IT202000013258A1 - Avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni e macchina elettrica provvista di tale avvolgimento - Google Patents

Avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni e macchina elettrica provvista di tale avvolgimento Download PDF

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IT202000013258A1
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hollow rotating
cylindrical
winding
electric machine
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IT102020000013258A
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Massimo Zampato
Stefano Carminati
Stefano Mauro
Paolo Guglielmi
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Eni Spa
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Description

AVVOLGIMENTO PER MACCHINE ELETTRICHE DI RIDOTTE DIMENSIONI E MACCHINA ELETTRICA PROVVISTA DI TALE AVVOLGIMENTO
La presente invenzione si riferisce a un avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni, in particolare generatori elettrici, preferibilmente a turbina.
Forma altres? oggetto della presente invenzione una macchina elettrica provvista del summenzionato avvolgimento.
La presente invenzione trova impiego nel settore delle macchine elettriche, quali per esempio generatori di corrente a turbina, dinamo, motori elettrici e simili di ridotte dimensioni.
Come noto, macchine elettriche quali per esempio motori elettrici, generatori di corrente, dinamo e simili, sono provvisti sia di componenti meccanici sia di opportuni componenti magnetici e/o elettromagnetici che interagiscono tra loro per trasformare l?energia meccanica in energia elettrica oppure l?energia elettrica in energia meccanica.
Indipendentemente dalla tipologia delle conversioni di energia che ciascuna macchina elettrica ? in grado di effettuare, tali macchine possono prevedere sia magneti permanenti sia avvolgimenti o solenoidi il cui funzionamento ? noto.
Con particolare riferimento ai generatori di corrente a turbina provvisti di statore e rotore, ? noto prevedere un?interazione tra i magneti permanenti e gli avvolgimenti in dotazione affinch? sia prodotta una predeterminata quantit? di corrente elettrica.
In alcune specifiche applicazioni, dove ? necessario provvedere macchine elettriche di ridotte dimensioni, per esempio di tipo anulare con diametro al traferro non superiore a 50 mm, diametro esterno di statore di circa 15mm e spessore di traferro di circa 0,1 mm - 1 mm, l?eccesso di spessore di qualsiasi componente e, in particolare degli avvolgimenti che caratterizzano gli elementi elettromagnetici, determina limiti fisici che non possono essere superati, pena malfunzionamenti della macchina elettrica stessa.
In particolare, la Richiedente ha riscontrato che la riduzione eccessiva degli spessori dei tradizionali avvolgimenti costituenti gli elementi elettromagnetici nelle macchine elettriche di ridotte dimensioni d? luogo alla formazione di indesiderati e dannosi archi voltaici o di cortocircuiti a livello dei componenti elettromagnetici della macchina stessa.
Di conseguenza, la riduzione delle dimensioni complessive delle summenzionate macchine elettriche viene inevitabilmente limitata dai limiti fisici che gli avvolgimenti presentano se ridotti di dimensioni e spessore.
Scopo principe della presente invenzione ? quello di risolvere i problemi riscontrati nella tecnica nota. Uno scopo della presente invenzione ? provvedere un avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni, in particolare generatori elettrici, preferibilmente a turbina che permetta una riduzione significativa delle dimensioni complessive delle macchine elettriche alle quali ? destinato.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? provvedere un avvolgimento che presenti spessori inferiori agli avvolgimenti tradizionali in uso sulle macchine elettriche di ridotte dimensioni.
Questi scopi e altri ancora sono sostanzialmente raggiunti da un avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni, in particolare generatori elettrici, preferibilmente a turbina e una macchina elettrica provvista di tale avvolgimento, come espresso e descritto nelle seguenti rivendicazioni.
Viene ora riportata, a titolo esemplificativo, la descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, un avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni, in particolare generatori elettrici, preferibilmente a turbina e una macchina elettrica provvista di tale avvolgimento, in accordo con la presente invenzione.
Tale descrizione sar? effettuata qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo, in cui:
la figura 1 ? una vista schematica prospettica di una struttura di supporto laminare flessibile di un avvolgimento per macchine elettriche di ridotte dimensioni, in particolare generatori elettrici, preferibilmente a turbina, in accordo con la presente invenzione;
la figura 2 ? una sezione schematica trasversale della struttura di supporto laminare flessibile di cui alla figura 1 rappresentata in relazione a un cilindro portante cavo di uno statore di una macchina elettrica;
le figure da 3 a 7 sono viste schematiche di porzioni della struttura di supporto laminare flessibile dell?avvolgimento di cui alle figure 1 e 2, nelle quali ? possibile visualizzare una serie di piste conduttive dell?avvolgimento stesso;
la figura 8 ? una vista frontale di un generatore elettrico a turbina, in accordo con un esempio di soluzione realizzativa di una macchina elettrica;
la figura 9 ? una sezione del generatore elettrico a turbina eseguita lungo il piano IX-IX di figura 8; la figura 10 ? un?ulteriore vista frontale del generatore elettrico a turbina di cui alle figure 8 e 9;
la figura 11 ? una sezione del generatore elettrico a turbina eseguita lungo il piano XI-XI di figura 10.
Con riferimento alle figure allegate, con il numero 1 ? complessivamente indicato un avvolgimento per macchine elettriche 100 di ridotte dimensioni, in particolare generatori elettrici, preferibilmente a turbina.
Come visibile nelle figure da 1 a 7, l?avvolgimento 1 comprende una struttura di supporto 2 laminare e flessibile, preferibilmente piatta, e una serie di piste conduttive 3 distribuite secondo gruppi 4 adiacenti, impegnate alla struttura di supporto laminare flessibile 2 e definenti almeno un circuito stampato laminare e flessibile.
Vantaggiosamente, le piste conduttive 3 di ogni gruppo 4 si sviluppano prevalentemente parallelamente le une rispetto alle altre, presentando tratti di raccordo 5 sostanzialmente ortogonali.
In particolare, le piste conduttive 3 afferenti ad ogni gruppo 4 dell?avvolgimento 1 si sviluppano, in modo concentrato, su almeno due piani o strati sovrapposti. Preferibilmente, le piste conduttive 5 di ciascun gruppo 4 sono inglobate nella struttura di supporto laminare flessibile 2.
Alternativamente, le piste conduttive 5 di ciascun gruppo 4 possono essere fissate esternamente alla struttura di supporto laminare flessibile 2 mediante incollaggio o qualsiasi altro mezzo noto di giunzione. Come visibile nelle figure 1 e 2, la struttura di supporto laminare e flessibile 2 ? commutabile, assieme alle piste conduttive 3, tra una configurazione piana e una configurazione cilindrica o semicilindrica.
Vantaggiosamente, la struttura di supporto laminare flessibile 2 ? commutabile, assieme alle piste conduttive 3, tra una configurazione piana e una configurazione arrotolata o avvolta, in corrispondenza della quale la struttura di supporto laminare flessibile 2 presenta porzioni strutturali almeno parzialmente sovrapposte. L?arrotolamento della struttura di supporto laminare flessibile 2 presenta il vantaggio di conferire alla struttura di supporto laminare flessibile stessa un?elevata robustezza meccanica alla pressione, nonch? una significativa semplificazione delle fasi di montaggio della macchina elettrica 100 di destinazione.
Al fine di isolare le piste conduttive 3 di ciascun gruppo 4 dell?avvolgimento 1, specialmente in corrispondenza delle porzioni della struttura di supporto laminare flessibile 2 che si sovrappongono, ? opportuno applicare sulle piste conduttive 3 e, di conseguenza, su entrambe le facce della struttura di supporto laminare flessibile 2, almeno una lacca isolante.
In accordo con una soluzione preferita della presente invenzione, la struttura di supporto laminare flessibile 2 comprende almeno una pellicola realizzata in un materiale isolante, quale per esempio poliimmide in grado di rimanere stabile in una gamma di temperature comprese tra ?269 to 400 ?C.
Inoltre, la struttura di supporto laminare flessibile presenta due strati di rame, uno superiore e uno inferiore.
In accordo con un aspetto preferito della presente invenzione, lo strato in poliimmide presenta uno spessore compreso tra 1 ?m e 100 ?m, pi? preferibilmente tra 10 ?m e 20 ?m, mentre i due strati di rame presentano ciascuno uno spessore compreso tra 15 ?m e 300 ?m, pi? preferibilmente tra 20 ?m e 30 ?m. La struttura laminare flessibile 2 presenta uno spessore compreso tra 31 ?m e 700 ?m, pi? preferibilmente tra 50 ?m e 80 ?m.
In accordo con una soluzione preferita della presente invenzione, le piste conduttive 3 di ciascun gruppo 4 dell?avvolgimento 1 sono raggruppate e confinate all?interno di rispettivi settori strutturali 6 della struttura di supporto laminare flessibile 2 che presentano ciascuno una sagoma sostanzialmente rettangolare.
Come visibile nelle figure 3 e 4, i settori strutturali 6 della struttura laminare flessibile 2 sono affiancati l?uno all?altro lungo un rispettivo lato lungo 7.
In accordo con la soluzione realizzativa illustrata nelle figure 3 e 4, le piste conduttive 3 di ciascun gruppo 4 dell?avvolgimento 1 si sviluppano da uno dei lati, preferibilmente un lato lungo 7, del rispettivo settore strutturale 6 della struttura di supporto laminare flessibile 2, estendendosi sostanzialmente parallelamente al perimetro del rispettivo settore strutturale 7, dalla periferia 8 verso una zona centrale 9 dello stesso.
In corrispondenza della zona centrale 9 del rispettivo settore strutturale 6 della struttura di supporto laminare flessibile 2, le piste conduttive 3 di ciascun gruppo 4 dell?avvolgimento 1 si sviluppano da un piano o strato all?altro nel quale si sviluppano sostanzialmente parallelamente al perimetro del rispettivo settore strutturale 16a dalla zona centrale 9 alla periferia 8 dello stesso.
Sempre con riferimento alle figure 3 e 4, le piste conduttive 3 di ciascun gruppo 4 afferenti a un rispettivo settore strutturale 6 della struttura di supporto laminare flessibile 2 sono elettricamente collegate in serie o in parallelo mediante corrispettivi ponti di connessione 10.
Come visibile nelle figure 1 e da 3 a 7, la struttura di supporto laminare flessibile 2 comprende almeno un?appendice di connessione elettrica 11, sostanzialmente piatta, lungo la quale si sviluppano una o pi? piste di connessione elettrica 12 per il collegamento delle piste conduttive 3 ad almeno un dispositivo elettrico o una rete elettrica di alimentazione o di scambio energetico.
Come visibile nelle figure da 8 a 11, ? raffigurata una macchina elettrica 100, in particolare un generatore elettrico, preferibilmente a turbina, in accordo con un esempio realizzativo della presente invenzione.
Naturalmente, la macchina elettrica 100 rappresentata nelle figure da 8 a 11 ? un esempio di macchina elettrica di ridotte dimensioni che pu? prevedere, in dotazione, l?avvolgimento 1 sopra descritto.
L?avvolgimento 1 si presta anche a essere montato su qualsiasi altra tipologia di macchina elettrica non rappresentata e descritta nella presente invenzione. Sempre pi? nel dettaglio, con riferimento alle figure da 8 a 10, la macchina elettrica 100 comprende:
- almeno uno statore 101;
- almeno un rotore 102;
- almeno un elemento elettromagnetico 103 operativamente interposto tra lo statore 101 e il rotore 102 per generare almeno una corrente elettrica durante le rotazioni relative tra rotore 102 e statore 101.
In accordo con la soluzione realizzativa illustrata nelle figure da 8 a 11, lo statore 101 comprende un cilindro portante cavo 104 che pu? essere, per esempio, applicato all?interno di una tubazione o un condotto di transito (non illustrato in quanto noto) di un fluido. Il cilindro portante cavo 104 dello statore 101 ? realizzato in un materiale ferromagnetico adatto a essere lavorato o sinterizzato in forme semplici con livelli di saturazione bassi rispetto a quelli dei principali acciai magnetici, come per esempio alcune leghe metalliche magnetiche a base di ferro e nichel oppure leghe metalliche dotate di elevata permeabilit? magnetica.
Alternativamente, il cilindro portante cavo 104 dello statore 101 potrebbe anche essere realizzato in un materiale plastico per limitare le perdite nel ferro nel caso in cui la produttivit? della macchina elettrica sia particolarmente ridotta.
Il rotore 102 comprende un cilindro rotante cavo 105 girevolmente e coassialmente impegnato all?interno del cilindro portante cavo 104 dello statore 101.
Il cilindro portante cavo 104 e il cilindro rotante cavo 105 definiscono assieme almeno un?intercapedine cilindrica 106, mentre il cilindro rotante cavo 105 definisce una rispettiva camera cilindrica di transito 107 per un fluido, vale a dire per il fluido che scorre lungo la summenzionata tubazione.
Il rotore 102 comprende inoltre almeno una girante 108, preferibilmente una pluralit? di giranti 108, disposte nella camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105 secondo posizioni allineate a un asse longitudinale X di quest?ultimo.
Nel dettaglio, le giranti 108 sono impegnate internamente al cilindro rotante cavo 105 per ruotare solidalmente con quest?ultimo su azione di un fluido che percorre il cilindro rotante cavo 105.
Ciascuna girante 108 ? fissata a una superficie interna 105a del cilindro rotante cavo 105 mediante rispettive porzioni periferiche 108a in modo tale da trascinare in rotazione il cilindro rotante cavo 105 quando le giranti 108 vengono indotte in rotazione dal transito di un fluido nella camera cilindrica di transito 107.
La macchina elettrica 100 comprende inoltre almeno un raddrizzatore di flusso 109, preferibilmente una pluralit? di raddrizzatori di flusso 109, disposti nella camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105.
Le giranti 108 e i raddrizzatori di flusso 109 risultano intercalati in modo tale da alternarsi lungo lo sviluppo longitudinale del cilindro rotante cavo 105.
La macchina elettrica 100 ? inoltre provvista di un albero di supporto statico 110 che si sviluppa assialmente all?interno della camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105.
Le giranti 108 sono girevolmente impegnate sull?albero di supporto statico 110 in modo tale da ruotare, solidalmente al cilindro rotante cavo 105, attorno all?asse longitudinale X di quest?ultimo.
Ciascun raddrizzatore di flusso 109 ? invece fissato sull?albero di supporto statico 110 per cui permane fisso, unitamente a quest?ultimo, rispetto alle giranti 108 e al cilindro rotante cavo 105 in rotazione.
Come visibile nelle figure 9 e 11, l?albero di supporto statico 110 ? impegnato, in corrispondenza delle proprie estremit? a un primo e un secondo codolo di supporto 111, 112 che definiscono rispettivamente l?ingresso 107a e l?uscita 107b della camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105.
In particolare, ogni codolo di supporto 111, 112 comprende un corpo 111a, 112a sostanzialmente cilindrico all?interno del quale si sviluppano radialmente una pluralit? di supporti 111b, 112b che convergono in una sede circolare centrale 111c, 112c nella quale ? inserita la relativa estremit? 110a, 110b dell?albero di supporto statico 110.
I supporti 111b, 112b del primo e del secondo codolo di supporto 111, 112 sono intercalati a corrispettive aperture di transito 111d, 112d (figura 11) attraverso le quali il fluido in avanzamento ? libero di entrare nella camera cilindrica di transito 107 e di uscire dalla stessa.
Come visibile nelle figure 9 e 11, il generatore elettrico 1 a turbina comprende un primo cuscinetto 113 operativamente interposto tra il primo codolo di supporto 111, il cilindro portante cavo 104 e il cilindro rotante cavo 105 e un secondo cuscinetto 114 operativamente interposto tra il secondo codolo di supporto 112, il cilindro portante cavo 104 e il cilindro rotante cavo 105. I cuscinetti 113, 114 sono di tipologia tale da assicurare l?isolamento dell?intercapedine cilindrica 106 rispetto alla camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105 definendo in parte tale intercapedine cilindrica 106.
Vantaggiosamente, l?elemento elettromagnetico 103 comprende l?avvolgimento 1 sopra descritto (figure da 1 a 7).
L?avvolgimento 1 ? impegnato, in particolare fissato, per esempio mediante incollaggio, preferibilmente secondo una configurazione arrotolata (per esempio come illustrato nella figura 2), a una superficie interna 104a del cilindro portante cavo 104 all?interno dell?intercapedine cilindrica 106.
La macchina elettrica 100 comprende inoltre almeno un organo magnetico o elettromagnetico 115 che risulta impegnato al cilindro rotante cavo 105 per affacciarsi verso l?intercapedine cilindrica 107 in corrispondenza dell?elemento elettromagnetico 103, vale a dire dell?avvolgimento 1.
Nel dettaglio, l?organo magnetico o elettromagnetico 115 comprende una pluralit? di magneti permanenti i quali sono fissati, preferibilmente mediante incollaggio, su una superficie esterna 105b del cilindro rotante cavo 105.
Ogni magnete permanente ? vantaggiosamente sezionato, lungo il proprio sviluppo longitudinale o assiale in una pluralit? di elementi al fine di ridurre le perdite causate dalle correnti parassite.
E? preferibile che i magneti permanenti siano realizzati in un materiale a basso coefficiente termico, come per esempio Samario-Cobalto.
Al fine di assicurare la posizione dei magneti permanenti sul cilindro rotante cavo 105 anche durante elevate velocit? di rotazione di quest?ultimo, ? possibile prevedere strutture di bendaggio o contenimento (non illustrate nelle figure allegate) che presentino una superficie esterna cilindrica.
In alternativa, al fine di conferire ai magneti permanenti una superficie complessiva cilindrica priva di discontinuit? strutturali, ? possibile applicare una resina o un simile materiale in grado di conferire all?assieme cilindro rotante cavo 105 e magneti permanenti una superfice esterna cilindrica continua riducendo cos? al minimo la resistenza alla rotazione del rotore 102 da parte dell?eventuale fluido presente nell?intercapedine 106.
Vantaggiosamente, il cilindro rotante cavo 104 funge da guida di flusso per il flusso magnetico sostenuto dai magneti permanenti.
In accordo con un aspetto preferito della presente invenzione, il cilindro rotante cavo 105 ? realizzato in un materiale ferromagnetico in grado di sostenere i carichi meccanici e gli attacchi degli agenti chimici. Vantaggiosamente, il cilindro rotante cavo 2 ? realizzato in un materiale ferromagnetico presentante una permeabilit? relativa maggiore di 100, in modo tale da offrire un adeguato percorso di flusso ai magneti permanenti che ospita e realizzare una bassa caduta di forza magnetomotrice.
Nel dettaglio, il cilindro rotante cavo 2 ? realizzato in un acciaio inossidabile oppure, per esempio, in una lega di materiali che permettono un adeguato compromesso tra spessore e livello di saturazione magnetica e caratteristiche meccaniche opportune.
Per quanto concerne la disposizione dell?elemento elettromagnetico 103 e dell?organo magnetico o elettromagnetico 115, va considerato che ai fini della presente invenzione non ? escluso in alcun modo di prevedere che i magneti permanenti siano applicati alla superficie interna 104a del cilindro portante cavo 104 e l?avvolgimento 1 sia disposto sul cilindro rotante cavo 105 oppure di prevedere che vengano applicati sia sul cilindro portante cavo 104 sia sul cilindro rotante cavo 105 corrispettivi avvolgimenti 1.
Secondo un aspetto vantaggioso della presente invenzione l?intercapedine cilindrica 106 ? ermeticamente isolata rispetto alla camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105 ed ? occupata, almeno parzialmente, da un fluido dielettrico, preferibilmente un olio dielettrico.
Come visibile nelle figure 9 e 11, l?intercapedine cilindrica 106 comprende almeno un canale di collegamento 106a che presenta una prima bocca di collegamento 106b confluente nell?intercapedine cilindrica 106 e una seconda bocca di collegamento 106c confluente nella camera di transito 107 in corrispondenza dell?uscita 107b e del secondo codolo di supporto 112.
Nel dettaglio, l?intercapedine cilindrica 107 ? provvista di una pluralit? di canali di collegamento 106a aventi ciascuno una prima bocca di comunicazione 106b e una seconda bocca di comunicazione 106c.
All?interno di ciascun canale di collegamento 106 ? operativamente predisposto un dispositivo di compensazione 116 della pressione.
In particolare, ciascun dispositivo di compensazione 116 comprende almeno una camera di compensazione 116a in comunicazione di fluido con il rispettivo canale di collegamento 106a tra la prima bocca di collegamento 106b la seconda bocca di collegamento 106c, operativamente occupata da almeno un pistone di compensazione 116b.
Ciascun dispositivo di compensazione 116 ? predisposto a ridurre il volume complessivo dell?intercapedine cilindrica 106 all?aumentare della pressione nella camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105.
In questo modo, ciascun dispositivo di compensazione 116 mantiene la differenza di pressione tra l?intercapedine cilindrica 106 e la camera cilindrica di transito 107 del cilindro rotante cavo 105 costante, preferibilmente compresa tra -1 bar e 1 bar, ancor pi? preferibilmente sostanzialmente pari a 0 bar.
L?avvolgimento secondo la presente invenzione risolve i problemi riscontrati nella tecnica nota e raggiunge importanti vantaggi.
Innanzitutto, l?avvolgimento cos? concepito permette una riduzione significativa delle dimensioni complessive delle macchine elettriche di ridotte dimensioni alle quali sono destinati garantendo nel contempo il perfetto funzionamento della macchina.
Gli avvolgimenti cos? concepiti permettono anche di massimizzare il rendimento della macchina elettrica a parit? di dimensioni della stessa.
Infine, la loro struttura incapsulata in poliimmide, permette la loro efficace compensazione in pressione, mediante pressurizzazione della camera di alloggiamento.
Innanzitutto, il generatore elettrico sopra descritto si presta a lavorare efficacemente anche in condizioni di elevata pressione, per esempio a circa 700 bar, e di temperatura, per esempio a circa 200?C.
Inoltre, la configurazione strutturale del generatore elettrico a turbina sopra descritto conferisce al generatore stesso dimensioni complessive significativamente ridotte risultando estremamente compatto.
Va infine considerato che la configurazione strutturale del generatore sopra descritto consente la sua applicazione all?interno delle tubazioni e/o dei condotti a cui ? destinato evitando pertanto qualsiasi problema di tenuta normalmente dovuto a corpi meccanici e/o trasmissioni attraversanti tali tubazioni.

Claims (23)

RIVENDICAZIONI
1. Avvolgimento (1) per macchine elettriche (100) di ridotte dimensioni, in particolare generatori di corrente, preferibilmente a turbina, comprendente:
una struttura di supporto (2) laminare e flessibile;
una serie di piste conduttive (3) distribuite secondo gruppi (4) adiacenti impegnate alla struttura di supporto laminare flessibile (2) e definenti almeno un circuito stampato laminare e flessibile, preferibilmente le piste conduttive (3) di ogni gruppo (4) sviluppandosi prevalentemente parallelamente le une rispetto alle altre e presentando tratti di raccordo (5) sostanzialmente ortogonali.
2. Avvolgimento (1) secondo la rivendicazione 1, in cui le piste conduttive (3) afferenti ad ogni gruppo (4) si sviluppano su almeno due piani o strati sovrapposti.
3. Avvolgimento (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui le piste conduttive (3) di ciascun gruppo (4) sono inglobate nella struttura di supporto laminare flessibile (2).
4. Avvolgimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di supporto laminare e flessibile (2) ? commutabile, assieme alle piaste conduttive (3), tra una configurazione piana e una configurazione cilindrica o semicilindrica
5. Avvolgimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di supporto laminare e flessibile (2) ? commutabile, assieme alle piste conduttive (3), tra una configurazione piana e una configurazione arrotolata o avvolta con porzioni strutturali almeno parzialmente sovrapposte.
6. Avvolgimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le piste conduttive (3) di ciascun gruppo (4) sono raggruppate e confinate all?interno di rispettivi settori strutturali (6) della struttura di supporto laminare flessibile (2) presentanti ciascuno una sagoma sostanzialmente rettangolare, preferibilmente i settori strutturali (6) della struttura di supporto laminare flessibile (2) essendo affiancati l?uno all?altro lungo un rispettivo lato lungo (7).
7. Avvolgimento (1) secondo la rivendicazione 6, in cui le piste conduttive (3) di ciascun gruppo (4) si sviluppano da uno dei lati, preferibilmente un lato lungo (7), del rispettivo settore strutturale (6) della struttura di supporto laminare flessibile (2), le piste conduttive (3) di ciascuna gruppo (4) estendendosi sostanzialmente parallelamente al perimetro del rispettivo settore strutturale (6), dalla periferia (8) verso una zona centrale (9) dello stesso, in corrispondenza della quale le piste conduttive (3) si sviluppano da un piano o strato all?altro nel quale si sviluppano sostanzialmente parallelamente al perimetro del rispettivo settore strutturale (6) dalla zona centrale (9) alla periferia (8) dello stesso.
8. Avvolgimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le piste conduttive (3) di ciascun gruppo (2) afferente a un rispettivo settore strutturale (6) della struttura di supporto laminare flessibile (2) sono elettricamente collegate in serie o in parallelo mediante corrispettivi ponti di connessione (10).
9. Avvolgimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di supporto laminare flessibile (2) comprende almeno un?appendice di connessione elettrica (11), sostanzialmente piatta, lungo la quale si sviluppano uno o pi? piste di connessione elettrica (12) per il collegamento delle piste conduttive (3) ad almeno un dispositivo elettrico oppure una rete elettrica oppure una rete di scambio energetico.
10. Macchina elettrica (100), in particolare generatore elettrico, preferibilmente a turbina, comprendente:
almeno uno statore (101);
almeno un rotore (102);
almeno un elemento elettromagnetico (103) operativamente interposto tra lo statore (101) e il rotore (102) per generare almeno una corrente elettrica durante le rotazioni relativa tra rotore (102) e statore (101),
caratterizzata dal fatto che l?elemento elettromagnetico (103) comprende almeno un avvolgimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
11. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 10, in cui:
lo statore (101) comprende un cilindro portante cavo (104);
il rotore (102) comprende un cilindro rotante cavo (105) girevolmente e coassialmente impegnato all?interno del cilindro portante cavo (104) dello statore (101), il cilindro portante cavo (104) e il cilindro rotante cavo (105) definendo almeno un?intercapedine cilindrica (106) e il cilindro rotante cavo (105) definendo una rispettiva camera cilindrica di transito (107) per un fluido,
almeno una girante (108), preferibilmente una pluralit? di giranti (108), disposta nella camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105) secondo una posizione allineata a un asse longitudinale (X) di quest?ultimo, la girante (108) essendo impegnata internamente al cilindro rotante cavo (105) per ruotare solidalmente con quest?ultimo su azione di un fluido che percorre il cilindro rotante cavo (105) e agisce su ciascuna girante (108).
12. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 11, in cui l?intercapedine cilindrica (106) ? occupata almeno parzialmente da un fluido dielettrico, preferibilmente un olio dielettrico, l?intercapedine cilindrica (106) essendo ermeticamente isolata rispetto alla camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105).
13. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui l?intercapedine cilindrica (106) comprende:
almeno un canale di collegamento (106a) comunicante con la camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105);
almeno un dispositivo di compensazione (116) della pressione operativamente disposto nel canale di collegamento (106a) per ridurre il volume complessivo dell?intercapedine cilindrica (106) all?aumentare della pressione nella camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105), preferibilmente dispositivo di compensazione (116) della pressione dell?intercapedine cilindrica (106) essendo predisposto per mantenere la differenza di pressione tra quest?ultima e la camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105) sostanzialmente costante, preferibilmente compresa tra -1 bar e 1 bar, ancor pi? preferibilmente pari a 0 bar.
14. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 13, in cui il dispositivo di compensazione (116) comprende:
almeno una camera di compensazione (116a) in comunicazione di fluido con il canale di collegamento (106a) dell?intercapedine cilindrica (106);
almeno un pistone di compensazione (116b) operativamente disposto all?interno della camera di compensazione (116a) per variare il volume complessivo dell?intercapedine cilindrica (106).
15. Macchina elettrica (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, in cui l?elemento elettromagnetico (103) ? impegnato, preferibilmente fissato, allo statore (101), preferibilmente a una superficie interna (104a) del cilindro portante cavo (10a) all?interno dell?intercapedine cilindrica (106), la macchina elettrica (100) comprendendo anche un organo magnetico o elettromagnetico (115) impegnato al rotore, preferibilmente al cilindro rotante cavo (105), per affacciarsi verso l?intercapedine cilindrica (106) in corrispondenza dell?elemento elettromagnetico (103).
16. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 15, in cui l?organo magnetico o elettromagnetico (115) comprende una pluralit? di magneti permanenti i quali sono fissati, preferibilmente mediante incollaggio, su una superficie esterna (105b) del cilindro rotante cavo (105).
17. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 16, in cui ciascun magnete permanente ? alloggiato in una rispettiva sede ricavata sulla superficie esterna (105b) del cilindro rotante cavo (105), opzionalmente ciascun magnete permanente essendo sezionato lungo il proprio sviluppo longitudinale o assiale in una pluralit? di elementi.
18. Macchina elettrica (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 17, comprendente inoltre almeno un raddrizzatore di flusso (109), preferibilmente una pluralit? di raddrizzatori di flusso (109), disposto nella camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105).
19. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 18, in cui le giranti (108) e i raddrizzatori (109) sono intercalati lungo lo sviluppo longitudinale del cilindro rotante cavo (105).
20. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 19, comprendente inoltre almeno un albero di supporto statico (110) sviluppantesi assialmente all?interno della camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105), le giranti (108) essendo girevolmente impegnate sull?albero di supporto statico (110) in modo tale da ruotare, solidalmente al cilindro rotante cavo (105) attorno all?asse longitudinale (X) di quest?ultimo.
21. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 20, in cui ciascun raddrizzatore di flusso (109) ? fissato sull?albero di supporto statico (110) per cui permane fisso, unitamente a quest?ultimo, rispetto alle giranti (108) e al cilindro rotante cavo (105).
22. Macchina elettrica (100) secondo la rivendicazione 20 o 21, in cui l?albero di supporto statico (110) ? impegnato, in corrispondenza delle proprie estremit? (110a, 110b), a un primo e un secondo codolo di supporto (111, 112) che definiscono rispettivamente l?ingresso (107a) e l?uscita (107b) della camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105).
23. Generatore elettrico (100) a turbina secondo la rivendicazione 22, comprendente inoltre:
un primo cuscinetto (113) operativamente interposto tra il primo codolo di supporto (111), il cilindro portante cavo (104) e il cilindro rotante cavo (105);
un secondo cuscinetto (114) operativamente interposto tra il secondo codolo di supporto (112), il cilindro portante cavo (104) e il cilindro rotante cavo (105), i cuscinetti () assicurando l?isolamento dell?intercapedine cilindrica (106) rispetto alla camera cilindrica di transito (107) del cilindro rotante cavo (105).
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