BR112019025872A2

BR112019025872A2 - estruturas compósitas planas aprimoradas e conjuntos para motores e geradores de fluxo axial

Info

Publication number: BR112019025872A2
Application number: BR112019025872-8A
Authority: BR
Inventors: Steven Robert Shaw
Original assignee: E-Circuit Motors, Inc.
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-07-14
Also published as: AU2018301637A1; RU2020105872A; AU2018301637B2; JP7329802B2; TW201917997A; ZA201908374B; CN110870180B; JP2023068153A; KR20200024928A; CN110870180A; TWI786130B; WO2019013968A1; RU2020105872A3; PH12020500498A1; JP2020527014A; CA3066776A1; EP3652843A1; KR102590614B1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma estrutura compósita plana (PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial que pode incluir uma camada condutora disposta em uma camada dielétrica, com a camada condutora compreendendo traços condutores que formam porções de pelo menos dois enrolamentos os quais, quando energizado, geram fluxo magnético para pelo menos duas fases correspondentes do motor ou gerador. A PCS pode adicional ou alternativamente incluir uma primeira camada condutora que compreende primeiros traços condutores que formam uma primeira porção de um enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma primeira fase do motor ou gerador, e uma segunda camada condutora, que é diferente do que a pelo menos uma primeira camada condutora, que compreende segundos traços condutores que formam uma segunda porção do enrolamento. A primeira porção do enrolamento pode ser conectada em série com a segunda porção do enrolamento, e as primeira e segunda porções do enrolamento podem ser configuradas e arranjadas de modo que uma mesma quantidade de corrente flui através de cada uma das primeira e segunda porções do enrolamento.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção para “ESTRU-

TURAS COMPÓSITAS PLANAS APRIMORADAS E CONJUNTOS PARA MOTORES E GERADORES DE FLUXO AXIAL”. Pedidos Relacionados

[0001] O presente pedido reivindica prioridade a cada um de (A) Pe- dido de Patente US No. de Série 15/852.972, intitulado PLANAR COM- POSITE STRUCTURES AND ASSEMBLIES FOR AXIAL FLUX MO- TORS AND GENERATORS, depositado em 22 de Dezembro de 2017, e (B) Pedido de Patente Provisória US No. de Série 62/530.552, intitu- lado STRUCTURES AND METHODS OF STACKING SUBASSEM-

BLIES IN PLANAR COMPOSITE STATORS TO OBTAIN HIGHER WORKING VOLTAGES, depositado em 10 de Julho de 2017. Os con- teúdos totais dos pedidos, publicações e patentes acima, estão aqui in- corporados por referência em suas totalidades e para todos os fins. Antecedentes

[0002] É conhecido o uso de uma estrutura compósita plana (PCS) como um estator em um motor ou gerador de fluxo axial. Um exemplo do referido estator é descrito na patente US No. 7.109.625 (“a patente 625”). Sumário

[0003] Em algumas modalidades, a estrutura compósita plana (PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial compreende uma camada dielétrica, e uma primeira camada condutora disposta na ca- mada dielétrica. A primeira camada condutora compreende primeiros traços condutores que formam uma primeira porção de um primeiro en- rolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma primeira fase do motor ou gerador, assim como uma primeira porção de um segundo enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo mag- nético para uma segunda fase do motor ou gerador.

[0004] Em algumas modalidades, a estrutura compósita plana

(PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial compreende uma camada dielétrica, a primeira camada condutora localizada em um pri- meiro lado da camada dielétrica, e uma segunda camada condutora lo- calizada em um segundo lado da camada dielétrica. A primeira camada condutora compreende primeiros traços condutores que formam uma primeira porção de um enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma primeira fase do motor ou gerador. A segunda camada condutora compreende segundos traços condutores que for- mam uma segunda porção do enrolamento. A primeira porção do enro- lamento é conectada em série com a segunda porção do enrolamento, e primeira e segunda porções do enrolamento são configuradas e ar- ranjadas de modo que uma mesma quantidade de corrente flui através de cada uma das primeira e segunda porções do enrolamento.

[0005] Em algumas modalidades, a estrutura compósita plana (PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial compreende uma primeira camada condutora que compreende primeiros traços conduto- res, uma segunda camada condutora que compreende segundos traços condutores, uma terceira camada condutora que compreende terceiros traços condutores, e uma quarta camada condutora que compreende quartos traços condutores. Os primeiros traços condutores incluem pri- meiros condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma segunda distância radial que é maior do que a primeira distância radial, os segundos traços condutores incluem se- gundos condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma segunda distância radial, os terceiros tra- ços condutores que incluem terceiros condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma segunda dis- tância radial, e os quartos traços condutores que incluem os quartos condu- tores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distân- cia radial para uma segunda distância radial. Os primeiros condutores radiais são eletricamente conectados a uns correspondentes dos se- gundos condutores radiais por primeiras vias cegas ou enterradas, e os terceiros condutores radiais são eletricamente conectados a uns corres- pondentes dos quartos condutores radiais por segundas vias cegas ou enterradas.

[0006] Em algumas modalidades, a estrutura compósita plana (PCS) para uso em motor ou gerador de fluxo axial compreende um subconjunto que compreende primeiras camadas condutoras que in- cluem primeiros condutores radiais que se estendem radialmente a par- tir de uma primeira distância radial para uma segunda distância radial que é maior do que a primeira distância radial, condutores de voltas de primeira extremidade, e condutores de voltas de segunda extremidade. Os condutores de voltas de primeira extremidade interconectam um pri- meiro grupo dos primeiros condutores radiais para formar um primeiro enrolamento para uma primeira fase do motor ou gerador de fluxo axial. Os condutores de voltas de segunda extremidade interconectam um se- gundo grupo dos primeiros condutores radiais para formar um segundo enrolamento para uma segunda fase do motor ou gerador de fluxo axial. O primeiro subconjunto inclui mais condutores de voltas de segunda ex- tremidade do que condutores de voltas de primeira extremidade. Breve Descrição dos Desenhos

[0007] A Figura 1A ilustra uma “camada de voltas” de um estator plano tendo uma configuração de enrolamento tal como aquela descrita na Patente US No. 7.109.625 (“a patente '625”);

[0008] A Figura 1B ilustra uma “camada de ligação” de um estator plano tendo uma configuração de enrolamento tal como aquela descrita na patente '625;

[0009] A Figura 1C ilustra a camada de ligação mostrada na Figura 1B em cima da camada de voltas como mostrado na Figura 1A, com as linhas ocultas removidas;

[0010] A Figura 2 mostra uma vista seletiva de uma porção de uma configuração do estator tendo uma pilha de três subconjuntos de seis camadas;

[0011] A Figura 3 mostra traços radiais em uma única posição an- gular, através de doze camadas condutoras de uma PCS, organizada em três grupos paralelos conectados por vias cegas ou enterradas;

[0012] A Figura 4 mostra voltas da extremidade interna do tipo des- crito na patente '625, que são similares às voltas da extremidade interna mostrada na Figura 1A;

[0013] As Figuras 5A e 5B mostram um arranjo alternativo de voltas da extremidade interna nas duas respectivas camadas condutoras de uma PCS;

[0014] A Figura 6 mostra voltas da extremidade externa do tipo des- crito na patente '625, que são similares às voltas da extremidade ex- terna mostradas na Figura 1A;

[0015] As Figuras 7A e 7B mostram um arranjo alternativo de voltas da extremidade externa nas duas respectivas camadas condutoras de uma PCS;

[0016] A Figura 8 mostra voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa que interconectam traços radiais para formar uma única espiral de um estator de acordo com a configuração de en- rolamento ensinada pela patente '625;

[0017] A Figura 9 mostra um arranjo alternativo de voltas da extre- midade interna e externa para uma única fase em uma vista plana de múltiplas camadas;

[0018] A Figura 10A mostra uma vista em perspectiva expandida (no eixo z) de um subconjunto que inclui quatro camadas condutoras, com voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa que correspondem a uma fase selecionada por uma questão de maior clareza;

[0019] A Figura 10B ilustra as posições das voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa para uma primeira fase den- tro do subconjunto mostrado na Figura 10A;

[0020] A Figura 11A ilustra as posições das voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa para uma segunda fase den- tro do subconjunto mostrado na Figura 10A;

[0021] A Figura 11B ilustra as posições das voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa para uma terceira fase dentro do subconjunto mostrado na Figura 10A.

[0022] A Figura 12A mostra uma vista em perspectiva expandida (no eixo z) de um conjunto de três subconjuntos, cada um similar ao subconjunto mostrado na Figura 10A;

[0023] A Figura 12B ilustra as posições das voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa para uma primeira fase den- tro da pilha de três subconjuntos mostrados na Figura 12A;

[0024] A Figura 13A ilustra as posições das voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa para uma segunda fase den- tro da pilha de três subconjuntos mostrados na Figura 12A;

[0025] A Figura 13B ilustra as posições das voltas da extremidade interna e as voltas da extremidade externa para uma terceira fase dentro da pilha de três subconjuntos mostrados na Figura 12A;

[0026] A Figura 14 mostra uma vista em perspectiva expandida (no eixo z) de um exemplo de modalidade de um estator que emprega en- rolamentos em serpentina tais como aqueles mostrados na Figura 9, e nos quais as voltas da extremidade interna do tipo mostrado nas Figuras 5AeBe as voltas da extremidade externa do tipo mostrado nas Figuras TA e 7B são empregadas para estabelecer todas as conexões do enro- lamento necessárias para três fases em um conjunto que inclui apenas duas camadas condutoras;

[0027] A Figura 15A mostra uma vista em perspectiva expandida

(no eixo z) apenas das porções do conjunto mostrado na Figura 14 que corresponde a uma primeira fase do estator;

[0028] A Figura 15B mostra as porções da camada condutora supe- rior mostrada na Figura 15A que contribui para os enrolamentos para a primeira fase;

[0029] A Figura 15C mostra as porções da camada condutora infe- rior mostrada na Figura 15A que contribui para os enrolamentos para a primeira fase;

[0030] A Figura 16A ilustra como os enrolamentos para uma se- gunda fase podem passar através do conjunto mostrado na Figura 14, com as porções do conjunto que correspondem às outras duas fases removidas por questões de ilustração;

[0031] A Figura 16B ilustra como os enrolamentos para uma terceira fase podem passar através do conjunto mostrado na Figura 14, com as porções do conjunto que correspondem às outras duas fases removidas por questões de ilustração;

[0032] As Figuras 17A e 17B ilustram um exemplo de um processo para formar um conjunto/subconjunto de PCS de multicamadas;

[0033] A Figura 18A ilustra um sistema no qual uma PCS tal como a descrita aqui é empregada como um estator em um motor ou gerador de fluxo axial; e

[0034] A Figura 18B ilustra uma vista expandida do sistema mos- trado na Figura 18A. Descrição Detalhada

[0035] A estrutura compósita plana (PCS) que pode ser usada, por exemplo, como um estator em um motor ou gerador de fluxo axial, pode ser construída por formar múltiplas camadas de traços condutores (ca- madas condutoras) em uma ou mais camadas de material dielétrico não condutor (camadas dielétricas). Exemplos de estatores desse tipo são descritos na Patente US No. 7.109.625 (“a patente '625”), Patente US

No. 9.673.688, Patente US No. 9.673.684, e Patente US No. 9.800.109, os conteúdos totais das quais se encontra aqui incorporado por referên- cia em suas totalidades.

[0036] As Figuras 1A a 1C mostram vistas planas de duas camadas condutoras de um estator plano tendo uma configuração de enrola- mento tal como aquela descrita na patente '625. Juntas, as camadas mostradas estabelecem as “voltas da extremidade” interna e externa necessárias para uma única fase. A Figura 1A mostra uma única “ca- mada de voltas” L1 com voltas da extremidade interna 102a e as voltas da extremidade externa 106 que arranjam os traços radiais 104 em es- pirais que são cada uma das quais associadas com um par de polo. Nesse estator de dezesseis polos, há oito das referidas espirais. No exemplo mostrado, as espirais se espiralam para dentro de modo que o ponto final de cada espiral não pode ser encaminhado para o ponto ini- cial de uma espiral subsequente na mesma camada. A referida dificul- dade de encaminhamento é descrita em mais detalhes abaixo em cone- xão com a Figura 8. A Figura 1B mostra uma “camada de ligação” L2, que inclui ligações 108 que servem para conectar espirais subsequen- tes sem interferência com a camada de voltas L1. Cada um dos traços radiais 104 na camada L1 é conectado a um traço radial correspondente (e paralelo) 104 na camada L2, por exemplo, usando vias (não mos- trada). A camada de ligação L2 também inclui voltas da extremidade interna 102b que são redundantes com as voltas da extremidade interna 102a na camada de voltas L1. A Figura 1C mostra a camada de ligação L2 em cima da camada de voltas L1, com linhas ocultas removidas. Como visto, na referida configuração, as voltas da extremidade externa 106 e as ligações 108 ocupam algum do mesmo espaço no raio externo do estator. Assim, um estator completo de três fases tendo uma confi- guração de enrolamento tal como aquela ensinada pela patente '625 requer um mínimo de seis camadas condutoras (isto é, três fases times duas camadas por fase). Um estator equilibrado que emprega um layout de enrolamento requer, portanto, um múltiplo de seis camadas condu- toras. Conforme usado aqui, um "estator balanceado" refere-se a um estator no qual as características de carga elétrica (no modo motor) ou as características da fonte elétrica (no modo gerador) de cada fase são iguais a um ângulo de fase elétrico.

[0037] Em relação às Figuras 1A a 1C, deve se considerar que cer- tos detalhes do projeto representado, por exemplo, estruturas e/ou con- figurações particulares para gerenciamento térmico e redução de per- das, como os descritos nas patentes US 9.673.684 e 9.800.109, não são descritos no documento ' 625. As Figuras 1A a 1C, portanto, ilustram apenas as posições relativas de traços radiais, voltas de extremidade interna, voltas de extremidade externa e ligações conforme ensinado pela patente '625, e não as estruturas ou configurações particulares que a patente' 625 descreve para esses elementos.

[0038] Os estatores foram projetados em que vários subconjuntos de estator balanceados trifásicos (com seis camadas condutoras cada) foram empilhados na mesma estrutura compósita plana (PCS) e conec- tados em paralelo. Os referidos projetos podem, por exemplo, aumentar a capacidade e a eficiência atuais das respectivas fases do estator, por- que a corrente para cada fase pode ser transportada ao longo de cami- nhos paralelos dentro dos respectivos subconjuntos. A Figura 2 mostra uma vista selecionada de uma porção de uma configuração de estator tendo três subconjuntos de seis camadas empilhados dessa maneira, que se concentram em um único traço radial 204 ao mesmo tempo em que é conectado em paralelo através de dezoito camadas condutoras (usando vias 210). Na última camada L18, dois traços radiais adjacentes 204a, 204b também são mostrados como um guia visual. O arranjo pa- ralelo dos traços radiais 204 na região ativa, conectado pelas vias 210, proporciona a oportunidade de organizar voltas e ligações internas e externas (como nas Figuras 1A a 1C) através de múltiplas camadas condutoras. Uma vez que os referidos dezoito traços radiais são para- lelos entre si, entretanto, eles podem contribuir apenas para uma única estrutura de voltas.

[0039] A Figura 3 mostra uma estrutura análoga à Figura 2, mas relacionada a presente descrição. Em particular, a Figura 3 mostra tra- ços radiais 304 em uma única posição angular, através de doze cama- das condutoras de uma PCS. Nesse caso, os traços radiais 304 são organizados em três grupos paralelos 312a, 312b, 312c conectados por vias cegas ou enterradas 310. Por razões de fabricação, é mais conve- niente para cada um desses grupos ter um múltiplo de duas camadas condutoras. Ao contrário de um estator construído de acordo com a pa- tente '625, os respectivos grupos paralelos 312a, 312b, 312c de traços radiais 304 podem ser conectados em série, permitindo assim uma con- tagem mais alta de voltas para cada espiral do estator. A contagem de voltas para a estrutura mostrada na Figura 3, compreendendo três gru- pos de traços radiais conectados em paralelo, pode, por exemplo, ser três vezes maior que a contagem de voltas para a estrutura mostrada na Figura 2. Um exemplo de implementação de estator no qual vários grupos de traços radiais conectados em paralelo são conectados em série de tal maneira é descrito abaixo em relação às Figuras 12A, 12B, 13A e 13B.

[0040] A Figura 4 mostra voltas da extremidade interna 402 do tipo descrito na patente '625, que são similares às voltas da extremidade interna 102 mostradas na Figura 1A. As referidas voltas da extremidade interna 402, juntas com voltas da extremidade externa 606 (mostrada na Figura 6), formam todas as conexões entre traços radiais respectivos 404 que são necessários para estabelecer três voltas por par de polo de uma única fase. Assim, de acordo com os ensinamentos da patente '625', uma camada condutora que inclui voltas da extremidade interna

402 tais como as mostradas na Figura 4 e as voltas da extremidade externa 606 tais como as mostradas na Figura 6 (descrito abaixo) são necessárias para conectar uma única fase. Para uma placa trifásica construída de acordo com a presente configuração, um mínimo de três das referidas camadas condutoras é necessário.

[0041] As Figuras 5A e 5B mostram um arranjo alternativo de voltas da extremidade interna 502 nas duas respectivas camadas condutoras L3, L4. Deve ser observado que a camada números usado aqui, por exemplo, “L3,” são proporcionados apenas para permitir a identificação das várias camadas sendo descritas e não é pretendido que implique em uma ordem na qual as várias camadas são posicionadas. No arranjo ilustrado, quando traços radiais 404 na camada L3 são conectados em paralelo com os traços radiais (e paralelos) correspondentes 404 na ca- mada LA, por exemplo, usando vias (não mostrado nas Figuras 5A e 5B) similares às vias 310 mostradas na Figura 3, conexões de voltas de ex- tremidade interna para todos os traços radiais 404 mostrados nas Figu- ras 5A e 5B podem ser estabelecidas apenas em duas camadas condu- toras. Como explicado em mais detalhes abaixo, o referido arranjo per- mite que voltas da extremidade interna 502 para múltiplas fases sejam proporcionadas na mesma camada condutora e também permite que voltas da extremidade interna 502 para a mesma fase sejam distribuídas dentre múltiplas camadas condutoras. Isso é um contraste para a confi- guração da Figura 4, onde as voltas da extremidade interna 402 para apenas uma única fase são proporcionadas em uma determinada ca- mada e as voltas da extremidade interna 402 para uma determinada fase são todas incluídas na mesma camada condutora.

[0042] Adicionalmente, como discutido em mais detalhes abaixo, em algumas implementações, uma ou ambas as camadas L3 e L4 pode adicionalmente incluir voltas da extremidade externa, que podem, por exemplo, ser arranjadas similares às voltas da extremidade externa 606 ilustradas na Figura 6 (descrito abaixo). Exemplos de modalidades desse tipo são descritos abaixo em relação às Figuras 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A, e 13B. Alternativamente, as voltas da extremidade externa proporcionadas nas camadas L3 e L4 podem ser as mesmas ou similares às voltas da extremidade externa 706 descrita abaixo em relação às Figuras 7A e 7B. Um exemplo de modalidade do último tipo é descrito abaixo em relação às Figuras 14, 15A, 15B, 15C, 16A, e 16B. Outras configurações de voltas da extremidade externa em uma ou am- bas as camadas L3 e L4, ou mesmo configurações nas quais todas as voltas da extremidade externa são incluídas nas camadas diferente das camadas L3 e L4, são também possíveis e contempladas.

[0043] Dois conjuntos complementares de voltas de extremidade in- terna 502 são mostrados nas Figuras 5A e 5B, com um primeiro con- junto de voltas de extremidade interna 502a, 502b, 502c, 502d, 502e e 502f sendo representados na camada L3 na Figura 5A e um segundo conjunto de voltas de extremidade interna 502g, 502h, 502i, 502), 502k, 502] sendo representados na camada L4 na Figura 5B Comparando es- sas conexões complementares, e observando que as voltas finais 502 para múltiplas fases podem ser fornecidas na mesma camada condu- tora e que as voltas finais 502 para uma determinada fase podem ser distribuídas entre várias camadas condutoras, é evidente que toda a ex- tremidade interna as conexões de giro necessárias para um estator tri- fásico podem ser alcançadas apenas nas duas camadas L3 e L4 ilus- tradas. Por exemplo, uma primeira fase pode ser suportada pelas voltas da extremidade interna 502a e 502d na camada L3 na Figura SA e as voltas da extremidade interna 502h e 502k na camada L4 na Figura 5B, uma segunda fase pode ser suportada pelas voltas da extremidade in- terna 502b e 502e na camada L3 na Figura 5A e as voltas da extremi- dade interna 502i e 502|l na camada L4 na Figura 5B, e uma terceira fase pode ser suportada pelas voltas da extremidade interna 502c e 502f na camada L3 na Figura 5A e as voltas da extremidade interna 502g e 502] na camada L4 na Figura 5B. Em uma tal implementação, uma vez que as voltas da extremidade interna 502 para cada fase consomem um terço da camada L3 e um terço da camada LA, as voltas da extremidade interna 502 para cada fase consomem um total de dois terços de uma camada de estado real nas camadas L3 e L4. No exemplo de implemen- tação mostrado, além disso, são necessárias duas camadas condutoras mínimas para formar conexões de volta de extremidade interna para to- das as três fases, e a contagem de camadas condutoras deve ser um múltiplo de dois para que o estator seja equilibrado em relação às voltas da extremidade interna.

[0044] Adicionalmente, deve ser observado que, com o exemplo de configuração mostrada nas Figuras 5A e B, pelo fato de que há um total de doze grupos de voltas de extremidade 502a a 502] disponíveis para estabelecer os respectivos polos, cada fase de um estator trifásico que emprega a referida configuração deve preferivelmente ter quatro polos. Em outras palavras, para uma configuração de voltas de extremidade interna densamente embalada tal como aquela mostrada nas Figuras 5A e B, a equação a seguir é preferivelmente satisfeita para um estator trifásico (onde “k” é um número inteiro): 4*k=3* polos

[0045] A Figura 6 mostra voltas da extremidade externa 606 do tipo descrito na patente '625, que são similares às voltas da extremidade externa 106 mostradas na Figura 1A. As referidas voltas da extremidade externa 606, juntas com as voltas da extremidade interna 402 (mostrada na Figura 4), formam todas as conexões entre traços radiais respectivos 404 que são necessárias para estabelecer três voltas por par de polo de uma única fase. Assim, de acordo com os ensinamentos da patente "625, uma camada que inclui ambas as voltas da extremidade externa 606 tais como as mostradas na Figura 6 e as voltas da extremidade interna 402 tais como as mostradas na Figura 4 são necessárias para conectar uma única fase. Para uma placa trifásica construída de acordo com a presente configuração, um mínimo de três das referidas camadas condutoras é necessário.

[0046] Similar às Figuras 5A e 5B, as Figuras 7A e 7B mostram um arranjo alternativo de voltas da extremidade externa 706 nas duas res- pectivas camadas condutoras L5, L6. No arranjo ilustrado, quando tra- ços radiais 404 na camada L5 são conectados em paralelo com os tra- ços radiais (e paralelos) correspondentes 404 na camada L6, por exem- plo, usando vias (não mostradas nas Figuras 7A e 7B) similares às vias 310 mostradas na Figura 3, as conexões de voltas de extremidade ex- terna para todos os traços radiais 404 mostrados nas Figuras 7A e 7B podem ser estabelecidas apenas em duas camadas. Como explicado em mais detalhes abaixo, o referido arranjo permite que voltas da extre- midade externa 706 para múltiplas fases sejam proporcionadas na mesma camada condutora e também permite que voltas da extremidade externa 706 para a mesma fase sejam distribuídas dentre múltiplas ca- madas condutoras. Isso é um contraste em relação a configuração da Figura 6, onde as voltas da extremidade externa 606 para apenas uma única fase são proporcionadas em uma determinada camada condutora e as voltas da extremidade externa 606 para uma determinada fase são todas incluídas na mesma camada condutora.

[0047] Adicionalmente, como discutido em mais detalhes abaixo, em algumas implementações, uma ou ambas as camadas L5 e L6 pode adicionalmente incluir voltas da extremidade interna, que podem, por exemplo, ser arranjadas similares às voltas da extremidade interna 402 ilustradas na Figura 4. Alternativamente, as voltas da extremidade in- terna proporcionadas nas camadas L5 e L6 podem ser as mesmas ou similares às voltas da extremidade interna 502 descritas acima em rela- ção às Figuras 5A e 5B. Um exemplo de modalidade do último tipo é descrito abaixo em relação às Figuras 14, 15A, 15B, 15C, 16A, e 16B. Outras configurações de voltas da extremidade interna em uma ou am- bas as camadas L5 e L6, ou mesmo configurações nas quais todas as voltas da extremidade interna são incluídas nas camadas diferentes das camadas L5 e L6, são também possíveis e contempladas.

[0048] Independentemente da implementação, deve ser conside- rado que algum mecanismo precisará ser usado para, de alguma forma, atualizar as respectivas fases. No exemplo ilustrado nas Figuras 7A e 7B, isso é conseguido configurando os grupos de voltas de extremidade externa 706b, 706c e 706h de maneira diferente dos outros grupos de extremidade externa para estabelecer as entradas 708a, 708b e 708c nos respectivos circuitos de enrolamento. Em outras implementações, a corrente pode adicional ou alternativamente ser introduzida em uma ou mais das fases de alguma outra maneira, como de uma ou mais outras camadas condutoras, por exemplo, usando vias / almofadas de solda / contatos de pressão ou pinos para camadas de conexão dedicadas, co- nectar os fios diretamente às almofadas dentro das voltas da extremi- dade externa 706, ou outra técnica semelhante.

[0049] Adicionalmente, deve ser observado que, em algumas imple- mentações, a corrente pode adicionalmente ou alternativamente ser ali- mentada para as respectivas fases a partir da região interna do estator, com um ou mais grupos internos de voltas de extremidade 402, 502 tais como as mostradas nas Figuras 4 e 5 sendo configuradas de modo di- ferente do que os outros grupos internos de voltas de extremidade para permitir entradas similares às entradas 708a, 708b, e/ou 708c, mas em vez de serem localizadas em uma região interna do estator. Ademais, em algumas implementações, em vez de possuir um eixo que atravessa a região central do estator, um rotor pode, em vez disso, rodar “fora” do estator, por exemplo, uma estrutura de rotor anular ou tubular poderia circundar e girar em torno do estator. Essa implementação pode fazer sentido, por exemplo, em uma modificação nas quais a corrente é ali- mentada nas respectivas fases a partir da região interna do estator.

[0050] Dois conjuntos complementares de voltas da extremidade externa 706 são mostrados nas Figuras 7A e 7B, com um primeiro con- junto de voltas da extremidade externa 702a, 702b, 702c, 702d, 702e, e 702f sendo ilustrado na camada L5 na Figura 7A e um segundo conjunto de voltas da extremidade externa 702g, 702h, 702i, 702j, 702k, 702! sendo ilustrado na camada L6 na Figura 7B. Ao se comparar essas co- nexões complementares, e apreciando que as voltas da extremidade externa 706 para várias fases podem ser fornecidas na mesma camada condutora e que as voltas da extremidade externa 706 para uma deter- minada fase podem ser distribuídas dentre as várias camadas conduto- ras, é evidente que todas as conexões de voltas da extremidade externa necessárias para um estator trifásico podem ser obtidas apenas nas duas camadas L5 e L6 ilustradas. Por exemplo, uma primeira fase pode ser suportada pelas voltas da extremidade externa 706a e 706d na ca- mada L5 na Figura 7A e as voltas da extremidade externa 706h e 706k na camada L6 na Figura 7B, uma segunda fase pode ser suportada pe- las voltas da extremidade externa 706b e 706e na camada L5 na Figura TA e as voltas da extremidade externa 706i e 706|l na camada L6 na Figura 7B, e uma terceira fase pode ser suportada pelas voltas da ex- tremidade externa 706c e 706f na camada L5 na Figura 7A e as voltas da extremidade externa 706g e 706j na camada L6 na Figura 7B. Em tal implementação, uma vez que as voltas da extremidade externa 706 para cada fase consomem um terço da camada L5 e um terço da camada L6, as voltas da extremidade externa 706 para cada fase consomem um total de dois terços de uma camada viável de estado real nas camadas L5 e L6. Na implementação de exemplo mostrada, além disso, são ne- cessárias duas camadas condutoras mínimas para formar as conexões de voltas da extremidade externa para todas as três fases, e a contagem de camadas condutoras deve ser um múltiplo de dois para que o estator seja equilibrado em relação às voltas da extremidade externa.

[0051] A Figura 8 mostra as voltas da extremidade interna 802 e as voltas da extremidade externa 806 que interconectam traços radiais 804 para formar uma única espiral de um estator de acordo com a configu- ração de enrolamento ensinada pela patente '625. A espiral ilustrada pode ser vista seja para iniciar em um ponto 808 e espiralar “para den- tro” no ponto 810, ou iniciar no ponto 810 e espiralar “para fora” no ponto

808. Observar que, na referida estrutura, há quatro voltas da extremi- dade interna 802 mas apenas três voltas da extremidade externa 806. A volta da extremidade externa “que está faltando” 806 não pode ser encaminhada na mesma camada que as outras voltas, pelo fato de que precisa estabelecer uma conexão a partir do lado de dentro da espiral (por exemplo, o ponto 810) para o lado de fora da próxima espiral, ou vice-versa. Na medida em que esse tipo de conexão prossegue em torno do estator, ela circunda o ponto central do estator apenas uma vez.

[0052] A Figura 9 mostra um arranjo alternativo de voltas da extre- midade interna e externa para uma única fase em uma vista plana de múltiplas camadas condutoras. Três voltas são efetuadas nas camadas mostradas. Em algumas implementações, as voltas da extremidade in- terna 502 tais como as mostradas nas Figuras 5A e 5B podem ser empre- gadas, e as referidas voltas da extremidade interna 502 podem ser distri- buídas através de duas (ou mais) camadas condutoras. Em algumas im- plementações, por exemplo, as voltas da extremidade interna ilustradas na Figura 9 podem incluir dois grupos de voltas da extremidade interna 502 a partir de uma camada (por exemplo, voltas da extremidade interna 502b e 502e na camada L3 mostrada na Figura 5A) e dois grupos de voltas da extremidade interna 502 a partir de outra camada (por exemplo, voltas da extremidade interna 502i e 502l na camada L4 mostrada na Figura

5B). Como discutido acima em relação às Figuras 5A e 5B, o uso de voltas da extremidade interna 502 a partir de duas ou mais camadas condutoras pode permitir a formação de um completo conjunto de cone- xões de voltas de extremidade interna para uma única fase. Alternativa- mente, em algumas implementações, algumas ou todas as voltas da extremidade interna ilustrada na Figura 9 podem ser do tipo mostrado na Figura 4, isto é, tais como as voltas da extremidade interna 402, e podem ser dispostas em uma camada condutora comum.

[0053] Em algumas implementações, algumas ou todas as voltas da extremidade externa mostradas na Figura 9 podem ser do tipo mostrado na Figura 6, isto é, tal como as voltas da extremidade externa 606, e podem ser dispostas em uma camada condutora comum. Alternativa- mente, algumas ou todas as voltas da extremidade externa ilustradas podem ser do tipo mostrado na Figura 7, isto é, tal como as voltas da extremidade externa 706, e podem ser distribuídas através de duas (ou mais) camadas condutoras. Em algumas implementações, por exemplo, as voltas da extremidade externa ilustradas na Figura 9 podem incluir dois grupos de voltas da extremidade externa 706 a partir de uma ca- mada condutora (por exemplo, voltas da extremidade externa 706a e 706d na camada L5 mostrada na Figura 7A) e dois grupos de voltas da extremidade externa 706 a partir de outra camada condutora (por exem- plo, voltas da extremidade externa 706h e 706Kk na camada L6 mostrada na Figura 7B). Como discutido acima em relação às Figuras 7A e 7B, o uso de voltas da extremidade externa 706 a partir de duas ou mais ca- madas condutoras pode permitir a formação de um conjunto completo de conexões de voltas de extremidade externa para uma única fase.

[0054] Independentemente da implementação, deve ser conside- rado que, ao contrário da Figura 8, para a maioria dos grupos de voltas de extremidade, o número de voltas dentro de um determinado grupo de voltas externas 606, 706 é igual ao número de voltas dentro de um grupo adjacente de voltas de extremidades internas 402, 502 e vice- versa. Traçando as conexões do terminal superior direito 902, os traços radiais 404, voltas de extremidades internas 402, 502 e voltas de extre- midades externas 606, 706 formam um padrão de serpentina que é ca- paz de ser encaminhado em uma única camada condutora. Na imple- mentação mostrada na Figura 8, pelo contrário, apenas enrolamentos não conectados poderiam ser encaminhados em uma única camada condutora. Como mostrado na Figura 9, o padrão de serpentina que co- meça no terminal 902 e termina no terminal 904 envolve um ponto cen- tral 906 do estator três vezes (ou voltas).

[0055] As Figuras 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A, e 13B ilus- tram exemplos de modalidades de estatores que empregam enrolamen- tos em serpentina tais como aqueles mostrados na Figura 9, e nos quais voltas da extremidade interna 502 do tipo mostrado nas Figuras SA e B e as voltas da extremidade externa 606 do tipo mostrado na Figura 6 são empregadas para estabelecer conexões do enrolamento para um ou mais subconjuntos em que cada um inclui quatro camadas conduto- ras. Características de um único do referido subconjunto S1 são ilustra- das nas Figuras 10A, 10B, 11A, e 11B, e características de um conjunto empilhado de três dos referidos subconjuntos S1, S2, e S3 são ilustra- das nas Figuras 12A, 12B, 13A, e 13B. No exemplo mostrado nas refe- ridas Figuras, para cada subconjunto S1, S2, e S3 que é ilustrado, cada um dos conectores radiais 404 em uma determinada camada condutora daquele subconjunto é conectado a uns correspondentes (e paralelos) dos conectores radiais 404 nas outras camadas condutoras do mesmo subconjunto usando vias 310, da maneira ilustrada na Figura 3. Uma técnica ilustrativa para formar conjuntos/subconjuntos de multicamada PCS tais como os mostrados é descrita abaixo em relação às Figuras 17A e 17B.

[0056] A Figura 10A mostra uma vista em perspectiva expandida

(no eixo z) de um subconjunto S1 tendo quatro camadas condutoras, com voltas da extremidade interna 502b, 502e, 502i, 502] e voltas da extremidade externa 606 que correspondem a uma fase selecionada por uma questão de maior clareza. As posições das voltas da extremidade interna adicionais 502 e das voltas da extremidade externa 606 que po- dem ser incorporadas dentro da estrutura da Figura 10A para estabele- cer as outras duas fases de um estator trifásico são ilustradas nas Figu- ras 11A-11B abaixo. A Figura 10B é similar à Figura 10A mas, por ques- tões de ilustração, tem porções adicionais do subconjunto S1 que cor- respondem às outras duas fases removidas. A Figura 10B assim ilustra como os enrolamentos para uma única fase de um estator trifásico po- dem passar através de um subconjunto S1 tendo quatro camadas con- dutoras.

[0057] Similar à Figura 10B, as Figuras 11A a 11B ilustram como os enrolamentos das duas fases restantes podem funcionar através do subconjunto S1 mostrado na Figura 10A, com as porções do subcon- junto que correspondem às outras duas fases removidas por questões de ilustração. Desse modo, a Figura 10B ilustra as posições das voltas da extremidade interna 502b, 502e, 502i, 502] e das voltas da extremi- dade externa 606 para uma primeira fase dentro do subconjunto S1, a Figura 11A ilustra as posições das voltas da extremidade interna 502a, 502d, 502h, 502kKk e das voltas da extremidade externa 606 para uma segunda fase dentro do subconjunto S1, e a Figura 11B ilustra as posi- ções das voltas da extremidade interna 502c, 502f, 5029, 502i e das voltas da extremidade externa 606 para uma terceira fase dentro do subconjunto S1.

[0058] As voltas da extremidade interna 502b, 502e, 502i, 502] para a primeira fase ilustrada nas Figuras 10A e 10B aparecem com multipli- cidade de duas ao longo de quatro camadas condutoras, com as voltas da extremidade interna 502b e 502e aparecendo em duas das quatro camadas ilustradas e as voltas da extremidade interna 502i e 502! apa- recendo nas duas camadas restantes. O mesmo vale também para as voltas da extremidade interna 502 para as outras duas fases ilustradas nas Figuras 11A e 11B. Ou seja, para a segunda fase ilustrada na Figura 11A, as voltas da extremidade interna 502a, 502d, 502h, 502k aparecem com multiplicidade de duas sobre as quatro camadas, com as voltas da extremidade interna 502a e 502d aparecendo em duas das quatro ca- madas ilustradas e as voltas da extremidade interna 502h e 502k apa- recendo nas duas camadas restantes e para a terceira fase ilustrada na Figura 11B, as voltas da extremidade interna 502c, 502f, 5029, 502i apa- recem com multiplicidade de duas nas quatro camadas, com as voltas da extremidade interna 502c e 502f aparecendo em duas das quatro camadas ilustradas e as voltas da extremidade interna 502g e 502i apa- recendo nas duas camadas restantes. Por conseguinte, para todas as três fases do subconjunto S1 mostrado nas Figuras 10A, 10B, 11Ãe 11B, as extremidades internas 502 aparecem com uma multiplicidade de duas sobre as quatro camadas condutoras e são equilibradas (iguais para cada fase) porque o subconjunto S1 tem um múltiplo de duas ca- madas condutoras.

[0059] Para a fase particular mostrada nas Figuras 10A e 10B, isto é, a primeira fase, as voltas da extremidade externa 606 também apa- recem com uma multiplicidade de duas sobre as quatro camadas ilus- tradas. Para a referida fase, as voltas da extremidade externa 606 ocu- pam duas das quatro camadas condutoras. As voltas da extremidade externa 606 para as outras duas fases (mostrada nas Figuras 11h e 11B) são nas outras duas camadas condutoras, mas sem redundância. Ou seja, as voltas da extremidade externa 606 para a segunda fase (mostrada na Figura 11A) aparecem apenas em uma única camada con- dutora, assim como as voltas da extremidade externa 606 para a ter- ceira fase (mostrada na Figura 11B). Assim, o subconjunto S1 mostrado nas Figuras 10A, 10B, 11A e 11B tem todas as conexões necessárias de um estator trifásico, mas é desequilibrado devido à redundância de- sigual das voltas da extremidade externa 606 sobre as fases.

[0060] A Figura 12A mostra uma vista em perspectiva expandida (no eixo z) de um conjunto de três subconjuntos S1, S2, e S3, cada um dos quais similar ao subconjunto mostrado na Figura 10A. Em algumas modalidades, dois ou mais dos respectivos subconjuntos podem ser la- minados juntos para formar uma única PCS. Como na Figura 10A, a Figura 12A mostra voltas da extremidade interna 502 e as voltas da ex- tremidade externa 606 associadas apenas com uma das três fases por uma questão de maior clareza. As posições das voltas da extremidade interna 502 adicionais e das voltas da extremidade externa 606 que po- dem ser incorporadas na estrutura da Figura 12A para estabelecer as outras duas fases de um estator trifásico são ilustradas nas Figuras 13A a -13B abaixo.

[0061] A Figura 12B é similar à Figura 12A mas, por questões de ilustração, te, porções adicionais dos subconjuntos S1, S2, e S3 que correspondem às outras duas fases removidas. A Figura 12B assim ilus- tra como os enrolamentos para uma única fase de um estator trifásico podem passar através de um conjunto empilhado de três subconjuntos S1, S2, e S3, com cada subconjunto tendo quatro camadas condutoras. Os subconjuntos S1, S2, S3 podem ser eletricamente conectados, seja em paralelo ou em série, por vias diretas 1202a, 1202b, 1202c, 1204a, 1204b, 1204c, 1206a, 1206b, e 1206c. No exemplo mostrado, os enro- lamentos dos três subconjuntos S1, S2, e S3 são conectados em série de modo que a contagem de voltas para cada fase de todo o conjunto é três vezes maior do que a contagem de voltas de qualquer um dos sub- conjuntos individuais S1, S2, e S3.

[0062] A maneira pela qual a corrente pode fluir através de e entre os enrolamentos dos subconjuntos S1, S2, e S3 para a fase ilustrada na

Figura 12B será explicada agora. Embora não descrito separadamente, deve ser observado que trajetos similares podem ser seguidos para os enrolamentos das outras duas fases (mostradas nas Figuras 13A e 13B — descrito abaixo), mas usando diferentes grupos das vias diretas 1202, 1204, e 1206. Para a fase ilustrada na Figura 12B, a corrente pode fluir para dentro dos enrolamentos do subconjunto S1 a partir da via direta 1202b. A corrente pode então sair dos enrolamentos do subconjunto S1 por meio do traço condutor 1208. A corrente a partir do traço condutor 1208 pode então fluir através da via direta 1204b para o traço condutor 1210, onde a mesma pode entrar nos enrolamentos do subconjunto S2. A corrente pode então sair dos enrolamentos de subconjunto S2 por meio dos traços condutores 1212a e 1212b. A corrente a partir dos tra- ços condutores 1212a, 1212b pode então fluir através da via direta 1206b para os traços condutores 1214a e 1214b, onde a mesma pode entrar nos enrolamentos do subconjunto S3. A corrente pode então sair dos enrolamentos de subconjunto S3 e fluir para um condutor neutro, junto com as correntes a partir das outras duas fases (mostradas nas Figuras 13A e 13B).

[0063] Similar à Figura 12B, as Figuras 13A a 13B ilustram como os enrolamentos das duas fases restantes podem funcionar nos três subcon- juntos S1, S2, e S3 mostrados na Figura 12A, com as porções dos sub- conjuntos que correspondem às outras duas fases removidas por ques- tões de ilustração. Desse modo, a Figura 12B ilustra as posições das vol- tas da extremidade interna 502b, 502e, 502i, e 502] e das voltas da extre- midade externa 606 para uma primeira fase dentro da pilha de três sub- conjuntos S1, S2, e S3, a Figura 13A ilustra as posições das voltas da extremidade interna 502a, 502d, 502h, e 502k e das voltas da extremidade externa 606 para uma segunda fase dentro da pilha de três subconjuntos S1,S2,e S3, e a Figura 13B ilustra as posições das voltas da extremidade interna 502c, 502f, 5029, e 502i e das voltas da extremidade externa

606 para uma terceira fase dentro da pilha de três subconjuntos S1, S2, e S3.

[0064] Cada subconjunto S1, S2, e S3 compreende quatro camadas condutoras, tal como a Figura 10A, mas a camada com voltas da extre- midade externa 606 da multiplicidade de duas em cada subconjunto é diferente. Assim, para a fase ilustrada nas Figuras 12A e 12B, o sub- conjunto de topo S1 tem duas camadas paralelas de voltas da extremi- dade externa 606, mas os outros dois subconjuntos S2 e S3 não; para a fase ilustrada na Figura 13A, o subconjunto de fundo S3 tem duas camadas paralelas de voltas da extremidade externa 606, mas os outros dois subconjuntos S2 e S3 não; e para a fase ilustrada na Figura 13B, o subconjunto do meio S2 tem duas camadas paralelas de voltas da ex- tremidade externa 606, mas os outros dois subconjuntos S1 e S3 não. Desse modo, o conjunto empilhado mostrado pela combinação das Fi- guras 12A, 12B, 13A e 13B é arranjado de modo que cada uma das três fases tem o mesmo número de camadas conectadas em paralelo ou em série de voltas externas 606, além de ter o mesmo número de camadas conectadas em paralelo ou em série de voltas da extremidade interna 502, tornando assim o conjunto como um todo equilibrado.

[0065] As Figuras 14, 15A, 15B, 15C, 16A, e 16B ilustram um exem- plo de modalidade de um estator que emprega enrolamentos em ser- pentina tais como aqueles mostrados na Figura 9, e nos quais as voltas da extremidade interna 502 do tipo mostrado nas Figuras SAe Be as voltas da extremidade externa 706 do tipo mostrado nas Figuras 7A e 7B são empregadas para estabelecer todas as conexões do enrola- mento necessárias para três fases em um conjunto que inclui apenas duas camadas condutoras. No exemplo mostrado nas referidas Figuras, cada um dos conectores radiais 404 na camada condutora superior é conectada a um conector radial (e paralelo) correspondente 404 na ca- mada condutora inferior usando vias 1410, que são similares às vias

310 mostradas na Figura 3.

[0066] A Figura 15A mostra uma vista em perspectiva expandida (no eixo z) apenas das porções do conjunto mostrado na Figura 14 que corresponde a uma primeira fase do estator. Como mostrado, a primeira fase pode empregar voltas da extremidade interna 502b, 502e, 502i, 502! mostradas nas Figuras 5A e 5B, e as voltas da extremidade externa 706a, 706d, 706h, e 706k mostradas nas Figuras 7A e 7B. A Figura 15A assim ilustra como os enrolamentos para uma única fase de um estator trifásico podem passar através do conjunto mostrado na Figura 14. As Figuras 15B e 15C mostram, respectivamente, as porções das camadas condutoras superior e inferior mostradas na Figura 15A que contribuem para os enrolamentos para a primeira fase.

[0067] Similar à Figura 15A, as Figuras 16A e 16B ilustram como os enrolamentos das duas fases restantes podem passar através do con- junto mostrado na Figura 14, com as porções do conjunto que corres- pondem às outras duas fases removidas por questões de ilustração. Como mostrado na Figura 16A, uma segunda fase pode empregar vol- tas da extremidade interna 502a, 502d, 502h, 502Kk mostradas nas Fi- guras 5A e 5B, e as voltas da extremidade externa 706c, 706f, 7069g, e 706j mostradas nas Figuras 7A e 7B. Como mostrado na Figura 16B, a terceira fase pode empregar voltas da extremidade interna 502c, 502f, 5029, 502i mostradas nas Figuras 5A e 5B, e as voltas da extremidade externa 706b, 706e, 706i, e 706! mostradas nas Figuras 7A e 7B.

[0068] As duas implementações de camada condutora mostradas nas Figuras 14, 15A, 15B, 16A, e 16B representam o limite prático de redução do número de camadas necessárias para um completo estator trifásico. Deve ser observado, no entanto, que para a referida configuração algum meca- nismo será necessário para estabelecer uma conexão elétrica a partir de um circuito de acionamento (não mostrado) a um local dentro do o enrolamento em serpentina para cada fase. Por exemplo, com referência à Figura 15A,

uma conexão elétrica terá que ser produzida a partir do referido circuito de acionamento para a via 1410a (ou outro condutor), de modo a per- mitir que o circuito de acionamento estabeleça um circuito completo para a primeira fase. Uma conexão elétrica com a outra extremidade do enrolamento em serpentina para a primeira fase pode ser estabelecida por meio da via direta 1402b mostrada na Figura 15A. De modo similar, com referência às Figuras 16A e 16B, conexões elétricas terão que ser produzidas a partir de um circuito de acionamento para as vias 1410b e 1410c (ou outros condutores), respectivamente, de modo a permitir que o circuito de acionamento estabeleça circuitos completos para as se- gunda e terceira fases.

[0069] As referidas conexões elétricas podem ser estabelecidas usando qualquer um de vários mecanismos, incluindo através de vias / almofadas de solda / contatos de pressão ou pinos a camadas de cone- xão dedicadas, conectando fios diretamente às almofadas dentro das voltas da extremidade externa ou outra técnica semelhante. A vantagem máxima de uma abordagem de duas camadas condutoras como a ilus- trada nas Figuras 14, 15A, 15B, 15C, 16A e 16B - supondo que ne- nhuma camada adicional seja necessária para efetuar uma conexão elé- trica - é que o número de voltas por camada pode ser aumentado por um fator de três em uma configuração como a descrita em '625, ou por um fator de dois sobre a configuração descrita acima em conexão com as Figuras 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A e 13B. Se camadas adi- cionais são necessárias, por exemplo, para construir um estator com- pleto com conexão neutra e terminais fora do raio das voltas da extre- midade externa, essa vantagem diminui. Além disso, as voltas de extre- midade externa de alta densidade podem afetar a capacidade de usar recursos térmicos conectados diretamente à região ativa.

[0070] Embora não mostrado nos desenhos, deve ser também obser- vado que também é possível empilhar dois ou mais conjuntos semelhantes aos mostrados nas Figuras 14, 15A, 15B, 15C, 16A e 16B e conectar os enrolamentos desses conjuntos juntos, em paralelo ou em série. Em al- gumas implementações, por exemplo, a via 1410a mostrada na Figura 15A pode ser conectada a uma "entrada" de enrolamento em serpentina de outro conjunto semelhante com duas camadas condutoras, por exemplo, usando uma das técnicas de conexão descritas no parágrafo anterior, estabelecendo assim uma conexão em série com voltas adici- onais para a primeira fase. Em algumas modalidades, o referido enrola- mento em serpentina no segundo conjunto pode atravessar um caminho em serpentina semelhante, por exemplo, no sentido anti-horário, como o primeiro conjunto, mas pode, em vez disso, se enrolar para fora em direção às voltas da extremidade externa mais externa 706. Uma cone- xão elétrica adicional também poderia da mesma forma ser estabelecida a partir da volta de extremidade mais externa do segundo conjunto para uma entrada de mais um enrolamento em serpentina em outro conjunto com apenas duas camadas condutoras, e esse enrolamento em serpen- tina adicional poderia, por exemplo, atravessar um trajeto em serpentina similar, por exemplo, no sentido anti-horário como o segundo conjunto, mas pode novamente se enrolar "para dentro", semelhante à configura- ção da Figura 15A. A referida técnica de enrolar “para dentro” e então enrolar “para fora” nas respectivas camadas conectadas em série pode ser repetida inúmeras vezes para continuar aumentando a contagem de voltas das respectivas fases. Em algumas modalidades, dois ou mais dos referidos respectivos conjuntos podem ser laminados juntos para formar uma única estrutura composta plana (PCS).

[0071] As Figuras 17A e 17B ilustram um exemplo de um processo para formar um conjunto/subconjunto de PCS de multicamadas 1700. No exemplo mostrado, o conjunto/subconjunto de PCS 1700 inclui qua- tro camadas condutoras CL1, CL2, CL3, e CLA, e três camadas dielétri- cas não condutoras DL1, DL2, e DL3. Deve ser observado, no entanto,

que a técnica descrita pode adicional ou alternativamente ser usada para formar subconjuntos de PCS e/ou subconjuntos com diferentes nú- meros de camadas.

[0072] Em algumas modalidades, duas ou mais camadas dielétricas DL1, DL2, DL3 podem ser intercaladas com múltiplas camadas condu- toras CL1, CL2, CL3, CL4 e laminadas juntas. Os padrões dos traços condutores em cada camada condutora CL1, CL2, CL3, CL4 podem ser arranjados para formar condutores para um ou mais elementos de cir- cuito (por exemplo, porções dos enrolamentos do estator) e podem ser formados de um material eletricamente condutor, tal como cobre. Cada camada condutora CL1, CL2, CL3, CL4 pode ser mecanicamente su- portada por pelo menos uma camada dielétrica DL1, DL2, DL3. As ca- madas dielétricas podem ser formadas de um material não condutor, tal como fibra de vidro. Cada camada dielétrica DL1, DL2, DL3 pode assim eletricamente isolar um respectivo par das camadas condutoras CL1, CL2, CL3, CLA.

[0073] Os padrões de condutor de cada camada condutora CL1, CL2, CL3, CL4 podem ser produzidos por vários métodos, incluindo, mas não se limitados a gravação, estampagem, pulverização, corte ou usinagem. Em algumas implementações, por exemplo, os padrões do condutor podem ser quimicamente gravados em cada lado de uma plu- ralidade de placas de circuito de dois lados, com cada uma dessas pla- cas de circuito incluindo uma folha de fibra de vidro (por exemplo, ca- mada dielétrica DL1 ou DL3 na Figura 17A) disposta entre duas folhas de cobre (por exemplo, CL1 e CL2 ou CL3 e CL4 na Figura 17A). Várias placas de circuito de dois lados formadas dessa maneira podem então ser empilhadas juntas, com uma folha dielétrica (por exemplo, fibra de vidro) (por exemplo, camada dielétrica DL2 na Figura 17A) sendo dis- posta entre cada par. As placas de circuito de dois lados empilhadas e as folhas de fibra de vidro podem então ser laminadas juntas usando calor e pressão para formar um arranjo de múltiplas placas, como o mostrado na Figura 17B. Como observado, a PCS resultante pode, por exemplo, ser usada como um estator para um motor ou gerador de fluxo axial.

[0074] Em algumas modalidades, a PCS do tipo descrito acima pode empregar folhas de cobre que são mais espessas do que as folhas de cobre usadas na maior parte das placas de circuito comumente pro- duzidas. Em algumas implementações, por exemplo, as folhas de cobre podem ter espessuras que variam a partir de 0,004 polegadas a 0,007 polegadas. Os furos 1702 podem ser perfurados em locais precisos através de uma ou mais (ou todas) das múltiplas placas de circuito de uma PCS 1700 e as paredes internas dos furos podem ser revestidas com um material condutor tal como cobre. Os orifícios galvanizados, também conhecidos como vias (por exemplo, vias cegas ou enterradas 310 mostradas na Figura 3 ou vias 1202a, 1202b, 1202c, 1204a, 1204b, 1204c, 1206a, 1206b e 1206c mostradas nas Figuras 12A) e podem atuar como condutores entre camadas que interconectam eletricamente os traços condutores em diferentes camadas condutoras da PCS. Deve ser considerado, no entanto, que outros tipos de condutores entre ca- madas podem ser utilizados adicional ou alternativamente, incluindo, mas não limitados a furos cheios de material condutor, pinos de metal, pontos de encrespamento, soldas por pontos, ou fios. Os vários condu- tores nas diferentes camadas da PCS podem ser conectados juntos em série e/ou em paralelo por essas vias ou outros condutores entre cama- das.

[0075] Como mostrado na Figura 17B, a PCS 1700 pode adicional- mente incluir um furo central 1704 para acomodar um eixo de um rotor de um motor ou gerador de fluxo axial, como descrito abaixo.

[0076] Os conjuntos e/ou subconjuntos descritos aqui podem ser empregados em qualquer motor ou gerador conhecido ou desenvolvido no futuro, que inclui os motores/geradores de fluxo axial descritos na patente '625, assim como os motores e geradores descritos na Patente US No. 9.673.688, Patente US No. 9.673.684, e/ou Patente US No.

9.800.109, os conteúdos totais de todas as quais estão incorporados por referência acima.

[0077] A Figura 18A mostra um exemplo de um sistema 1800 que emprega um estator de compósito plano 1810 em um conjunto com componentes de rotor 1804a e 1804b, eixo 1808, fios 1814, e controla- dor 1812. Uma vista expandida mostrando os referidos componentes e meios para a montagem dos mesmos é mostrada na Figura 18B. O padrão de polos magnéticos nas porções magnetizadas permanente- mente 1806a, 1806b do conjunto do rotor também é evidente na vista expandida da Figura 18B. A Figura 18A é um exemplo de uma modali- dade em que as conexões elétricas 1814 são tomadas no raio externo da PCS 1810, e o estator é montado em uma estrutura ou caixa na pe- riferia externa. Outra configuração útil, a configuração "fora de canal", envolve a montagem do estator no raio interno, fazendo as conexões elétricas 1814 no raio interno e substituindo o eixo 1808 por um anel anular que separa as metades do rotor. Também é possível configurar o sistema com apenas um ímã, 1806a ou 1806b, ou interpor vários es- tatores entre conjuntos de ímãs sucessivos. Os fios 1814 também po- dem transmitir informações sobre a posição do rotor com base nas lei- turas de efeito Hall ou sensores similares montados no estator. Não mostrado, mas com propósito semelhante, um codificador conectado ao eixo 1808 pode fornecer informações de posição ao controlador 1812.

[0078] O sistema 1800 nas Figuras 18A e 18B pode funcionar como um motor ou um gerador, dependendo da operação do controlador 1812 e dos componentes conectados ao eixo 1808. Como sistema de motor, o controlador 1812 opera os interruptores para que as correntes no estator 1810 criem um torque em torno do eixo, em virtude do fluxo magnético no espaço proveniente dos ímãs 1804a, 1804b conectados ao eixo 1808. Dependendo da configuração do controlador 1812, o fluxo magnético no espaço e/ou a posição do rotor pode ser medida ou estimada para ope- rar os interruptores para alcançar a saída de torque no eixo 1808. Como um sistema gerador, uma fonte de energia de rotação mecânica conec- tada ao eixo 1808 cria formas de onda de tensão nos terminais 1812 do estator. As referidas tensões podem ser aplicadas diretamente a uma carga ou podem ser retificadas com um retificador trifásico (ou polifá- sico) dentro do controlador 1812. A implementação do retificador 1812 pode ser "auto-comutada" usando diodos no modo gerador, ou pode ser construída usando os interruptores controlados do controlador do motor, mas operado de modo que o torque do eixo se oponha ao torque forne- cido pela fonte mecânica e a energia mecânica seja convertida em ener- gia elétrica. Assim, uma configuração idêntica na Figura 18A pode fun- cionar não só como um gerador, mas também como um motor, depen- dendo de como o controlador 1812 é operado. Além disso, o controlador 1812 pode incluir componentes de filtro que atenuam os efeitos de co- mutação, reduzem EMI/RFI dos fios 1814, reduzem perdas e fornecem flexibilidade adicional na energia fornecida ou enviada a partir do con- trolador.

[0079] Tendo assim descrito vários aspectos de pelo menos uma modalidade da presente invenção, deve ser apreciado que várias alte- rações, modificações e aprimoramentos ocorrerão prontamente para aqueles versados na técnica. Tais alterações, modificações e aprimora- mentos devem fazer parte da presente descrição e devem estar dentro do espírito e escopo da invenção. Por conseguinte, a descrição e os desenhos anteriores são apenas a título de exemplo.

[0080] Vários aspectos da presente invenção podem ser utilizados sozinhos, em combinação ou em uma variedade de arranjos não discu- tidos especificamente nas modalidades descritas a seguir e, portanto,

não estão limitados no presente pedido aos detalhes e disposição dos componentes estabelecidos na descrição anterior ou ilustrada nos de- senhos. Por exemplo, os aspectos descritos em uma modalidade podem ser combinados de qualquer maneira com os aspectos descritos em ou- tras modalidades.

[0081] Além disso, a presente invenção pode ser incorporada como um método, do qual um exemplo foi fornecido. Os atos praticados como parte do método podem ser ordenados de qualquer maneira adequada. Por conseguinte, modalidades podem ser construídas nas quais os atos são executados em uma ordem diferente da ilustrada, o que pode incluir a realização de alguns atos simultaneamente, mesmo que mostrados como atos sequenciais nas modalidades ilustrativas.

[0082] O uso de termos ordinais como "primeiro", "segundo", "ter- ceiro" etc. nas reivindicações para modificar um elemento de reivindica- ção, por si só não implica em nenhuma prioridade, precedência ou or- dem de um elemento de reivindicação sobre outro ou o elemento ordem temporal na qual os atos de um método são executados, mas são usa- dos apenas como rótulos para distinguir um elemento reivindicado com um determinado nome de outro elemento com o mesmo nome (mas para uso do termo ordinal) para distinguir os elementos da reivindicação.

[0083] Além disso, a fraseologia e terminologia aqui utilizadas são usadas para fins de descrição e não devem ser consideradas limitativas. O uso de "incluindo", "compreendendo" ou "tendo", "contendo", "envol- vendo" e variações aqui contidas, visa abranger os itens listados a se- guir e seus equivalentes, bem como itens adicionais.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura compósita plana (PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial, caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada dielétrica; e uma primeira camada condutora disposta na camada dielé- trica, a primeira camada condutora compreendendo primeiros traços condutores que formam: uma primeira porção de um primeiro enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma primeira fase do motor ou gerador, e uma primeira porção de um segundo enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma segunda fase do motor ou gerador.

2. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 1, caracterizada pelo fato de que os primeiros traços condutores compreendem: primeiros condutores radiais, cada um dos primeiros condu- tores radiais se estendendo radialmente pelo menos entre uma primeira distância radial e uma segunda distância radial que é maior do que a primeira distância radial; e primeiras voltas de extremidade condutora, cada uma das primeiras voltas de extremidade condutora interconectando um respec- tivo par dos primeiros condutores radiais.

3. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 2, caracterizada pelo fato de que: as primeiras voltas de extremidade condutora compreendem uma primeira volta da extremidade externa e uma segunda volta da ex- tremidade externa; a primeira volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta porções de um primeiro par dos primeiros condutores radiais em uma segunda distância radial; a segunda volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta porções de um segundo par dos primeiros condutores radiais em uma segunda distância radial; e a primeira porção do primeiro enrolamento compreende a primeira volta da extremidade externa; e.

a primeira porção do segundo enrolamento compreende a segunda volta da extremidade externa.

4. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 2, caracterizada pelo fato de que: as primeiras voltas de extremidade condutora compreendem uma primeira volta da extremidade interna e uma segunda volta da ex- tremidade interna; a primeira volta da extremidade interna eletricamente inter- conecta porções de um primeiro par dos primeiros condutores radiais em uma primeira distância radial; a segunda volta da extremidade interna eletricamente inter- conecta porções de um segundo par dos primeiros condutores radiais em uma primeira distância radial; e a primeira porção do primeiro enrolamento compreende a primeira volta da extremidade interna; e.

a primeira porção do segundo enrolamento compreende a segunda volta da extremidade interna.

5. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 4, caracterizada pelo fato de que: o primeiro enrolamento compreende uma segunda porção eletricamente conectada em série com a primeira porção do primeiro enrolamento; as primeiras voltas de extremidade condutora adicional- mente compreendem uma primeira volta da extremidade externa;

a primeira volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta a porção de um do primeiro par dos primeiros condutores radi- ais em uma segunda distância radial e a porção do outro dos primeiros condutores radiais em uma segunda distância radial; e a segunda porção do primeiro enrolamento compreende a primeira volta da extremidade externa.

6. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 5, caracterizada pelo fato de que a primeira volta da extremi- dade interna e a primeira volta da extremidade externa são arranjadas de modo que a primeira e a segunda porções do primeiro enrolamento formam um padrão em serpentina.

7. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que: a primeira camada condutora é localizada em um primeiro lado da camada dielétrica; a Estrutura compósita plana (PCS) adicionalmente compre- ende uma segunda camada condutora localizada em um segundo lado da camada dielétrica; e a segunda camada condutora compreende segundos traços condutores que formam a terceira porção do primeiro enrolamento, em que a terceira porção do primeiro enrolamento é conectada em série com a segunda porção do primeiro enrolamento.

8. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 7, caracterizada pelo fato de que os segundos traços conduto- res compreendem: segundos condutores radiais, em que cada um dos segun- dos condutores radiais se estende radialmente pelo menos entre a pri- meira distância radial e a segunda distância radial e é eletricamente co- nectado a um correspondente dos primeiros condutores radiais; e segundas voltas de extremidade condutora, cada uma das segundas voltas de extremidade condutora interconectando um respec- tivo par dos segundos condutores radiais.

9. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 8, caracterizada pelo fato de que: as segundas voltas de extremidade condutora compreendem uma terceira volta da extremidade interna; a terceira volta da extremidade interna eletricamente interco- necta porções de um primeiro par dos segundos condutores radiais em uma primeira distância radial; e a terceira porção do primeiro enrolamento compreende a ter- ceira volta da extremidade interna.

10. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que: o primeiro enrolamento compreende uma quarta porção ele- tricamente conectada em série com a terceira porção do primeiro enro- lamento; as primeiras voltas de extremidade condutora adicional- mente compreendem uma segunda volta da extremidade externa; a segunda volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta porções de um segundo par dos segundos condutores radiais em uma segunda distância radial; e a quarta porção do primeiro enrolamento compreende a se- gunda volta da extremidade externa.

11. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que: o primeiro enrolamento compreende a quarta porção eletri- camente conectada em série com a terceira porção do primeiro enrola- mento; as segundas voltas de extremidade condutora adicional- mente compreendem uma segunda volta da extremidade externa;

a segunda volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta a porção de um do primeiro par dos segundos condutores radi- ais em uma segunda distância radial e a porção do outro dos segundos condutores radiais em uma segunda distância radial; e a quarta porção do primeiro enrolamento compreende a se- gunda volta da extremidade externa.

12. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com qual- quer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada pelo fato de que adi- cionalmente compreende: vias através da camada dielétrica, as vias eletricamente in- terconectando cada um dos segundos condutores radiais com o corres- pondente dos primeiros condutores radiais.

13. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com qual- quer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que: o primeiro enrolamento compreende um primeiro enrola- mento em serpentina; e o segundo enrolamento compreende um segundo enrola- mento em serpentina.

14. Estrutura compósita plana (PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial, caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada dielétrica; uma primeira camada condutora localizada em um primeiro lado da camada dielétrica, a primeira camada condutora compreen- dendo primeiros traços condutores que formam uma primeira porção de um enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma primeira fase do motor ou gerador; a segunda camada condutora localizada em um segundo lado da camada dielétrica, a segunda camada condutora compreen- dendo segundos traços condutores que formam uma segunda porção do enrolamento; em que a primeira porção do enrolamento é conectada em série com a segunda porção do enrolamento, e as primeira e segunda porções do enrolamento são configu- radas e arranjadas de modo que uma mesma quantidade de corrente flui através de cada uma das primeira e segunda porções do enrola- mento.

15. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 14, caracterizada pelo fato de que: os primeiros traços condutores compreendem: primeiros condutores radiais, cada um dos primeiros condu- tores radiais se estendendo radialmente pelo menos entre uma primeira distância radial e uma segunda distância radial que é maior do que a primeira distância radial, e primeiras voltas de extremidade condutora, cada uma das primeiras voltas de extremidade condutora interconectando um respec- tivo par dos primeiros condutores radiais; e os segundos traços condutores compreendem: segundos condutores radiais, em que cada um dos segun- dos condutores radiais se estende radialmente pelo menos entre a pri- meira distância radial e a segunda distância radial e é eletricamente co- nectado a um correspondente dos primeiros condutores radiais, e segundas voltas de extremidade condutora, cada uma das segundas voltas de extremidade condutora interconectando um respec- tivo par dos segundos condutores radiais.

16. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 15, caracterizada pelo fato de que: as primeiras voltas de extremidade condutora compreendem uma primeira volta da extremidade interna; a primeira volta da extremidade interna eletricamente inter- conecta porções de um primeiro par dos primeiros condutores radiais em uma primeira distância radial; a primeira porção do enrolamento compreende uma primeira volta da extremidade interna; as segundas voltas de extremidade condutora compreendem uma segunda volta da extremidade interna; a segunda volta da extremidade interna eletricamente inter- conecta porções de um primeiro par dos segundos condutores radiais em uma primeira distância radial; e a segunda porção do enrolamento compreende uma se- gunda volta da extremidade interna.

17. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 16, caracterizada pelo fato de que: o enrolamento adicionalmente compreende uma terceira por- ção eletricamente conectada em série entre a primeira porção do enro- lamento e a segunda porção do enrolamento; as primeiras voltas de extremidade condutora adicional- mente compreendem uma primeira volta da extremidade externa; a primeira volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta a porção de um do primeiro par dos primeiros condutores radi- ais em uma segunda distância radial e a porção do outro dos primeiros condutores radiais em uma segunda distância radial; e a terceira porção do enrolamento compreende a primeira volta da extremidade externa.

18. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 17, caracterizada pelo fato de que a primeira volta da extre- midade interna, a segunda volta da extremidade interna, e a primeira volta da extremidade externa são arranjadas de modo que as primeira, segunda, e terceira porções do primeiro enrolamento formam um padrão em serpentina.

19. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivindi- cação 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que:

o enrolamento compreende uma quarta porção eletrica- mente conectada em série com a segunda porção do enrolamento; as primeiras voltas de extremidade condutora adicional- mente compreendem uma segunda volta da extremidade externa; a segunda volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta porções de um segundo par dos segundos condutores radiais em uma segunda distância radial; a quarta porção do enrolamento compreende a segunda volta da extremidade externa.

20. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que: o enrolamento compreende uma quarta porção eletrica- mente conectada em série com a segunda porção do enrolamento; as segundas voltas de extremidade condutora adicional- mente compreendem uma segunda volta da extremidade externa; a segunda volta da extremidade externa eletricamente inter- conecta a porção de um do primeiro par dos segundos condutores radi- ais em uma segunda distância radial e a porção do outro dos segundos condutores radiais em uma segunda distância radial; e a quarta porção do enrolamento compreende a segunda volta da extremidade externa.

21. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com qual- quer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizada pelo fato de que adicionalmente compreende: vias através da camada dielétrica, as vias eletricamente in- terconectando cada um dos segundos condutores radiais com o corres- pondente dos primeiros condutores radiais.

22. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com qual- quer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizada pelo fato de que:

a primeira camada condutora é incluída em um primeiro sub- conjunto da PCS; a segunda camada condutora é incluída em um segundo subconjunto da PCS; o primeiro subconjunto inclui a terceira porção do enrola- mento, em que: a terceira porção do enrolamento inclui a primeira porção do enrolamento, e a terceira porção do enrolamento circunscreve uma primeira região do primeiro subconjunto pelo menos uma vez; e o segundo subconjunto inclui a quarta porção do enrola- mento, em que: a quarta porção do enrolamento inclui a segunda porção do enrolamento, e a quarta porção do enrolamento circunscreve a segunda re- gião do segundo subconjunto pelo menos uma vez.

23. Estrutura compósita plana (PCS) para uso em um motor ou gerador de fluxo axial, caracterizada pelo fato de que compreende: uma primeira camada condutora que compreende primeiros traços condutores, os primeiros traços condutores que incluem primei- ros condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma segunda distância radial que é maior do que a primeira distância radial; uma segunda camada condutora que compreende segundos traços condutores, os segundos traços condutores que incluem segun- dos condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma segunda distância radial; uma terceira camada condutora que compreende terceiros traços condutores, os terceiros traços condutores que incluem terceiros condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma segunda distância radial; uma quarta camada condutora que compreende quartos tra- ços condutores, os quartos traços condutores que incluem os quartos condutores radiais que se estendem radialmente a partir de uma pri- meira distância radial para uma segunda distância radial; em que: os primeiros condutores radiais são eletricamente conecta- dos a uns correspondentes dos segundos condutores radiais por primei- ras vias cegas ou enterradas, e os terceiros condutores radiais são eletricamente conecta- dos a uns correspondentes dos quartos condutores radiais por segun- das vias cegas ou enterradas.

24. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 23, caracterizada pelo fato de que: os primeiros traços condutores adicionalmente compreen- dem primeiras voltas de extremidade condutora, cada uma das primei- ras voltas de extremidade condutora interconectando um respectivo par dos primeiros condutores radiais; os segundos traços condutores adicionalmente compreen- dem segundas voltas de extremidade condutora, cada uma das segun- das voltas de extremidade condutora interconectando um respectivo par dos segundos condutores radiais; os terceiros traços condutores adicionalmente compreen- dem terceiras voltas de extremidade condutora, cada uma das terceiras voltas de extremidade condutora interconectando um respectivo par dos terceiros condutores radiais; e os quartos traços condutores adicionalmente compreende quartas voltas de extremidade condutora, cada uma das quartas voltas de extremidade condutora interconectando um respectivo par dos quar- tos condutores radiais.

25. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 24, caracterizada pelo fato de que: os primeiros condutores radiais, os segundos condutores ra- diais, as primeiras voltas de extremidade condutora, e as segundas vol- tas de extremidade condutora estabelecem trajetos elétricos para uma primeira porção de um enrolamento o qual, quando energizado, gera fluxo magnético para uma primeira fase do motor ou gerador; os terceiros condutores radiais, os quartos condutores radi- ais, as terceiras voltas de extremidade condutora, e as quartas voltas de extremidade condutora estabelecem trajetos elétricos para uma se- gunda porção do enrolamento; e a primeira porção do enrolamento é conectada em série com a segunda porção do enrolamento.

26. Estrutura compósita plana (PCS) para uso em motor ou gerador de fluxo axial, caracterizada pelo fato de que compreende: Um primeiro subconjunto que compreende primeiras cama- das condutoras que incluem primeiros condutores radiais que se esten- dem radialmente a partir de uma primeira distância radial para uma se- gunda distância radial que é maior do que a primeira distância radial, condutores de voltas de primeira extremidade, e condutores de voltas de segunda extremidade, em que: os condutores de voltas de primeira extremidade interconec- tam um primeiro grupo dos primeiros condutores radiais para formar um primeiro enrolamento para uma primeira fase do motor ou gerador de fluxo axial, os condutores de voltas de segunda extremidade interconec- tam um segundo grupo dos primeiros condutores radiais para formar um segundo enrolamento para uma segunda fase do motor ou gerador de fluxo axial, e o primeiro subconjunto inclui mais condutores de voltas de segunda extremidade do que condutores de voltas de primeira extremi- dade.

27. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 26, caracterizada pelo fato de que adicionalmente compre- ende: Um segundo subconjunto que compreende segundas cama- das condutoras, que são diferentes das primeiras camadas condutoras, que incluem segundos condutores radiais, terceiros condutores de vol- tas de extremidade, e quartos condutores de voltas de extremidade, em que: os terceiros condutores de voltas de extremidade interconec- tam um primeiro grupo dos segundos condutores radiais para formar um terceiro enrolamento para a primeira fase do motor ou gerador de fluxo axial, os quartos condutores de voltas de extremidade interconec- tam um segundo grupo dos segundos condutores radiais para formar um quarto enrolamento para a segunda fase do motor ou gerador de fluxo axial, e o primeiro subconjunto inclui mais terceiros condutores de voltas de extremidade do que quartos condutores de voltas de extremi- dade.

28. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a rei- vindicação 27, caracterizada pelo fato de que: o terceiro enrolamento é conectado em série com o primeiro enrolamento; e o quarto enrolamento é conectado em série com o segundo enrolamento.

29. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com a reivin- dicação 27 ou 28, caracterizada pelo fato de que: um número dos condutores de voltas de primeira extremidade mais um número de terceiros condutores de voltas de extremidade é igual a um número dos condutores de voltas de segunda extremidade mais um número de quartos condutores de voltas de extremidade.

30. Estrutura compósita plana (PCS), de acordo com qual- quer uma das reivindicações 26 a 29, caracterizada pelo fato de que: os condutores de voltas de primeira extremidade compreen- dem primeiros condutores de volta da extremidade interna e primeiros condutores de volta da extremidade externa; os condutores de voltas de segunda extremidade compre- ende segundos condutores de volta da extremidade interna e segundos condutores de volta da extremidade externa; cada um dos primeiros condutores de volta da extremidade interna eletricamente interconecta porções de um respectivo par dos pri- meiros condutores radiais em uma primeira distância radial; cada um dos primeiros condutores de volta da extremidade externa eletricamente interconecta porções de um respectivo par dos primeiros condutores radiais em uma segunda distância radial; cada um dos segundos condutores de volta da extremidade interna eletricamente interconecta porções de um respectivo par dos pri- meiros condutores radiais em uma primeira distância radial; cada um dos segundos condutores de volta da extremidade externa eletricamente interconecta porções de um respectivo par dos primeiros condutores radiais em uma segunda distância radial; o primeiro subconjunto inclui um mesmo número de primei- ros condutores de volta da extremidade interna que os segundos con- dutores de volta da extremidade interna; e o primeiro subconjunto inclui mais segundos condutores de volta da extremidade externa do que primeiros condutores de volta da extremidade externa.

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