BR102022013122A2 - Máquina elétrica de fluxo axial e processo de fabricação de máquina elétrica de fluxo axial - Google Patents

Abstract

máquina elétrica de fluxo axial e processo de fabricação de máquina elétrica de fluxo axial. a presente invenção descreve uma máquina elétrica de fluxo axial usando uma topologia com o estator provido de segmentos distribuídos ao redor de um eixo. especificamente, o estator da presente invenção é formado em bloco único e possui um canal de resfriamento para a circulação de um fluido refrigerante com o objetivo de reduzir a temperatura devido ao calor dissipado pela energia produzida no motor. o estator conta ainda com uma estrutura raiada, que abriga os segmentos nos espaços formados pelos raios da estrutura. a presente invenção se situa nos campos de máquinas elétricas e campos de mobilidade elétrica, como veículos elétricos.

Description

Campo da Invenção

[0001] O presente relatório contempla conhecimentos, informações e/ou dados confidenciais utilizáveis na indústria, comércio ou prestação de serviços, para os quais o detentor requer: a proteção estabelecida no inciso XXIX do Art. 5° da Constituição Federal; a manutenção do status jurídico de confidencialidade/segredo; a manutenção do status físico de confidencialidade/segredo pelo tempo previsto na Lei 9.279/96, Lei da Propriedade Industrial; e os direitos previstos no Art. 195 da Lei 9.279/96. A presente invenção descreve uma máquina elétrica de fluxo axial usando uma topologia YASA. A presente invenção se situa nos campos de máquinas elétricas e campos de mobilidade elétrica, como veículos elétricos.

Antecedentes da Invenção

[0002] Os motores elétricos são componentes usados há décadas para diversas funções. Com o processo de eletrificação da mobilidade e no campo de automóveis, os motores elétricos são um dos principais componentes utilizados para esta eletrificação e, por conta disso, também são objetos de estudo e desenvolvimento para que possam cada vez mais atender as demandas impostas no mercado.

[0003] Prova disso é que diferentes topologias e construções de motores elétricos vêm sendo empregados nos últimos anos. Dentre os tipos mais utilizados, existem os motores de fluxo axial. Nestes motores, o fluxo magnético entre o rotor e o estator ocorre de maneira axial, ou paralelo ao eixo do motor. Este tipo de disposição permite, em muitas das vezes, a construção de um motor menor, quando comparado com os motores de fluxo radial.

[0004] Os artigos “Axial flux permanent magnet machines: A new topology for high performance applications”, publicado em 2006, e “Analysis of the Yokeless And Segmented Armature Machine”, publicado em 2007, ambos de autoria de T. J. Woolmer et al, trouxeram uma nova topologia para motores elétricos de fluxo axial, topologia essa chamada de YASA (Yokeless And Segmented Armature). Um exemplo esquemático da topologia YASA é mostrado na figura 1. Conforme pode ser visto, o estator é formado por segmentos circularmente dispostos ao redor de um eixo imaginário, onde cada segmento é provido de bobinas que geram campo magnético mediante a aplicação de corrente elétrica. Paralelamente ao estator circular formado pelos segmentos, dois rotores providos de ímãs permanentes são dispostos, um em cada lado do estator, de modo a formar um sanduíche. Um espaço de ar entre os rotores e o estator é deixado, havendo uma interação magnética entre eles. Os rotores comumente são associados a um eixo, que os suporta, para que este eixo gire mediante a resultante de força gerada pela interação magnética entre o rotor e o estator.

[0005] A topologia YASA, conforme apontado nos artigos, possibilita reduzir o tamanho e o peso do motor elétrico e aumentar a densidade de torque e eficiência da máquina. Desde então, esta topologia vem sendo utilizada na área de veículos elétricos, e desenvolvimentos vêm sendo aplicados para se empregar e adaptar motores com este tipo de topologia.

[0006] A exemplo disso, a patente BR112013003690-7 traz uma máquina elétrica construída em topologia YASA, onde uma carcaça bipartida foi desenvolvida em plástico para alojar o estator e, também, já servir para abrigar os rotores. A patente, ainda, visa a construção do alojamento do estator a partir de um molde das sapatas, que são parte dos segmentos do estator. Com isso, o plástico é injetado no molde e cada parte do alojamento é formada com as regiões para se encaixar os segmentos, de modo que eles atravessam o estator e ficam alojados na carcaça bipartida. A presente invenção, por outro lado, não utiliza uma carcaça bipartida, e nem mesmo de plástico ou material equivalente, para alojar o estator.

[0007] Adicionalmente, devido à operação e ao alto torque gerado por este tipo de motor, há um aumento demasiado na temperatura do motor, até mesmo considerando a dissipação de energia elétrica a partir da corrente elétrica que circula nas bobinas. Como se sabe, o aumento da temperatura está associado à eficiência dos motores elétricos. A resistência do cobre aumenta de acordo com a temperatura, aumentando assim a carga térmica gerada pelo efeito Joule à medida que a temperatura sobe. A redução da eficiência também pode ocorrer devido à diminuição do desempenho magnético dos ímãs permanentes em temperaturas elevadas.

[0008] Com isso, há a necessidade de se utilizar um meio de resfriamento das bobinas. A patente BR112013003690-7, mencionada anteriormente, utiliza como meio de resfriamento um canal que necessita que o fluido refrigerante passe por todas as bobinas, para fazer com que esta refrigeração chegue até as bobinas. Esta solução necessita utilizar um maior volume de fluido refrigerante (e eventualmente, maior vazão), dado que o fluido precisa passar por todas as bobinas.

[0009] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

Sumário da Invenção

[0010] Dessa forma, a presente invenção resolve os problemas do estado da técnica a partir de uma máquina elétrica de fluxo axial usando uma topologia YASA (Yokeless And Segmented Armature), que possui um estator formado em bloco único e de material metálico. O estator possui um canal de resfriamento para a circulação de um fluido de refrigeração com o objetivo de reduzir a temperatura devido ao calor dissipado pela energia produzida nas bobinas. Este canal de resfriamento, em combinação com o material e construção do estator, possibilita que o calor gerado pelo fluido refrigerante chegue até os segmentos do estator, além dos outros componentes, considerando a condutividade térmica de todo o conjunto.

[0011] Assim, em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta uma máquina elétrica de fluxo axial compreendendo um estator (20), que é provido de uma pluralidade de segmentos (21), sendo os ditos segmentos (21) dispostos em torno de um eixo (40), e ao menos um rotor (30) que interage magneticamente com o estator (20), onde o estator (20) é provido com uma estrutura raiada (22), formada em bloco único, em que os segmentos (21) são dispostos em espaços formados pelos raios da estrutura raiada (22).

[0012] Em um segundo objeto, a presente invenção apresenta um processo de fabricação de máquina elétrica de fluxo axial, que compreende as etapas:

[0013] a. fabricação de um estator (20), a partir de: i) construção de uma estrutura raiada (22) compreendendo perímetro externo e perímetro interno, de modo que raios são dispostos entre os perímetros externo e interno, em que espaços são formados entre os raios da estrutura raiada (22); ii) construção de uma estrutura em anel (23) que envolve todo perímetro externo da estrutura raiada (22); iii) formação de segmentos (21), que recebem componentes magnetizadores; e iv) disposição dos segmentos (21) nos espaços formados na estrutura raiada (22);

[0014] b. fabricação de ao menos um rotor (30), a partir de uma chapa circular, recebendo elementos magnetizadores que interagem com os componentes magnetizadores dos segmentos (21) do estator (20); e

[0015] c. disposição do rotor (30) paralelamente ao estator (20), de modo que um eixo (40) é disposto atravessando o perímetro interno da estrutura raiada (22).

[0016] Em um terceiro objeto, a presente invenção apresenta um implemento rodoviário compreendendo ao menos um eixo trativo, sendo o dito eixo trativo dotado de ao menos uma máquina elétrica capaz de fornecer tração e gerar energia elétrica a partir de um modo de operação do eixo trativo, de modo que a máquina elétrica é do tipo de fluxo axial e possui um perfil magnético compatível com uma demanda previamente conhecida de operação do eixo trativo no implemento rodoviário.

[0017] Nesse sentido, a presente invenção permite também dimensionar o perfil magnético do motor/gerador de maneira otimizada à operação do eixo trativo instalado no implemento rodoviário.

[0018] É, ainda, um objeto da invenção uma máquina elétrica de fluxo axial, sendo um motor ou um gerador, em que o estator é provido com um canal de resfriamento formado ao longo de todo um perímetro externo da estrutura raiada, possibilitando circulação de fluido refrigerante.

[0019] Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e serão descritos detalhadamente a seguir.

Breve Descrição das Figuras

[0020] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente, são apresentadas as seguintes figuras:

[0021] A figura 1 mostra uma representação esquemática convencional de um motor de fluxo axial usando topologia YASA.

[0022] A figura 2 mostra uma vista superior de uma esquematização de uma máquina elétrica de fluxo axial, onde pode ser visto o estator (20) posicionado entre dois rotores (30), de modo que os rotores e o estator são dispostos paralelamente.

[0023] A figura 3 mostra uma concretização de uma máquina de fluxo axial com um dos rotores (30) removidos, para visualização do estator (20) com os segmentos (21).

[0024] A figura 4 mostra uma vista da máquina elétrica aberta com detalhe no estator (20) sem os segmentos (21), de modo a destacar a estrutura raiada (22).

[0025] A figura 5 mostra um exemplo de segmento (21).

[0026] A figura 6A mostra uma representação exemplificativa de um rotor convencional para motor de fluxo axial com os ímãs permanentes posicionados ao longo da estrutura do rotor. A figura 6B mostra uma concretização de um rotor (30) utilizado na máquina elétrica da presente invenção.

[0027] A figura 7 mostra uma vista isolada do estator (20) com os segmentos (21) posicionados na estrutura, além do destaque ao anel externo (23).

[0028] A figura 8 mostra a vista do estator (20) sem os segmentos (21).

[0029] A figura 9 mostra uma vista frontal do estator (20) sem os segmentos, possibilitando verificar mais detalhes da estrutura raiada (22).

[0030] A figura 10 mostra uma vista em corte transversal do estator (20), de modo a detalhar os raios da estrutura raiada (22) formada em bloco único.

[0031] A figura 11 mostra uma vista perspectiva isolada da estrutura raiada (22), de modo a destacar o canal de resfriamento (22a).

[0032] A figura 12 mostra uma vista lateral da estrutura raiada (22) e o destaque ao canal de resfriamento (22a).

[0033] A figura 13 mostra uma vista esquemática representando um corte da máquina elétrica de fluxo axial.

[0034] A figura 14 mostra em detalhe a seção do corte da figura 13, de modo a indicar o canal de resfriamento (22a) na máquina.

[0035] A figura 15 mostra uma vista esquemática dos canais de entrada e saída do fluido de refrigeração para o canal de resfriamento (22a).

[0036] A figura 16 mostra uma vista esquemática de um dos segmentos (21) montado na máquina elétrica, indicando os componentes e os pontos de temperaturas quente e fria no segmento.

[0037] A figura 17 mostra um exemplo de esquema de ligação para o fluido refrigerante.

[0038] A figura 18 mostra uma vista de uma concretização de uma máquina de fluxo axial conforme os ensinamentos da presente invenção.

[0039] A figura 19 mostra uma vista lateral da concretização da figura 19.

Descrição Detalhada da Invenção

[0040] As descrições que se seguem são apresentadas a título de exemplo e não limitativas ao escopo da invenção e farão compreender de forma mais clara os objetos do presente pedido de patente.

[0041] A presente invenção apresenta uma máquina elétrica de fluxo axial de topologia YASA, conforme os ensinamentos dos artigos mencionados previamente, de modo que a máquina elétrica compreende um estator (20), que é provido de uma pluralidade de segmentos (21), sendo os ditos segmentos (21) dispostos em torno de um eixo (40), sem necessariamente encostar no eixo (40), e ao menos um rotor (30) que interage magneticamente com o estator (20). O rotor (30) interage mecanicamente com o eixo (40), de modo a girar o eixo quando submetido a uma força resultante da interação magnética com o estator (20).

[0042] Nesta construção, os segmentos do estator (21) são providos de componentes magnetizadores e os rotores (30) são providos de elementos magnetizadores. Em uma concretização, os segmentos do estator (21) são providos de bobinas enroladas ao longo de cada segmento (21), e os rotores são providos de ímãs permanentes distribuídos circularmente ao longo do rotor (30). Sem limitação ao conceito da invenção, esta disposição pode ser invertida.

[0043] Ainda, na presente invenção, o estator (20) é provido com uma estrutura raiada (22), formada em bloco único, em que os segmentos (21) são dispostos em espaços formados pelos raios da estrutura raiada (22). Em uma concretização, a estrutura raiada (22) é circular, de modo a possuir um perímetro interno e um perímetro externo, e os raios desta estrutura (22) conectam os dois perímetros, formando espaços adequados para a montagem dos segmentos (21), já enrolado com as bobinas.

[0044] A estrutura raiada (22) conta com um canal de resfriamento (22a) que é anelar à estrutura (22). O canal de resfriamento (22a) é um rebaixo formado ao longo de todo o perímetro externo da estrutura raiada (22).

[0045] Adicionalmente, um anel externo (23) do estator (20) envolve todo o perímetro externo da estrutura raiada (22), de modo que o referido anel externo (23) delimita o canal de resfriamento (22a), envolvendo todo o rebaixo formado ao longo do perímetro externo da estrutura raiada (22). Com isso, um fluido refrigerante pode ser circulado pelo canal formado entre o rebaixo e o anel externo (23).

[0046] Em uma concretização, a estrutura raiada (22) do estator (20) é formada de material metálico. Ainda, nesta concretização, de maneira adicional, o anel externo (23) é, também, formado de material metálico. Com isso, o conjunto formado estrutura raiada (22) + anel (23) possui uma condutividade térmica tal que o calor liberado pelo fluido refrigerante seja conduzido até os segmentos e as bobinas, sem necessidade de circular o fluido diretamente nos segmentos.

[0047] Em uma concretização, o material da estrutura raiada (22) possui uma condutividade térmica na faixa de 100 - 200 W/mK, e o material do anel externo (23) possui uma condutividade térmica na faixa de 100 - 200 W/mK.

[0048] Em um outro objeto, a presente invenção apresenta um processo de fabricação de máquina elétrica de fluxo axial, que compreende as etapas:

[0049] a. fabricação de um estator (20), a partir de:

[0050] i) construção de uma estrutura raiada (22) compreendendo perímetro externo e perímetro interno, de modo que raios são dispostos entre os perímetros externo e interno, em que espaços são formados entre os raios da estrutura raiada (22); ii) construção de uma estrutura em anel (23) que envolve todo perímetro externo da estrutura raiada (22); iii) formação de segmentos (21), que recebem componentes magnetizadores; e iv) disposição dos segmentos (21) nos espaços formados na estrutura raiada (22).

[0051] Na fabricação do estator (20) é, também, realizada uma etapa de formação de um canal de resfriamento (22a), a partir da formação de um recesso ao longo de todo o perímetro externo da estrutura raiada (22). Com isso, o anel externo (23) é montado na estrutura raiada (22), de modo que o rebaixo formado na estrutura raiada (22) e o anel externo (23) delimitam o canal de resfriamento (22a), possibilitando que o fluido refrigerante passe por todo o perímetro externo da estrutura raiada (22).

[0052] b. fabricação de ao menos um rotor (30), a partir de uma chapa circular, recebendo elementos magnetizadores que interagem com os componentes magnetizadores dos segmentos (21) do estator (20); e

[0053] Em uma concretização, os elementos magnetizadores do rotor (30) são ímãs permanentes e são dispostos radialmente no rotor (30).

[0054] c. disposição do rotor (30) paralelamente ao estator (20), de modo que um eixo (40) é disposto atravessando o perímetro interno da estrutura raiada (22). O referido eixo (40) é associado mecanicamente com os rotores (30), de modo a rotacionar a partir do movimento resultante da interação magnética entre os ímãs do rotor (30) e as bobinas dos segmentos (21) do estator (20).

[0055] É, ainda, um objeto da invenção, um implemento rodoviário compreendendo ao menos um eixo trativo, sendo o dito eixo trativo dotado de ao menos uma máquina elétrica capaz de fornecer tração e gerar energia elétrica a partir de um modo de operação do eixo trativo, de modo que a máquina elétrica é do tipo de fluxo axial e possui um perfil magnético compatível com uma demanda previamente conhecida de operação do eixo trativo no implemento rodoviário.

[0056] Em uma concretização, o eixo trativo do implemento rodoviário possui ao menos dois modos de operação, sendo o modo de tração e o modo de geração de energia elétrica. A máquina elétrica da presente invenção é capaz de operar nos dois modos.

[0057] Em uma concretização, visando otimizar o fornecimento de tração ao eixo do implemento rodoviário ou a geração de energia elétrica, a máquina elétrica da presente invenção foi desenvolvida com um perfil magnético compatível com a demanda do eixo trativo. O perfil magnético da máquina elétrica é relativo à combinação dos materiais empregados com propriedades que resultam na densidade de potência e torque adequados ao que o eixo trativo do implemento necessita durante operação. O referido perfil magnético é relativo e resultante da estrutura da máquina elétrica.

[0058] Ainda, em uma concretização, a máquina elétrica tem a potência nominal casada com a capacidade de energia de uma bateria, que fornece alimentação elétrica e/ou é recarregada pela máquina elétrica, a depender do modo de operação do eixo trativo.

Exemplo

[0059] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

[0060] A partir do conceito da topologia YASA introduzido nos artigos “Axial flux permanent magnet machines: A new topology for high performance applications”, publicado em 2006, e “Analysis of the Yokeless And Segmented Armature Machine”, publicado em 2007, de autoria de T. J. Woolmer et al, e exemplificado na figura 1, a presente invenção foi concretizada, sendo a máquina elétrica estando esquematizada e mostrada a partir do conjunto de figuras aqui anexado.

[0061] Conforme pode ser visto nas figuras 2 e 3, a máquina elétrica da presente invenção é composta por um estator (20) e dois rotores (30) dispostos paralelamente ao estator (20). Os rotores (30) são mecanicamente associados ao eixo (40), de tal modo a transmitir o movimento relativo à força resultante da ação magnética entre o estator (20) e o rotor (30). Neste exemplo, os segmentos (21) são enrolados com bobinas, onde circula corrente elétrica para a geração de campo magnético. Os segmentos (21) são dispostos ao redor do eixo (40), estando posicionados na estrutura raiada (22) do estator, que pode ser melhor vista na figura 4, onde os segmentos (21) foram removidos.

[0062] Os referidos segmentos (21), conforme exemplificado na figura 5, possuem um corpo inteiriço e duas sapatas posicionadas de maneira oposta em relação ao dito corpo. Nesse contexto, uma bobina é enrolada ao longo do corpo, de modo que as sapatas delimitam a bobina em torno do segmento (21). Uma das formas utilizada na fabricação, que não limita o escopo de invenção, foi colar o corpo em uma das sapatas, bobinar o fio elétrico no corpo inteiriço e colar a outra sapada na outra extremidade do corpo.

[0063] A figura 6A mostra um exemplo de rotor circular utilizado nas topologias YASA, onde ímãs permanentes são dispostos ao longo da área circular do rotor, onde os ímãs são colocados de maneira que seus polos estejam intercalados, conforme ilustrado na figura. A figura 6B mostra um exemplo de rotor (30) que foi utilizado na máquina elétrica da presente invenção. Deste modo, os ímãs permanentes dos rotores (30) interagem com as bobinas elétricas presentes nos segmentos (21) do estator (20), onde essas bobinas elétricas são alimentadas eletricamente por um circuito de potência, por exemplo, um inversor de frequência.

[0064] O estator (20) utilizado na presente intenção obedece a uma geometria circular, equivalente à dos rotores (30), e conta com a estrutura raiada (22) e um anel externo (23). O conjunto de figuras de 7 a 10 mostra diferentes vistas esquematizadas do estator (20). Conforme pode ser visto, a estrutura raiada (22) possui um perímetro interno e um perímetro externo, o qual o perímetro interno é mais próximo ao eixo (40) e o perímetro externo mais próximo ao anel externo (23), de tal modo que o anel externo (23) é associado à estrutura raiada (22) envolvendo seu perímetro externo.

[0065] A estrutura raiada (22), a exemplo da figura 9, possui raios que interligam o perímetro interno com o perímetro externo. Esses raios podem ser formados do mesmo material que toda a estrutura raiada (22). Os respectivos raios são chapas metálicas que, além de dar suporte estrutural, servem como aletas. Adicionalmente, a exemplo da figura 8, os raios possuem uma sapata estrutural que conectam as chapas no perímetro externo da estrutura (22).

[0066] Como pode ser visto na figura 10, que mostra um corte transversal do estator (20), a estrutura raiada (22) é formada em bloco único.

[0067] Ainda, a estrutura raiada (22) conta com um canal de resfriamento (22a), conforme indicado nas figuras 11 e 12. O canal de resfriamento (22a) é gerado a partir de um rebaixo formado no perímetro externo da estrutura raiada (22). Com isso, ao envolver a estrutura raiada (22) com o anel externo (23), o rebaixo fica delimitado em altura pelo próprio anel externo (23), formando assim o canal de resfriamento (22a) com a máquina elétrica montada. Este arranjo pode ser visto a partir das figuras 13 e 14, onde o canal de resfriamento (22a) formado é indicado.

[0068] Nas confecções realizadas, a largura do canal (22a), definida pela largura do rebaixo, foi definida em uma faixa de L = 5 - 25 mm; e a altura do canal, definida pela associação do anel externo (23) com a estrutura (22), foi definida em uma faixa de A = 5 - 15 mm.

[0069] O canal de resfriamento (22a) foi disposto com o objetivo de reduzir a temperatura do motor, uma vez que a temperatura impacta diretamente na eficiência do motor. Para isso, na montagem, foram incluídos canais de entrada e saída de fluido refrigerante, conforme visto na figura 15. Os canais de entrada e saída (representados pelas direções das setas) são formados com duas curvas de 90° para possibilitar a entrada e saída do fluido.

[0070] Além disso, visando aprimorar a troca de calor do canal para as partes mais quentes do motor, os materiais de estrutura (22) e do anel externo (23) foram selecionados para se obter uma melhor condutividade térmica e, assim, reduzir as perdas por resistência térmica. Em uma das possíveis montagens realizadas, a estrutura raiada (22) foi definida com um material metálico de condutividade térmica na faixa de 100 - 200 W/mK, e o material do anel externo (23) foi definido com uma condutividade térmica na faixa de 100 - 200 W/mK. Para fins de exemplificação e execução de testes e modelagens, o material escolhido para a estrutura raiada (22) foi Alumínio 6351 T6, com condutividade térmica de 176 W/mK. Já para o anel externo (23), foi selecionado Alumínio 6082 T6, com condutividade térmica de 170 W/mK. Além disso, foi utilizado o modelo da figura 16 para testes e modelagem da resistência térmica de um segmento do estator (20). Tc representa a temperatura fria e Th representa a temperatura quente. Neste modelo, foi considerada a resistência térmica da estrutura raiada (22), dos raios/aletas (22b), da bobina (24) e da resina (25), que fica entre a bobina e a estrutura raiada (22), sendo utilizada na montagem. Ainda, na modelagem de todo o conjunto, outras resistências térmicas foram consideradas, uma vez que os segmentos adjacentes também exercem influência térmica no segmento analisado.

[0071] Com isso, para a montagem em um eixo de veículo, foi utilizado o ciclo de arrefecimento conforme esquema da figura 17, onde uma bomba fornece o fluido refrigerante, neste caso etilenoglicol, em uma temperatura fria previamente estabelecida. O fluido passa pelo inversor de frequência e é direcionado para a entrada do motor. Após passar por todo o canal de resfriamento, o fluido sai e passa por um radiador antes de retornar à bomba, para se iniciar um novo ciclo. Foi estabelecida na bomba uma configuração tal que o fluido chegue ao motor com uma vazão de 10 - 20 L/min, com uma temperatura máxima de 50°C, não sendo isso limitante ao conceito da invenção.

[0072] O motor elétrico construído e aqui exemplificado é apresentado nas figuras 18 e 19.

[0073] O conceito inventivo ora revelado e exemplificado de uma ou mais formas foi tratado como segredo industrial e não foi previamente revelado até o momento do depósito deste pedido de patente. Este segredo industrial é ativo imaterial do depositante. A eventual futura publicação do pedido de patente não constitui, em si, autorização de uso por terceiros, servindo apenas como: (i) cientificação a terceiros da existência do referido segredo industrial na data do depósito; (ii) indicação inequívoca de seu detentor; e (iii) estímulo ao desenvolvimento de novas melhorias a partir do conceito ora revelado, para evitar o reinvestimento no desenvolvimento do mesmo bem já detido pelo depositante. Desde logo se adverte que eventual uso comercial requer autorização do detentor e que o uso não autorizado enseja sanções previstas em Lei. Neste contexto, desde logo se esclarece que a partir da revelação do presente conceito inventivo, os versados na arte poderão considerar outras formas de concretizar a invenção não idênticas às meramente exemplificadas acima, mas que na hipótese de pretensão de uso comercial tais formas poderão ser consideradas como estando dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims (10)

1. Máquina elétrica de fluxo axial compreendendo um estator (20), que é provido de uma pluralidade de segmentos (21), sendo os ditos segmentos (21) dispostos em torno de um eixo (40), e ao menos um rotor (30) que interage magneticamente com o estator (20), caracterizada por o estator (20) ser provido com uma estrutura raiada (22), formada em bloco único, em que os segmentos (21) são dispostos em espaços formados pelos raios da estrutura raiada (22).

2. Máquina elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a estrutura raiada (22) compreender um canal de resfriamento (22a).

3. Máquina elétrica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o canal de resfriamento (22a) ser um rebaixo formado ao longo de todo um perímetro externo da estrutura raiada (22).

4. Máquina elétrica, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada por o canal de resfriamento (22a) receber ao menos um fluido refrigerante que é circulante pelo dito canal de resfriamento (22a).

5. Máquina elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o estator (20) compreender adicionalmente um anel externo (23), que envolve todo o perímetro externo da estrutura raiada (22), em que o canal de resfriamento (22a) é delimitado pelo dito anel externo (23).

6. Máquina elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a estrutura raiada (22) ser formada de material metálico.

7. Processo de fabricação de máquina elétrica de fluxo axial caracterizado por compreender as etapas: a. fabricação de um estator (20), a partir de: i. construção de uma estrutura raiada (22) compreendendo perímetro externo e perímetro interno, de modo que raios são dispostos entre os perímetros externo e interno, em que espaços são formados entre os raios da estrutura raiada (22); ii. construção de uma estrutura em anel (23) que envolve todo perímetro externo da estrutura raiada (22); iii. formação de segmentos (21), que recebem componentes magnetizadores; e iv. disposição dos segmentos (21) nos espaços formados na estrutura raiada (22); b. fabricação de ao menos um rotor (30), a partir de uma chapa circular, recebendo elementos magnetizadores que interagem com os componentes magnetizadores dos segmentos (21) do estator (20); e c. disposição do rotor (30) paralelamente ao estator (20), de modo que um eixo (40) é disposto atravessando o perímetro interno da estrutura raiada (22).

8. Processo de fabricação de máquina elétrica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a etapa de construção da estrutura raiada (22) compreender uma etapa de formação de um canal de resfriamento (22a), a partir da formação de um recesso ao longo de todo o perímetro externo da estrutura raiada (22).

9. Implemento rodoviário compreendendo ao menos um eixo trativo, sendo o dito eixo trativo dotado de ao menos uma máquina elétrica capaz de fornecer tração e gerar energia elétrica a partir de um modo de operação do eixo trativo, caracterizado por a máquina elétrica ser do tipo fluxo axial e possuir um perfil magnético compatível com uma demanda previamente conhecida de operação do eixo trativo no implemento rodoviário.

10. Implemento rodoviário, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a máquina elétrica ser conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.