no núcleo 200A (por exemplo, a energia armazenada no sistema combinado da primeira porção de núcleo simétrico 210 a segunda porção de núcleo simétrico 220 e o espaço). Energia é armazenada no núcleo 200A na forma de um campo magnético.

[0068] O núcleo simétrico 200A é configurado para engatar um condutor, por exemplo, o condutor 100 ilustrado na Figura 1A a 1E. O primeiro oco anular 218 definido pela primeira porção de núcleo simétrico 210 é configurado para receber uma porção de um condutor, por exemplo, a porção A 151A do condutor 100. O segundo oco anular 228 definido pela segunda porção de núcleo simétrico 220 é configurado para receber uma porção de um condutor, por exemplo, a porção B 151B de condutor 100. O espaço entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 é configurado para receber uma porção do condutor, por exemplo, a segunda região 151B do condutor 100. Posto de outro modo, uma porção do condutor é configurado para ser disposto entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220, por exemplo, a segunda região 121 do condutor 100. Ou seja, uma porção do condutor é disposta entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220, mas não é disposta em qualquer do primeiro oco anular, o segundo oco anular, o espaço interno ou o espaço externo

[0069] Quando um condutor é disposto dentro do núcleo simétrico 200A e há uma corrente que flui através do condutor e um campo magnético é gerado em torno do condutor. O núcleo simétrico 200B é arranjado de modo que pelo menos algumas das linhas de campo magnético do campo magnético gerado passam através do núcleo simétrico 200A.

[0070] Para um condutor helicoidal disposto dentro do núcleo simétrico (por exemplo, o condutor ilustrado nas Figuras 1A a 1E disposto dentro do núcleo simétrico como ilustrado nas Figuras 3A e 3B), linhas de campo magnético de circuito fechado passam a partir de uma passagem central do condutor, em torno de uma face radial externa do condutor e de volta para dentro da passagem central do condutor. O núcleo simétrico 200A é configurado para interceptar as linhas de campo magnético geradas pelo fluxo de corrente através do condutor por exemplo, em uso o núcleo simétrico 200A é arranjado de modo que parte de linhas de campo magnético de um campo magnético gerado pelo fluxo de corrente do condutor são localizadas dentro do núcleo simétrico (isto é, na primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220) e de modo que parte das linhas de campo magnético passam através do espaço interno 240 e através do espaço externo 250.

[0071] De modo vantajoso, conforme determinado acima, aumentar a relutância magnética do núcleo comparativamente aumenta a quantidade de energia armazenada no núcleo (por exemplo, armazenada no sistema combinado da primeira porção de núcleo simétrico 210 a segunda porção de núcleo simétrico 220 e o espaço). A energia é armazenada no núcleo na forma de um campo magnético.

[0072] A energia é armazenada na maior densidade no espaço do que na primeira porção de núcleo simétrico 210 e na segunda porção de núcleo simétrico 220.

[0073] No caso em que um campo magnético é passado através do núcleo simétrico e o espaço, um campo eletromagnético interno (por exemplo, um campo magnético) é fornecido dentro do espaço, por exemplo, o campo eletromagnético induzido interno é disposto entre a primeira projeção cilíndrica 212 e a segunda projeção cilíndrica 222

[0074] O campo eletromagnético interno (por exemplo, o campo magnético) compreende um campo eletromagnético interno central 242 (por exemplo, um campo magnético) e um campo eletromagnético interno de franja 245 (por exemplo, um campo magnético). O campo eletromagnético interno central 242 é disposto dentro do espaço interno 240. O campo eletromagnético interno de franja 245 é disposto radialmente em torno do campo elétrico induzido interno central 242 (por exemplo, o campo eletromagnético interno de franja 245 radialmente encerra o campo eletromagnético interno central 242).

[0075] Linhas de campo do campo eletromagnético interno de franja 245 conectam a face axial da primeira projeção cilíndrica 212 e a face axial da segunda projeção cilíndrica 222.

[0076] As linhas de campo do campo eletromagnético interno de franja 245 têm um formato curvo. Uma determinada linha de campo do campo eletromagnético interno de franja 245 se inicia em uma face axial da primeira porção cilíndrica de projeção 212 que se move radialmente para fora até que alcança um ponto médio axial entre a face axial da primeira porção cilíndrica de projeção 212 e a face axial da segunda porção cilíndrica de projeção 222. A partir do ponto médio axial, a linha de campo se move radialmente para dentro até que alcança a face axial da segunda porção cilíndrica de projeção 222. Posto de outro modo, uma carga magnética nocional disposta na face axial da primeira porção cilíndrica de projeção será movida pelo campo em direção à face axial da segunda porção cilíndrica de projeção ao longo de um caminho de arco que aumenta de modo monotônico a partir da primeira porção cilíndrica de projeção para um deslocamento radial máximo quando equidistante das duas faces axiais e então diminui de modo monotônico a partir do deslocamento radial máximo para a segunda porção cilíndrica saliente.

[0077] Campos de franja formados em espaços no núcleo podem cruzar condutores típicos (por exemplo, condutores sem mudança de passo conforme estabelecido acima ou condutores). Em regiões de condutores típicos onde ocorre a interseção entre os condutores típicos e os campos de franja, podem ser geradas correntes de Foucault nessas regiões do condutor típico, resultando em perdas (por exemplo, perdas no fluxo de corrente através do condutor típico; perdas de energia do condutor típico, por exemplo, como resultado do aquecimento gerado pelas correntes de Foucault).

[0078] A Figura 3A ilustra uma primeira vista plana em seção transversal de um indutor ao longo do plano A-A mostrado com relação ao condutor na Figura 1C; A Figura 3B ilustra uma segunda vista plana em seção transversal de um indutor ao longo do plano B-B mostrado com relação ao condutor na Figura 1E.

[0079] O indutor 300 compreende o condutor 100 ilustrado nas Figuras 1A a 1E e o núcleo simétrico 200A ilustrado nas Figuras 2A a 2E.

[0080] Uma porção 101A de condutor 100 é disposta no primeiro oco anular 218 definido pela primeira porção de núcleo simétrico 210. A porção B 101B de condutor 100 é disposta no segundo oco anular 228 definido pela segunda porção de núcleo simétrico 220.

[0081] O condutor é configurado para conectar a uma fonte de força eletromotiva (EMF). O condutor 100 é configurado para gerar um campo magnético quando uma corrente que flui através do mesmo em torno do condutor, por exemplo, linhas de campo magnético do campo magnético forma laços fechados que passam através da passagem central 108 em torno da superfície radial externa 106 do condutor e de volta através da passagem central 108.

[0082] Pelo menos algumas das linhas de campo magnético geradas do campo magnético gerado passam através do núcleo simétrico 200A. As linhas de campo magnético do campo magnético gerado são laços fechados que passam a partir da passagem central do condutor 108, em torno de uma face radial externa 106 do condutor e de volta para dentro da passagem central do condutor 108. As linhas de campo magnético do campo magnético gerado intersectam a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 e as linhas de campo magnético passam através do espaço interno 240 e através do espaço externo 250.

[0083] O volume do condutor helicoidal 100 (que compreende uma primeira região com um primeiro passo e uma segunda região com um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo) que é disposto no volume onde o campo de franja interno é disposto é comparativamente reduzido em comparação a típicos condutores helicoidais que compreendem um único passo. De modo vantajoso, a magnitude de interação (isto é, interação eletromagnética) entre o campo de franja e o condutor 100 é comparativamente reduzida com relação a típicos condutores que compreende um único passo.

[0084] Parte da segunda região 121 do condutor 100 está disposta na franja interna 245 e no campo de franja externa 255. O passo do segundo condutor é maior que o comprimento longitudinal LG do espaço interno. Como o passo da segunda região 121 do condutor 100 é maior do que o comprimento longitudinal LG do espaço interno 240, a segunda região 121 só completa uma volta parcial no espaço entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220. Portanto, existem regiões no espaço entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 em que nenhum condutor está disposto. Por exemplo, a seção transversal ilustrada na Figura 3B mostra uma região do espaço em que a segunda região 121 do condutor 100 está ausente. Vantajosamente, a interação entre a segunda região 121 do condutor 100 é reduzida em comparação com uma segunda região com um passo que é menor ou igual ao comprimento do espaço LG.

[0085] É vantajoso prever uma segunda zona com um passo maior do que o comprimento do espaço LG e é ainda vantajoso tornar o passo da segunda zona tão grande quanto possível em relação ao comprimento do espaço LG. Quanto maior for o passo da segunda região em relação ao comprimento do espaço, então menor será a interseção e interação dos campos de franja e o condutor, e. quanto maior o passo, maior a proporção do indutor com uma seção transversal como a mostrada na Figura 3B.

[0086] Em exemplos, o condutor na segunda porção de núcleo pode ser disposto de modo que o comprimento maior X forme a superfície radial interna do condutor helicoidal na segunda região, aumentando assim o raio interno do condutor helicoidal na segunda região. Vantajosamente, a distância entre o campo de franja interna e a segunda região do condutor pode ser aumentada (por exemplo, em relação a condutores com segundas regiões em que o comprimento mais curto Y forma a superfície radial interna do condutor helicoidal na segunda região para assim fornecer uma superfície radial da segunda região tendo um raio interno menor que o raio interno de um condutor em que o comprimento maior X forma a superfície radial interna) reduzindo assim a magnitude da interação entre o campo de franja e o condutor.

[0087] Um indutor, por exemplo, o indutor ilustrado nas Figuras 3A e 3B, pode ser formado por um método que compreende: dispor uma primeira região de um condutor em torno de um núcleo (por exemplo, em torno de uma porção cilíndrica de projeção do primeiro e/ou segunda porção de núcleo), em que a primeira região do condutor está disposta em torno do núcleo com um primeiro passo; dispor uma segunda região de um condutor em torno de um espaço no núcleo, em que a segunda região do condutor está disposta em torno do espaço no núcleo com um segundo passo, em que o segundo passo é maior que o primeiro passo.

[0088] Em exemplos, o espaço tem um comprimento de espaço (por exemplo, a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção e a segunda porção do núcleo) e o segundo passo é maior ou igual ao comprimento do espaço.

[0089] A Figura 4A ilustra uma vista plana em seção transversal de uma porção de um condutor para um indutor, por exemplo, o condutor é configurado para descarte no núcleo simétrico mostrado nas Figuras 2A a 2C; A Figura 4B ilustra uma vista plana em seção transversal do condutor da Figura 4A. A Figura 5 ilustra uma vista plana em seção transversal do condutor da Figura 4 disposto no núcleo simétrico mostrado nas Figuras 2A a 2C.

[0090] A porção do condutor 400 compreende: uma porção A 151A de uma primeira região do condutor 400; uma porção B 151B de uma primeira região do condutor 400; e uma segunda região 171 do condutor 400.

[0091] A porção A 151A é conectada à segunda região 171. A segunda região 171 é conectada à porção B 151B da primeira região. A porção A 151A e a porção B 151B ambas têm uma primeira área de seção transversal. A segunda região 171 tem uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal.

[0092] O condutor 400 é arranjado uma hélice para desse modo fornecer um condutor helicoidal que compreende uma primeira região 151A & 151B e uma segunda região 171. No exemplo mostrado na Figura 5, o condutor helicoidal 400 tem um único passo, por exemplo, a primeira região e a segunda região têm o mesmo passo.

[0093] A primeira região 151A & 151B do condutor 400 tem uma seção transversal retangular tendo uma primeira área de seção transversal A1. A seção transversal retangular é do mesmo tamanho em todas as partes da primeira região. A seção transversal retangular é caracterizada por dois pares de lados em que os lados de cada par têm comprimentos X1 (por exemplo, largura) e Y1 (por exemplo, altura) respectivamente. O comprimento X1 é maior do que o comprimento Y1. A primeira área de seção transversal A1 é igual ao produto do comprimento X1 e o comprimento Y1; A1 = X1Y1.

[0094] Em exemplos, o comprimento X1 pode ser igual ao comprimento Y1, isto é, para fornecer ao condutor com uma seção transversal quadrada. Em exemplos, a seção transversal do condutor pode ser circular.

[0095] A segunda região 171 do condutor 400 tem uma seção transversal retangular tendo uma segunda área de seção transversal A2. A seção transversal retangular é do mesmo tamanho em todas as partes da segunda região. A seção transversal retangular é caracterizada por dois pares de lados em que os lados de cada par têm comprimentos X2 (por exemplo, largura) e Y2 (por exemplo, altura) respectivamente. O comprimento X2 é maior do que o comprimento Y2. A segunda área de seção transversal A2 é igual a o produto do comprimento X2 e o comprimento Y2; A2 = X2Y2.

[0096] Em exemplos, o comprimento X2 pode ser igual ao comprimento Y2, isto é, para fornecer ao condutor com uma seção transversal quadrada. Em exemplos, a seção transversal do condutor pode ser circular.

[0097] A segunda área de seção transversal A2 é menor do que a primeira área de seção transversal A1 por exemplo, X2Y2 < X1Y1.

[0098] O condutor helicoidal tem um eixo longitudinal central C. A primeira região 151A & 151B tem uma primeira superfície radial interna 154. A primeira superfície radial interna 154 é disposto em torno do eixo longitudinal C. A primeira região tem um primeiro raio interno R1 definido como a distância mais curta entre um determinado ponto no eixo longitudinal C e a primeira superfície radial interna 154. A primeira região tem uma primeira superfície radial externa 156. A primeira superfície radial externa 156 é disposta em torno do eixo longitudinal C. A primeira região tem um primeiro raio externo R1O definido como a distância mais curta entre um determinado ponto no eixo longitudinal C e a superfície radial externa 106 em que R1O = R1 + X1.

[0099] A segunda região 171 tem uma segunda superfície radial interna 164. A primeira superfície radial interna 164 é disposta em torno do eixo longitudinal C. A segunda região tem um segundo raio interno R2 definido como a distância mais curta entre um determinado ponto no eixo longitudinal C e a segunda superfície radial interna 164. A segunda região tem uma segunda superfície radial externa 166. A segunda superfície radial externa 166 é disposto em torno do eixo longitudinal C. A segunda região tem um segundo raio externo R2O definido como a distância mais curta entre um determinado ponto no eixo longitudinal C e a segunda superfície radial externa 166 em que R2O = R2 + X2.

[00100] O condutor helicoidal tem uma passagem longitudinal central 158. A passagem longitudinal central 158 é delimitada pela primeira superfície radial interna 154 da primeira região do condutor helicoidal e a segunda superfície radial interna 164 da segunda região do condutor helicoidal.

[00101] A primeira região do condutor é descontínua, por exemplo, a primeira região intercala a segunda região. Em outras palavras, a primeira região compreende duas porções desconectadas, uma porção A 151A e uma porção B 151B. A porção A 151A tem um comprimento longitudinal LA paralelo ao eixo longitudinal central C. A porção B 151B tem um comprimento longitudinal LB paralelo ao eixo longitudinal central C. A primeira região do condutor tem um comprimento longitudinal L1 que é igual à soma do comprimento longitudinal LA da porção A 151A e a soma do comprimento longitudinal LB da porção B 101B; L1 = LA + LB.

[00102] A segunda região 171 do condutor tem um comprimento longitudinal L2, paralelo ao eixo longitudinal C.

[00103] O condutor helicoidal 400 tem um comprimento longitudinal total LT paralelo ao eixo longitudinal C. O comprimento longitudinal total LT do condutor helicoidal é igual à soma dos comprimentos da primeira região L1 e a segunda região L2; LT = L1 + L2. No exemplo mostrado nas Figuras 4A a 4B, o comprimento longitudinal total LT do condutor helicoidal é igual à soma do comprimento longitudinal LA da porção A 151A, o comprimento longitudinal LB da porção B 101B, e o comprimento longitudinal L2 da segunda região 121; LT = LA + LB + L2. Posto de outro modo, o comprimento longitudinal total LT do condutor helicoidal é igual à soma do comprimento longitudinal L1 da primeira região 151A & 151B e o comprimento longitudinal L2 da segunda região 171; LT = L1 + L2.

[00104] O condutor 400 é configurado para permitir que uma corrente flua através do mesmo, por exemplo, quando o condutor é conectado a uma fonte de força eletromotiva (EMF). O condutor 400 é configurado para conectar a uma fonte de EMF, por exemplo, o condutor 400 compreende conexões elétricas similares às conexões elétricas 102A e 102B mostradas nas Figuras 1A a 1E em que as conexões elétricas podem ser conectadas a uma fonte de EMF. O condutor 400 é configurado para gerar um campo magnético quando uma corrente que fluis através do mesmo em que o campo magnético é disposto em torno do condutor, por exemplo, linhas de campo magnético do campo magnético formam laços fechados que passam através da passagem central 158 em torno da superfície radial externa 106 do condutor e de volta através da passagem central 158. Em outras palavras, as linhas de campo magnético são laços fechados que encerram uma porção do condutor.

[00105] O núcleo simétrico 200A é configurado para engatar um condutor, por exemplo, o condutor 400 ilustrado na Figura 4. O primeiro oco anular 218 definido pela primeira porção de núcleo simétrico 210 é configurado para receber uma porção de um condutor, por exemplo, a porção A 151A de condutor 400. O segundo oco anular 228 definido pela segunda porção de núcleo simétrico 220 é configurado para receber uma porção de um condutor, por exemplo, a porção B 151B de condutor 400. O espaço entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 é configurado para receber uma porção do condutor, por exemplo, a segunda região 151B do condutor 100. Posto de outro modo, uma porção do condutor é configurada para ser disposta entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220, por exemplo, a segunda região 171 de condutor 400. Ou seja, uma porção do condutor é disposta entre a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220, mas não é disposto em qualquer do primeiro oco anular, o segundo oco anular, o espaço interno ou o espaço externo.

[00106] A Figura 5 ilustra uma vista plana em seção transversal do condutor da Figura 4 disposto no núcleo simétrico mostrado nas Figuras 2A a 2C.

[00107] A porção A 151A de condutor 400 é disposta no primeiro oco anular 218 definido pela primeira porção de núcleo simétrico 210. A porção B 151B de condutor 400 é disposto no segundo oco anular 228 definido pela segunda porção de núcleo simétrico 220.

[00108] O condutor é configurado para conectar a uma fonte de força eletromotiva (EMF). O condutor 400 é configurado para gerar um campo magnético quando uma corrente que fluis através do mesmo em torno do condutor por exemplo, linhas de campo magnético do campo magnético formam laços fechados que passam através da passagem central 158 em torno da primeira superfície radial externa 156 e segunda superfície radial externa 166 do condutor 400 e de volta através da passagem central 158.

[00109] Pelo menos algumas das linhas de campo magnético geradas do campo magnético gerado passam através do núcleo simétrico 200A. As linhas de campo magnético do campo magnético gerado são laços fechados que passam a partir da passagem central do condutor 158, em torno da primeira face radial externa 156 e da segunda face radial externa 166 do condutor 400 e de volta para dentro da passagem central 158 do condutor 400. As linhas de campo magnético do campo magnético gerado intersectam a primeira porção de núcleo simétrico 210 e a segunda porção de núcleo simétrico 220 e as linhas de campo magnético passam através do espaço interno 240 e através do espaço externo 250.

[00110] O volume do condutor helicoidal 400 (que compreende uma primeira região com uma primeira área de seção transversal e uma segunda região com uma segunda área de seção transversal, em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal) que é disposto no volume em que o campo de franja interno é disposto é comparativamente reduzido em comparação a típicos condutores helicoidais que compreendem uma única área de seção transversal. De modo vantajoso, a magnitude de interação (isto é, interação eletromagnética) entre o campo de franja e o condutor 400 é comparativamente reduzida com relação a típicos condutores que compreendem uma única área de seção transversal.

[00111] No exemplo mostrado na Figura 5 a segunda região 171 do condutor 400 não é disposta na franja interna 245 e no campo de franja externa 255. De modo vantajoso, a interação entre a segunda região 171 do condutor 400 é reduzida em comparação a uma segunda região com a área de seção transversal maior do que da segunda região 171 de condutor 400 (por exemplo, tal como a primeira região).

[00112] Em exemplos, o volume da segunda região 171 que é disposto nos campos de franja é comparativamente reduzido com relação a um típico condutor que compreende uma única área de seção transversal através do mesmo.

[00113] Em exemplos, a primeira região com uma primeira área de seção transversal tem um primeiro passo e a segunda região com uma segunda área de seção transversal (em que a segunda área de seção transversal A2 é menor do que a primeira área de seção transversal) tem um segundo passo em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo. Em tais exemplos, o volume do condutor helicoidal (que compreende uma primeira região tendo uma primeira área de seção transversal com um primeiro passo e uma segunda região tendo uma segunda área de seção transversal com um segundo passo) que é disposto no volume em que o campo de franja interno é disposto é comparativamente reduzido em comparação a típicos condutores helicoidais que compreendem um único passo e/ou típicos condutores que compreende uma única área de seção transversal. De modo vantajoso, a magnitude de interação (isto é, interação eletromagnética) entre o campo de franja e o condutor é comparativamente reduzida com relação a típicos condutores que compreendem um único passo e/ou uma única área de seção transversal.

[00114] Um indutor, por exemplo, o indutor ilustrado na Figura 5, pode ser formado por um método compreendendo dispor uma primeira região de um condutor em torno de um núcleo, em que a primeira região do condutor tem uma primeira área de seção transversal; dispor uma segunda região de um condutor em torno de um espaço no núcleo, em que a segunda região do condutor tem uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal.

[00115] Em exemplos, o método pode compreender: fornecer um condutor tendo uma primeira região e uma segunda região; e, comprimir a segunda região de um indutor.

[00116] Em exemplos, o espaço tem um comprimento de espaço (por exemplo, a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção e a segunda porção do núcleo) e, o segundo passo é maior do que ou igual ao comprimento de espaço.

[00117] A Figura 6 ilustra uma vista plana em seção transversal de um núcleo assimétrico para um indutor.

[00118] O núcleo assimétrico 200B compreende: uma primeira porção de núcleo assimétrica 210'; e, uma segunda porção de núcleo assimétrica 220'.

[00119] A primeira porção de núcleo assimétrica 210' compreende: uma primeira porção de extremidade 216'; uma primeira projeção cilíndrica 212'; e, uma primeira projeção cilíndrica anular 214'. A primeira projeção cilíndrica 212' é conectada à primeira porção de extremidade 216'. A primeira projeção cilíndrica anular 214' é conectada à primeira porção de extremidade 216'. A primeira projeção cilíndrica 212' e a primeira projeção cilíndrica anular 214' são dispostas de modo concêntrico, isto é, a primeira projeção cilíndrica 212' e a primeira projeção cilíndrica anular 214' são arranjadas de modo que um eixo longitudinal da primeira projeção cilíndrica 212' e um eixo longitudinal da primeira projeção cilíndrica anular 214' são paralelos e coincidentes. A primeira projeção cilíndrica 212' e a primeira projeção cilíndrica anular 214' são dispostas de modo concêntrico para desse modo fornecer um primeiro oco anular 218' entre as mesmas.

[00120] A primeira porção de extremidade 216' tem um formato cilíndrico e a primeira projeção cilíndrica 212' e a primeira projeção cilíndrica anular 214' são dispostas em uma face axial da primeira porção de extremidade 216'. A primeira porção de extremidade 216' tem um diâmetro igual ao diâmetro externo da primeira projeção cilíndrica anular 214'.

[00121] A primeira projeção cilíndrica 212' tem um diâmetro DC1I'. A primeira projeção cilíndrica anular 214' tem um diâmetro interno DC1O'. O diâmetro DC1I' da primeira projeção cilíndrica 212' é menor do que o diâmetro interno DC1O' da primeira projeção cilíndrica anular 214'.

[00122] A primeira projeção cilíndrica 212' tem um comprimento LC1'. Em outras palavras, a primeira projeção cilíndrica 212 se estende longitudinalmente a partir da primeira porção de extremidade 216 por um comprimento LC1'. A primeira projeção cilíndrica anular 214' tem um comprimento LC1'. Em outras palavras, a primeira projeção cilíndrica anular 214' se estende longitudinalmente a partir da primeira porção de extremidade 216' por um comprimento LC1'.

[00123] O primeiro oco anular definido pela primeira porção de núcleo assimétrica 210' tem: um comprimento igual ao comprimento LC1' da primeira projeção cilíndrica 212'; um diâmetro interno igual ao diâmetro DC1I' da primeira projeção cilíndrica 212'; um diâmetro externo igual ao diâmetro interno DC1O' da primeira projeção cilíndrica anular 214'.

[00124] A segunda porção de núcleo assimétrica 220' compreende: uma segunda porção de extremidade 226'; e, uma segunda projeção cilíndrica anular 224'. A segunda projeção cilíndrica anular 224' é conectada à segunda porção de extremidade 226'. A segunda projeção cilíndrica anular 224' fornece um segundo oco cilíndrico 228' entre as mesmas.

[00125] A segunda porção de extremidade 226' tem um formato cilíndrico e a segunda projeção cilíndrica anular 224' é disposta em uma face axial da segunda porção de extremidade 226'. A segunda porção de extremidade 226' tem um diâmetro igual ao diâmetro externo da segunda projeção cilíndrica anular 224'.

[00126] A segunda projeção cilíndrica anular 224' tem um diâmetro interno DC2O'.

[00127] A segunda projeção cilíndrica anular 224 tem um comprimento LG. Em outras palavras, a segunda projeção cilíndrica anular 224' se estende longitudinalmente a partir da segunda porção de extremidade 226' por um comprimento LG.

[00128] O segundo oco cilíndrico 228' definido pela segunda porção de núcleo assimétrica 220' tem: um comprimento igual ao comprimento LG da segunda projeção anular 224'; um diâmetro interno igual ao diâmetro DC2O da segunda projeção anular 224'.

[00129] No núcleo assimétrico 200B: o diâmetro interno DC1O da primeira projeção cilíndrica anular 214' é igual ao diâmetro interno DC2O da segunda projeção cilíndrica anular 224'; o diâmetro externo da primeira projeção cilíndrica anular 214' é igual ao diâmetro externo da segunda projeção cilíndrica anular 224'.

[00130] O núcleo assimétrico 200B é configurado para receber um condutor helicoidal que compreende uma primeira região e uma segunda região em que a primeira região é contínua (isto é, não compreendendo uma porção A e uma porção B separadas pela segunda região, mas em vez disso uma primeira região (unitária) adjacente à segunda região) em que o condutor helicoidal tem pelo menos uma das características a seguir: a primeira região tendo um primeiro passo e a segunda região tendo um segundo passo em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo; e, uma segunda região tendo uma primeira área de seção transversal e a segunda região tendo uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal. Tal condutor helicoidal é referido nesse documento como um condutor helicoidal contínuo. A primeira região do condutor helicoidal contínuo tendo um comprimento longitudinal de L1' e a segunda região do condutor helicoidal contínuo tendo um comprimento longitudinal de L2'.

[00131] O primeiro oco anular 218' é configurado para receber uma primeira região de um condutor helicoidal contínuo. O segundo oco cilíndrico 228' é configurado para receber uma segunda região de um condutor helicoidal contínuo.

[00132] O comprimento longitudinal do primeiro oco anular 218' é igual àquele da primeira porção de projeção cilíndrica 212' LC1. O comprimento longitudinal do segundo oco cilíndrico 228' é igual àquele da segunda porção de projeção anular 224' LC2. O comprimento longitudinal do primeiro oco anular 218' é igual àquele da primeira região L1' do condutor. O comprimento longitudinal do segundo oco cilíndrico 228' é igual àquele da segunda região L2' do condutor.

[00133] O diâmetro DC1I da primeira projeção cilíndrica 212' é menor do que ou igual a duas vezes o raio interno do condutor. O diâmetro DC2I da segunda projeção anular 224' é menor do que ou igual a duas vezes o raio interno do condutor. O diâmetro interno DC1O da primeira projeção cilíndrica anular 214' é maior do que ou igual a duas vezes o raio externo do condutor. O diâmetro interno DC2O da segunda projeção cilíndrica anular 224' é maior do que ou igual a duas vezes o raio externo do condutor.

[00134] A primeira porção de núcleo assimétrica 210' e a segunda porção de núcleo assimétrica 220' são arranjadas para fornecer um espaço entre as mesmas. A primeira porção de núcleo assimétrica 210' e a segunda porção de núcleo assimétrica 220' são arranjadas para fornecer um espaço interno 240' diretamente entre a primeira projeção cilíndrica 212' e a segunda porção de extremidade 226'.

[00135] O espaço interno 240' é um espaço cilíndrico de diâmetro DC1I' que é disposto entre faces axiais da primeira projeção cilíndrica 212' e a segunda porção de extremidade 226'.

[00136] Em exemplos, a primeira porção de núcleo assimétrica e a segunda porção de núcleo assimétrica são arranjadas para fornecer um espaço interno entre a primeira projeção cilíndrica e a segunda porção de extremidade 226' e também um espaço externo fornecido entre a primeira projeção cilíndrica anular e a segunda projeção cilíndrica anular. Em tais exemplos, a soma dos comprimentos longitudinais da primeira projeção cilíndrica anular e da segunda projeção cilíndrica anular é menor do que o comprimento longitudinal do condutor helicoidal. Por exemplo, o núcleo simétrico ilustrado nas Figuras 2A a 2C inclui um espaço externo.

[00137] O espaço interno 240' é configurado para aumentar a relutância magnética do núcleo (por exemplo, a relutância magnética combinada do sistema combinado da primeira porção de núcleo assimétrica 210' da segunda porção de núcleo assimétrica 220' e o espaço 240').

[00138] De modo vantajoso, aumentar a relutância magnética do núcleo 200B comparativamente aumenta a quantidade de energia armazenada no núcleo 200B (por exemplo, a energia armazenada no sistema combinado da primeira porção de núcleo assimétrica 210' da segunda porção de núcleo assimétrica 220' e o espaço 240'). A energia é armazenada no núcleo 200B na forma de um campo magnético.

[00139] Outras modalidades são previstas. Deve ser entendido que qualquer recurso descrito em relação a qualquer modalidade pode ser usado sozinho ou em combinação com outros recursos descritos e também pode ser usado em combinação com um ou mais recursos de qualquer outra das modalidades, ou qualquer combinação de qualquer outra das modalidades. Além disso, equivalentes e modificações não descritas acima também podem ser empregadas sem sair do escopo da invenção, que é definida nas reivindicações anexas.

Claims (12)

1. Indutor, caracterizado pelo fato de que compreende: um condutor helicoidal; um núcleo tendo uma relutância magnética de núcleo, o núcleo compreendendo: uma primeira porção de núcleo; uma segunda porção de núcleo; e, um espaço disposto entre a primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo e encerrado pelo condutor helicoidal, em que o espaço é configurado para fornecer uma relutância magnética de espaço em que a relutância magnética de espaço é maior do que a relutância magnética de núcleo; em que o condutor helicoidal tem: uma primeira região do condutor que encerra parte do núcleo, em que a primeira região compreende um primeiro passo; e, uma segunda região do condutor que encerra o espaço em que a segunda região compreende um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo; em que, em uso, a segunda região do condutor é configurada para reduzir a magnitude de interação entre a segunda região do condutor e o campo eletromagnético gerado em torno do espaço.
2. Indutor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o espaço tem um comprimento de espaço, em que o comprimento de espaço é a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção de núcleo e a segunda porção de núcleo; e, o segundo passo é maior do que ou igual ao comprimento de espaço.
3. Indutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que: o condutor tem uma seção transversal retangular que compreende dois lados com comprimento X e dois lados com comprimento Y, em que o comprimento X é maior do que o comprimento Y.
4. Indutor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que: a segunda região do condutor é arranjada de modo que um dos lados do condutor com comprimento X forma parte da superfície radial interna.
5. Indutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que: a distância radial entre o eixo longitudinal central e a superfície radial interna é maior na segunda região do condutor do que na primeira região do condutor.
6. Método de formar um indutor, o método caracterizado pelo fato de que compreende: dispor uma primeira região de um condutor em torno de um núcleo, em que a primeira região do condutor é disposta em torno do núcleo com um primeiro passo; dispor uma segunda região de um condutor em torno de um espaço no núcleo, em que a segunda região do condutor é disposta em torno do espaço no núcleo com um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: o espaço tem um comprimento de espaço, em que o comprimento de espaço é a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção e a segunda porção; e, o segundo passo é maior do que ou igual ao comprimento de espaço
8. Indutor, caracterizado pelo fato de que compreende: um condutor helicoidal; um núcleo tendo uma relutância magnética de núcleo, o núcleo compreendendo: uma primeira porção de núcleo; uma segunda porção de núcleo; e, um espaço disposto entre a primeira porção e a segunda porção e encerrada pelo condutor helicoidal, em que o espaço é configurado para fornecer uma relutância magnética de espaço em que a relutância magnética de espaço é maior do que a relutância magnética de núcleo; em que o condutor helicoidal tem: uma primeira região do condutor que encerra parte do núcleo, em que a primeira região compreende um primeiro passo, e em que a primeira região do condutor tem uma primeira área de seção transversal; e, uma segunda região do condutor que encerra o espaço em que a segunda região compreende um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo, e em que a segunda região do condutor tem uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal; em que, em uso, a segunda região do condutor é configurada para reduzir a magnitude de interação entre a segunda região do condutor e um campo eletromagnético gerado em torno do espaço.
9. Indutor, como defnido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que: a distância radial entre o eixo longitudinal central e a superfície radial interna é maior na segunda região do condutor do que na primeira região do condutor.
10. Método de formar um indutor, caracterizado pelo fato de que compreende: dispor uma primeira região de um condutor em torno de um núcleo, em que a primeira região do condutor tem uma primeira área de seção transversal; dispor uma segunda região de um condutor em torno de um espaço no núcleo, em que a segunda região do condutor tem uma segunda área de seção transversal em que a segunda área de seção transversal é menor do que a primeira área de seção transversal.
11. Método, como definido na reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer um condutor tendo uma primeira região e uma segunda região; e, comprimir a segunda região de um indutor.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que: o espaço tem um comprimento de espaço, em que o comprimento de espaço é a distância mais curta através do espaço entre a primeira porção e a segunda porção; e, o segundo passo é maior do que ou igual ao comprimento de espaço

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