BR112017002864B1

BR112017002864B1 - Máquina elétrica

Info

Publication number: BR112017002864B1
Application number: BR112017002864-6A
Authority: BR
Inventors: Limanskiy Valentin Grigoryevich
Original assignee: LIMANSKIY, Valentin Grigoryevich
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2022-08-02
Also published as: BR112017002864A2; JP2017526334A; WO2016032364A1; US20170214285A1; RU2600311C2; CN107005115B; CN107005115A; EP3188346A1; US10476335B2; JP6584508B2; EP3188346A4; RU2014134464A

Abstract

RESUMO MÁQUINA ELÉTRICA A invenção se refere à área da construção de motores elétricos e construção de geradores elétricos, sendo que pode ser usada, em particular, para a geração de energia elétrica e mecânica. A tarefa da invenção é ampliar o campo de aplicação, redução de custos, aumento da potência e eficiência de uma máquina elétrica. A máquina elétrica compreende um rotor e um estator com bobinas de enrolamento e um dispositivo de controle. As bobinas do enrolamento do estator representam um sistema de bobinas tangenciais e/ou radiais conectadas de forma consistente ou contrária, sendo que cada uma possui terminais elétricos. O dispositivo de controle é implementado com a possibilidade de conexão de seus contatos elétricos com os terminais elétricos das bobinas correspondentes, garantindo controle de circuito (corrente) fornecendo corrente elétrica nas respectivas bobinas do enrolamento do estator e execução com o tempo pré-especificado de um campo magnético do estator de máquina elétrica, incluindo movimento rotatório ou movimento alternativo, dependendo da posição espacial e do estado magnético do rotor, o qual executa movimento rotatório ou movimento alternativo. A invenção pode ser utilizada nos setores de energia, transportes, engenharia mecânica, indústria da construção civil, aeroespacial e outras áreas da engenharia.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A invenção refere-se ao campo da construção de motores elétricos, construção de geradores elétricos e pode ser usada para gerar eletricidade e/ou energia mecânica, para a conversão de energia elétrica em energia mecânica, e vice-versa, etc. A máquina elétrica é ecologicamente correta e pode ser usada nos setores de energia, transportes, engenharia mecânica, indústria da construção civil, aeroespacial e outros campos da engenharia.

ANTECEDENTES

[002] Atualmente, um conjunto de tarefas é parcialmente resolvido com ajuda das máquinas elétricas com comutador e sem comutador (Katzman M.M. Referência de máquinas elétricas. M: Centro Editorial "Academy", 2005, 480 páginas, ISBN 5-7695-1686-0; pág.9). As de comutador referem-se à máquinas elétricas universais e máquinas de corrente elétrica contínua, por exemplo, com um ímã permanente e enrolamento de estimulação. Já as sem comutador referem-se às máquinas elétricas síncronas e assíncronas, por exemplo, com rotor em gaiola de esquilo e rotor enrolado, monofásico, trifásico, condensador, reativo, histerese, linear, válvula.

[003] A partir desta lista, o mais próximo da máquina proposta é o motor de válvula (ver ainda págs. 313 - 317), que compreende um rotor e um estator com bobinas conectadas em paralelo (fases) e com um circuito de tiristor (controlado) para fornecimento de energia para a bobina de enrolamento do estator.

[004] O princípio de funcionamento das fases (incluindo a válvula) das máquinas é conceitualmente simples: em primeiro lugar é injetado o máximo de corrente elétrica na primeira fase (bobina ou no sistema de bobinas), sendo que em consequência disso o rotor é girado por um determinado ângulo. Em seguida, do mesmo modo, é injetado o máximo de corrente elétrica na segunda fase (bobina ou no sistema de bobina). O rotor é girado novamente em certo ângulo, etc. Naturalmente, a corrente elétrica na fase anterior tem de ser alterada, por exemplo, diminuindo, caso contrário o rotor irá parar de girar. Assim, este projeto é eficiente, mas não ideal: nem toda a bobina em um dado momento opera em plena capacidade.

[005] Portanto, o desafio é se distanciar de todas essas máquinas elétricas imperfeitas e só usar as máquinas de dois condutores (monofásica, contínua) de corrente elétrica, com a carga totalmente completa de quase todas as bobinas do enrolamento (a corrente elétrica alternada tem uma grande indução e potência aproximadamente duas vezes menor).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] A invenção descrita é destinada à criação de um dispositivo de alta potência e com alto coeficiente de eficiência, que seja fácil de ser usado e ecologicamente correto, para a geração de energia elétrica e/ou energia mecânica, para transformar energia elétrica em energia mecânica e vice-versa, etc. Portanto, a tarefa da invenção é a expansão do campo de aplicação, a diminuição de custos, o aumento da densidade de potência e um alto coeficiente de eficiência da máquina elétrica. Dependendo da finalidade, a máquina elétrica pode operar como um motor elétrico, um gerador elétrico, em particular, um transformador elétrico permanente de corrente elétrica, no qual o motor elétrico, que é alimentado com a corrente elétrica alternada, faz girar o gerador elétrico, o que produz corrente elétrica contínua para a rede elétrica (ou vice-versa).

[007] Este problema poderá ser resolvido com a ajuda da máquina elétrica, contendo o rotor e o estator com as bobinas do enrolamento do estator e um dispositivo de controle e caracteriza o fato de que as bobinas do enrolamento do estator constituem um sistema com conexão em série ou invertida (de forma consistente e/ou contrária) às bobinas radiais e/ou tangenciais, cada uma das quais tem terminais elétricos, e o dispositivo de controle é implementado com a possibilidade da conexão de seus contatos elétricos com os terminais elétricos (contatos elétricos) e as bobinas correspondentes, com controle de circuito (de corrente) do fluxo de corrente elétrica nas respectivas bobinas do enrolamento do estator e execução com o tempo de um determinado campo magnético do estator de máquina elétrica, incluindo movimento rotatório ou o movimento alternativo, dependendo da posição espacial e o estado magnético do rotor, o qual executa o movimento rotatório ou o movimento alternativo.

[008] Obviamente, as duas bobinas podem ser conectadas em série (com a mesma orientação das voltas do enrolamento), de forma invertida (com a orientação oposta das voltas do enrolamento) e, do mesmo modo, de forma paralela e antiparalela.

[009] Definição 1. Um circuito é uma pluralidade de bobinas do enrolamento do estator conectados um ao outro de alguma forma, inclusive por meio de um dispositivo de controle.

[010] Definição 2. O controle de circuito é um controle por meio de um dispositivo de controle, conforme existe em qualquer momento particular (aqui, o circuito inclui duas ou mais bobinas do enrolamento do estator conectadas em série ou em oposição, e cada uma das bobinas do enrolamento do estator apresenta corrente elétrica de uma direção predeterminada): 1) uma ou mais bobinas radiais do enrolamento do estator, ou 2) se necessário, uma ou mais bobinas tangenciais do enrolamento do estator, ou 3) se necessário, duas ou mais bobinas tangenciais e radiais do enrolamento do estator, 4) enquanto é possível que outras bobinas do enrolamento do estator estejam simultaneamente desconectadas do circuito.

[011] Com isso cada bobina ligada ao dispositivo de controle (possivelmente no momento através de outras bobinas do estator) deve ter terminais elétricos (contatos elétricos) necessários para ligá-la ou desligá-la com ajuda do dispositivo de controle. A definição de controle de circuito acima mencionada refere-se às propriedades do dispositivo de controle, que não é aqui discutido e que pode ser feito com estas propriedades nos marcos da engenharia de nível médio que já foi alcançada. Assim, usando o método de formação de um sistema fechado de bobinas do enrolamento do estator, acima indicados, usando um dispositivo de controle, também é possível realizar contatos circuito externo com as bobinas do enrolamento do estator. Este método de conexão é diferente da forma de conexão, por exemplo, em de máquinas elétricas válvula. NOVIDADES DO DISPOSITIVO

[012] Utilizando o dispositivo de controle, com um número suficiente de bobinas do estator, pode-se implementar uma alteração predeterminada no campo magnético do estator (por exemplo, a rotação do campo magnético do estator) e forçar o núcleo magnetizado do rotor a executar um movimento pré- determinado (por exemplo, a rotação em torno do seu eixo). Em particular, a rotação do campo magnético do estator pode ser realizada de acordo com a localização e estado magnético do rotor, desempenhando o movimento de rotação (ver ainda págs. 313 - 314), ou outro alternativo. Em sistemas de controle, através da implementação, durante o campo magnético do estator (apropriado) predeterminado em uma máquina elétrica (forçando o rotor para realizar um determinado movimento), é possível controlar o funcionamento de máquinas-ferramentas, mecanismos, veículos de transporte, e assim por diante. (veja ainda, págs. 5 - 6, 369 - 370, 389). Assim, o controle da corrente permite uma gama muito ampla de capacidade de controlar o movimento do rotor em uma máquina elétrica: rotativo (incluindo a frequência variável), alternativo (incluindo uma frequência variável), em condições de paradas e partidas frequentes, saltos, com rotação vai-e-vem, com a retenção do rotor numa direção angular pré-determinada, etc. Assim, a máquina elétrica é considerada multifuncional e pode ser implementada em diferentes versões. No dispositivo que utilizamos, usado como um motor elétrico, em particular, acontece, em primeiro lugar, o reforço da concentração de fluxo magnético do núcleo do estator (devido à largura radial do último) no rotor da máquina elétrica, em segundo, é reduzida a perda de energia para efetuar mudanças, tais como a rotação do campo magnético do estator (e devido ao tamanho relativamente pequeno das bobinas do estator comutáveis no momento) e, em terceiro lugar, uma diminuição relativa significativa da indução no enrolamento do estator, devido ao fato de o comprimento da linha magnética do estator (indução do rotor no núcleo do estator) ser mais longa que o comprimento da linha magnética do rotor (o rotor induzido no núcleo).

[013] Na utilização do dispositivo como um gerador elétrico ocorre um significativo aumento da indução no enrolamento do estator, por exemplo, através da utilização de um rotor bipolar oblíquo, reduzindo o consumo de energia para a rotação do rotor. Por exemplo, nos locais do rotor em que as linhas de força magnética do rotor e do estator se aproximam paralelamente, não ocorre nenhuma desaceleração significativa do rotor durante a sua rotação, realizada, por exemplo, por um motor elétrico (um sistema importante que consistindo na interação de dois motores elétricos e do gerador será chamado de motor elétrico - gerador). Assim, nesta máquina elétrica existe uma assimetria na interação magnética entre o rotor e o estator.

[014] Com um número suficiente de bobinas do estator em estado nominal, nos exemplos o dispositivo opera com o torque mecânico do rotor praticamente constante conforme o rotor gira no campo magnético do estator e a orientação relativa de suas linhas de força de campos magnéticos é preservada com precisão suficiente.

[015] No caso de uma corrente elétrica, ao mesmo tempo, em todas as bobinas do estator no rotor se forma um campo magnético do estator mais forte, suficientemente homogêneo, e longo, em comparação com o campo magnético do estator, por exemplo, das máquinas com comutador, sem comutador e valvular.

[016] Essa novidade do dispositivo contribui para um aumento significativo da densidade da potência e eficiência da máquina elétrica, com ampla aplicação na economia nacional.

[017] Em certos casos particulares (que não envolvem e, além disso, não limitam todo o volume de reivindicações dessa solução técnica, são meramente materiais ilustrativos de casos especiais de execução), a máquina elétrica pode ser executada, por exemplo, sob a forma de: 1) um motor elétrico de corrente contínua ou um gerador elétrico de corrente elétrica, cujo rotor inclui núcleo bipolar (núcleo com dois polos magnéticos) ou núcleo de curto-circuito (gaiola de esquilo), ou núcleo magnético macio com dois segmentos cortados em paralelo, e o estator inclui um núcleo magnético macio e bobinas do enrolamento do estator tangenciais e/ou radiais, conectadas em série em seus terminais elétricos, e o dispositivo de controle é configurado para conectar seus contatos elétricos com os terminais elétricos das bobinas do enrolamento do estator para criar,em cada ponto no tempo, um campo magnético rotativo do estator na máquina elétrica, dependendo da posição espacial do rotor; 2) um gerador de corrente elétrica contínua, cujo rotor incluiu dois polos oblíquos magnéticos, e o estator compreende bobinas do enrolamento do estator tangenciais e/ou radiais, conectadas em série em seus terminais elétricos, e o dispositivo de controle é configurado para conectar os seus contatos elétricos com os terminais elétricos das bobinas do enrolamento do estator, para criar, em cada ponto de tempo, um campo magnético rotativo do estator na máquina elétrica, dependendo da localização do rotor; 3) um gerador elétrico de corrente elétrica alternada cujorotor inclui dois polos magnéticos e o estator inclui um núcleo magnético macio e duas bobinas do enrolamento do estator tangenciais isométrica conectadas em série e/ou em oposição, e em que seus terminais elétricos são configurados para conexão com uma rede elétrica externa; no caso de as duas bobinas serem conectadas em série, , os dois terminais elétricos estão localizados em porções opostas do enrolamento do estator, e no caso de as duas bobinas serem conectadas em oposição, os dois terminais elétricos das duas bobinas de estator estão dispostos lado a lado.

[018] Exemplos de máquinas elétricas como as descritas nos parágrafos 1 - 2 são máquinas de corrente elétrica contínua. No entanto, nos respectivos dispositivos elas vão funcionar também com uma corrente elétrica alternada, se simultaneamente servirem como um enrolamento do estator e o enrolamento do rotor.

[019] Sob o dispositivo de controle, há um dispositivo especial que controla o fluxo de corrente elétrica no enrolamento do estator e/ou enrolamento do rotor de forma a perpetuar a implementação especificada, incluindo o rotativo, o campo magnético do estator e/ou de um determinado estado magnético do rotor.

[020] Normalmente, o dispositivo de controle tem uma forma tanto mecânica (comutador), e como eletrônica.

[021] Assim, no caso mais simples, o dispositivo de controle se conecta a uma rede elétrica externa (por meio de dois contatos elétricos do dispositivo de controle), em cada momento de tempo, por exemplo, em duas porções diametralmente opostas do enrolamento do estator (cujas bobinas são ligadas em série). Por meio do dispositivo de controle, estes dois pontos de contato elétrico, com o decorrer do tempo, se movem sucessivamente pelos terminais elétricos das bobinas do enrolamento do estator, permitindo a rotação do campo magnético do estator e, com isso, uma rotação do núcleo magnetizado do rotor em torno do seu eixo.

[022] De acordo com o destino do dispositivo, a mudança do campo magnético do estator pode: 1) depender da localização do rotor; 2) não depender dela; 3) pode ser mesclado, ou seja, dependendo do tempo ou de ser o primeiro ou segundo.

[023] Assim, com ajuda do dispositivo de controle é possível realizar sucessivamente o contato elétrico da rede elétrica externa de dois condutores com os respectivos terminais elétricos (contatos elétricos) das bobinas do estator do e/ou rotor.

[024] Da mesma forma, usando um dispositivo de controle mais complexo, pode ser aumentado o número desses terminais elétricos que operam simultaneamente, formados nos enrolamentos do estator de uma forma mais complexa, incluindo um campo magnético rotativo multipolar do estator. Ele interage com o rotor, fazendo o seu movimento.

[025] Na máquina elétrica o núcleo do rotor pode ser um imã permanente, um eletroímã, multipolar, em particular, bipolar oblíqua bem como cumprido: com várias espirais em circuito fechado (rotor gaiola de esquilo), ou magnético suave, em paralelo com uma cortada em dois segmentos, ou de aço magnético suave, na perfuração são incorporados imãs permanentes, de modo que o núcleo do rotor como um todo representa um ímã permanente, etc.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[026] Exemplos específicos de sistemas magnéticos de máquinas elétricas são descritos nos parágrafos 2 - 4 da fórmula dessa invenção, com a parte frontal em estática representada nas Figuras. 1 - 4, respectivamente.

EXEMPLOS DE IMPLEMENTAÇÃO DA INVENÇÃO

[027] Exemplo 1. A fig. 1 demonstra uma vista frontal do sistema magnético de um motor elétrico ou um gerador elétrico de corrente contínua que inclui um núcleo magnético macio do estator 1 com bobinas do enrolamento do estator tangenciais conectadas em série2, seus terminais elétricos (contatos) 3, e um dispositivo de controle com terminais, que em um determinado momento conecta a rede externa através de contatos elétricos 4 e 5 com as referidas bobinas tangenciais conectadas em série 2 do estator. Neste caso, as linhas 6 e 7 do campo magnético do estator 1 e do rotor 8, penetrando o núcleo bipolar do rotor 8, durante a rotação do rotor 8 terão praticamente estável relativa de orientação (aproximadamente mutuamente perpendiculares), causando uma estabilidade da carga do torque do rotor 8.

[028] Na máquina elétrica o núcleo do rotor 8 pode ser um imã permanente, um eletroímã, bipolar oblíqua bem como cumprido: com várias espirais em circuito fechado (rotor gaiola de esquilo), ou de aço magnético suave, em paralelo com uma cortada em dois segmentos, ou de aço magnético suave, na perfuração são incorporados imãs permanentes, de modo que o núcleo do rotor 8 como um todo representa um ímã permanente, etc.

[029] Aqui, o rotor 8 é posicionado em relação ao estator 1 é instalado de modo que o rotor 8 de maneira a permitir um máximo torque mecânico do rotor (8) em estado nominal. Uma vez que as bobinas tangenciais 2 do estator 1, localizadas próximas aos contatos elétricos 4 e 5, não dão uma contribuição significativa para o campo magnético do estator 1 (que interage com o rotor 8), o dispositivo de controle pode desabilitá-las ao gerar o campo magnético. No entanto, para essas bobinas de pequeno tamanho, não há necessidade dessa complexidade.

[030] Definição 3. Qualquer bobina 2, enrolada em torno do núcleo do estator 1 com sua montagem tangencial em relação ao eixo será chamada de bobina tangencial ou bobina tangencial de enrolamento do estator.

[031] Exemplo 2. A fig. 2 com a parte frontal da extremidade retrata um sistema magnético de um motor elétrico ou de um gerador elétrico de corrente elétrica contínua, que inclui um núcleo magnético macio do estator 9 com bobinas radiais conectadas em série 10, seus terminais elétricos (contatos elétricos) 11, bem como o dispositivo de controle com terminais, que, em cada momento conecta uma rede elétrica externa através de contatos elétricos 12 e 13 com as referidas bobinas 10 de enrolamento do estator conectadas em série.

[032] Neste caso, as linhas de força 14 e 15 do campo magnético do estator 9 e rotor 16, penetrando no núcleo do rotor com rotação do rotor 16 terão uma orientação substancialmente estável (aproximadamente perpendiculares um ao outro), o que ajudará com a estabilidade mecânica de torque do rotor 16.

[033] Na máquina elétrica, o núcleo do rotor 16 pode ser um imã permanente ou um eletroímã; pode ser um imã multipolo (particularmente, pode compreender dois polos oblíquos magnéticos) ou pode ser projetado com várias espirais em curto-circuito (rotor gaiola de esquilo), ou feito de aço magnético macio, com dois segmentos cortados em paralelo, ou feito de aço magnético macio com imãs permanentes inseridos em furos, de modo que o núcleo do rotor 16 como um todo forme um ímã permanente, etc. Aqui, o rotor 16 foi instalado em relação ao estator 9 de forma que o funcionamento do rotor 16 tenha o máximo torque mecânico.

[034] Definição 4. Qualquer bobina do estator 10 no núcleo do estator enrolada em torno do núcleo do estator 9 com a localização radial do seu eixo será chamada de bobina radial ou bobina radial de enrolamento do estator.

[035] Exemplo 3. A fig. 3 com a parte frontal da extremidade mostra um sistema magnético de gerador elétrico de corrente contínua que inclui um rotor com dois polos oblíquos magnéticos 17 e núcleo magnético macio do estator 18 com bobinas do enrolamento do estator tangenciais conectadas em série 19, e seus terminais elétricos (contatos elétricos) 20 conectados com os respectivos contatos elétricos 21 e 22 do dispositivo de controle, que, por sua vez, a cada momento direciona a corrente elétrica de indução produzida nas bobinas do estator para os terminais de uma rede elétrica externa. A parte interior do rotor 23 é feita de material não magnético. As linhas 24 e 25 são linhas de força magnéticas, respectivamente, do estator 18 e rotor 17.

[036] Definição 5. O rotor mostrado na Fig. 3 (com dois polos magnéticos), consistindo de um cilindro oco com dois imãs do mesmo tamanho situados nele, e que tem uma direção do campo magnético oblíqua, por exemplo radial, será chamado de rotor bipolar oblíquo. Desta forma, o rotor 17 com material não magnético na cavidade do cilindro que inclui os ímãs oblíquos magnéticos previamente mencionados será chamado de rotor bipolar oblíquo.

[037] Exemplo 4. A fig. 4 com a parte frontal da extremidade mostra um sistema magnético de gerador elétrico de corrente elétrica alternada, que inclui um rotor bipolar 26 e núcleo magnético do estator 27 com duas bobinas de enrolamento do estator tangenciais e isométricas 28 e 29, ligadas em série ou em oposição, em que seus dois terminais elétricos estacionários 30 e 31 (ou 32 e 33) são conectados à rede elétrica externa e se localizam, respectivamente, seja em lados opostos da bobina do estator 27 (no caso de conexão em série de duas bobinas do estator 28 e 29) ou lado a lado (no caso de conexão em oposição das duas bobinas do estator 28 e 29, na ausência de uma ligação pontilhada dessas bobinas).

[038] Neste exemplo, as linhas de força 34 do campo magnético do estator 27 não giram; linhas 35 do rotor giram juntament com o rotor 26, indutivamente gerando corrente alternada nas bobinas 28 e 29 de enrolamento do estator 27; a corrente elétrica é fornecida para a rede elétrica externa por meio de um dispositivo de controle 38 com terminais 36.

[039] Também são opções possíveis para a execução da máquina elétrica com o movimento de vai-e-vem (movimento alternativo) do rotor e, consequentemente, o campo magnético do estator (não mostrado nos desenhos). Como é conhecido, um ímã bipolar de rotor pode ser retirado (ou introduzido) a partir de bobina ou sistema de bobinas de estator com uma corrente elétrica. Se um rotor com dois polos magnéticos se move de modo alternativo, o controle do circuito pode obter um movimento correspondente do campo magnético do estator por meio do controle da alimentação de corrente elétrica para as bobinas de enrolamento do estator correspondentes.. Obviamente, pode haver mais do que um de tais imãs bipolares dispostos a uma determinada distância uns dos outros ao longo do estator e que compõem o sistema magnético do rotor.

[040] Exemplos específicos 1-4 (veja fig. 1-4) de várias máquinas elétricas que funcionam da seguinte forma.

[041] No Exemplo 1 a máquina elétrica de corrente contínua, que é mostrada na fig. 1 pode operar em um modo de motor elétrico, bem como, no modo de gerador elétrico (se rotor 8 for magnetizado). Se ele é usado como um motor elétrico, a partir de uma rede elétrica externa de dois condutores, ela deve receber (através de dispositivo de controle) uma corrente elétrica contínua regular. Se a máquina elétrica é utilizada como um gerador elétrico, então na rede elétrica externa de dois condutores ela dará uma corrente elétrica contínua.

[042] Neste dispositivo, contatos elétricos das bobinas 2 do estator 1 são conectadas com os correspondentes contatos elétricos do dispositivo de controle, para fins de geração de um campo magnético rotatório do estator 1, dependendo da posição do rotor 8.

[043] Evidentemente que a velocidade de rotação do campo magnético do estator 1 pode obedecer outra lei especificada. Assim, a rotação do rotor 8, se a carga não for excessiva, será seguida por uma rotação do campo magnético do estator 1. Se o dispositivo for utilizado como um motor elétrico, é possível alimentar simultaneamente a bobina do estator 1 do rotor 8 e não somente uma corrente elétrica contínua (constante), mas também uma corrente elétrica alternada (variável).

[044] No exemplo 2, a máquina elétrica de corrente elétrica contínua, que é mostrada na Fig. 2, pode trabalhar no modo de um motor elétrico, e no modo gerador elétrico. Se ele é usado como um motor elétrico, a partir de rede elétrica externa de dois condutores, ela deve receber (através de um dispositivo de controle) corrente elétrica contínua.

[045] Se a máquina elétrica é utilizada como um gerador elétrico ela vai dar uma corrente elétrica contínua na rede elétrica externa de dois condutores.

[046] Neste dispositivo os contatos elétricos 11 e as bobinas 10 do estator a fim de realizar o campo magnético rotativo do estator 9 estão ligados com os respectivos contatos elétricos 12 e 13 do dispositivo de controle e isso dependendo da localização do rotor 16.

[047] No exemplo 3 (ver fig. 3) a máquina elétrica é um gerador de corrente elétrica contínua. Assim que o rotor com dois polos oblíquos 17 é colocado em rotação por uma força externa, uma voltagem é gerada nos contatos elétricos da rede externa; essa voltagem pode ser usada para produzir uma corrente elétrica contínua nesta rede. Ressaltamos que o rotor bipolar oblíquo é utilizado aqui para reduzir o consumo de energia para a rotação do rotor e, consequentemente, para o aumento substancial da EFICIÊNCIA de gerador de corrente elétrica contínua aqui considerado.

[048] No exemplo 4 (ver Fig. 4) máquina elétrica é um gerador elétrico de corrente elétrica alternada. Assim que o rotor 26 desta máquina é colocado em rotação por uma força externa, uma voltagem alternada é gerada nos dois contatos elétricos fixos 30 e 31 (32 e 33) do enrolamentos do estator 27, conectado a rede elétrica externa; essa voltagem pode ser utilizada para obter corrente elétrica alternada nesta rede elétrica. Essa corrente é resultado de uma corrente elétrica induzida com um determinado sentido em ambas as bobinas do enrolamento do estator, o que garante a obtenção de um resultado técnico - corrente elétrica na rede elétrica externa.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[049] Até o momento, o modelo experimental na amostra da máquina elétrica, pode ser usado como um motor elétrico ou de um gerador elétrico permanente da corrente elétrica. A moderna tecnologia permite a criação de lotes de produção de máquinas elétricas de um novo nível de pequeno, médio e grande potência.

Claims

1. MÁQUINA ELÉTRICA, compreendendo: um rotor (8, 16, 17, 26) configurado para executar movimento rotatório ou movimento alternativo; um estator (1, 9, 18, 27) compreendendo bobinas do enrolamento de estator (2, 10, 19, 28, 29); e um dispositivo de controle compreendendo contatos elétricos (4, 5, 12, 13, 21, 22), caracterizada pelo fato de que as bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) representam um sistema de bobinas tangenciais e/ou radiais (2, 28 , 29) conectadas em série e/ou em oposição, sendo que cada uma das bobinas de enrolamento de estator (2, 10, 19, 28, 29) compreende terminais elétricos (3), e o dispositivo de controle é configurado para conectar seus contatos elétricos (4, 5, 12, 13, 21, 22) com os terminais elétricos (3) correspondentes das bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) para fornecer um controle de corrente do fornecimento de corrente elétrica às respectivas bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) e implementar, em uma pluralidade de pontos no tempo, um campo magnético do estator pré-especificado na máquina elétrica, dependendo de uma posição espacial e de um estado magnético do rotor (8, 16, 17, 26), o qual executa o movimento rotatório ou movimento alternativo.

2. MÁQUINA ELÉTRICA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser um motor elétrico de corrente contínua ou gerador de corrente elétrica contínua, no qual o rotor compreende núcleo bipolar (8, 26), ou núcleo gaiola de esquilo, ou núcleo magnético macio com dois segmentos cortados em paralelo, e o estator (1, 9, 18, 27) compreende um núcleo magnético macio e bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) tangenciais e/ou radiais, conectadas em série em seus terminais elétricos (11, 20, 30, 31, 32, 33), e o dispositivo de controle é configurado para conectar seus contatos elétricos (4, 5, 12) com os terminais elétricos (11, 20, 30, 31, 32, 33) das bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) para criar, em cada um da pluralidade de pontos no tempo, um campo magnético rotativo do estator (1) na máquina elétrica, dependendo da posição espacial do rotor (8, 16, 17, 26).

3. MÁQUINA ELÉTRICA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser um gerador de corrente elétrica contínua, em que o rotor compreende dois polos oblíquos magnéticos (17), e o estator compreende bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) tangenciais e/ou radiais conectadas em série em seus terminais (4, 5, 12), e o dispositivo de controle é configurado para conectar os contatos elétricos (4, 5, 12) com os terminais elétricos das bobinas do enrolamento do estator (2, 10, 19, 28, 29) para criar, em cada um da pluralidade de pontos no tempo, um campo magnético rotativo do estator na máquina elétrica, dependendo da posição espacial do rotor.

4. MÁQUINA ELÉTRICA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser um gerador de corrente elétrica alternada, em que rotor compreende dois pólos magnéticos (8, 26) e o estator (1, 9, 18, 27) compreende um núcleo magnético macio e duas bobinas do enrolamento do estator tangenciais isométricas (2, 28, 29), e em que os terminais (3) são configurados para conexão com uma rede elétrica externa com o uso do dispositivo de controle.

5. MÁQUINA ELÉTRICA de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as duas bobinas de estator tangenciais isométricas (2, 28, 29) são conectadas em série, e em que os dois terminais elétricos (3) das duas bobinas de estator tangenciais isométricas (2, 28, 29) estão localizados em porções opostas deste estator.

6. MÁQUINA ELÉTRICA de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as duas bobinas de estator tangenciais isométricas (2, 28, 29) são conectadas de forma invertida, e em que os dois terminais elétricos (3) das duas bobinas de estator tangenciais isométricas (2, 28, 29) estão localizados lado a lado.

7. MÁQUINA ELÉTRICA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser uma máquina elétrica monofásica e os terminais elétricos serem configurados para se conectar a uma rede elétrica externa.