MX2011001263A - Motor de imán permanente interior que incluye un rotor con polos desiguales. - Google Patents

Abstract

Una máquina eléctrica incluye un estator y un núcleo de rotor que incluye una primera porción de rotor posicionada adyacente al estator y que tiene un diámetro exterior; la primer porción de rotor incluye una pluralidad de ranuras a largadas que definen una pluralidad de polos: la máquina eléctrica también incluye una pluralidad de imanes; cada una de la pluralidad de imanes se posiciona dentro de una de las ranuras y se dispone de manera que cada una de la pluralidad de polos tiene una longitud de arco magnético que es diferente de una longitud de arco magnético de cualquier polo adyacente.

Description

MOTOR DE IMÁN PERMANENTE INTERIOR QUE INCLUYE UN ROTOR CON POLOS DESIGUALES DATOS DE SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama beneficio conforme a 35 U.S.C. sección 119(e) de la solicitud provisional copendiente de E.U.A. No. 61/084,887, presentada el 30 de julio de 2008, y la solicitud provisional copendiente de E.U.A. No. 61/085,950, presentada el 4 de agosto de 2008, ambas se incorporan en la presente en su totalidad como referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a motores sin escobillas de imán permanente que incluyen un rotor que tiene imanes permanentes interiores. Más particularmente, la presente invención se refiere a rotores de motor que incluyen imanes permanentes interiores y polos desiguales.

Los convencionales motores sin escobillas de imán permanente con rotores de imán permanente interior (IPM por sus siglas en inglés) tienen una distribución no sinusoidal del campo magnético de espacio de aire. Esta distribución no sinusoidal puede dar como resultado una forma no sinusoidal del campo electromagnético, lo cual puede afectar al control electrónico del motor y puede provocar una incrementada ondulación de torque, ruido y vibración. Además, la estructura repetitiva de los polos (es decir, los polos de polaridad alternante de norte y sur que tienen la misma geometría) puede provocar un aumento en los efectos del torque por posicionamiento preferencial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un rotor para un motor que incluye una pluralidad de piezas polares. Cada pieza polar define una longitud de arco polar y una longitud de arco activo diferente de la longitud de arco polar. Una porción de la pluralidad de piezas polares tiene una primera longitud de arco polar y una porción del resto de las piezas polares tienen una segunda longitud de arco polar que es diferente de la primera longitud de arco polar.

En una construcción, la invención proporciona un motor eléctrico que incluye un estator y un núcleo de rotor, que a su vez incluye una primera porción de rotor que se ubica en forma adyacente al estator y que tiene un diámetro exterior. La primera porción de rotor incluye una pluralidad de ranuras alargadas que definen una pluralidad de polos. El motor eléctrico también incluye una pluralidad de imanes. Cada uno de la pluralidad de ¡manes se ubica dentro de una de las ranuras, y está dispuesto de tal manera que cada uno de la pluralidad de polos tiene una longitud de arco magnético que es diferente de la longitud de arco magnético de cualquier polo adyacente.

En otra construcción, la invención proporciona un motor eléctrico que incluye un estator y una primera porción de rotor que se ubica en forma adyacente al estator y que tiene un diámetro exterior. La primera porción de rotor incluye un primer número de ranuras formadas en forma próxima al diámetro exterior para definir un primer número de piezas polares. Cada ranura incluye una primera región extrema y una segunda región extrema que cooperan con la ranura respectiva para definir una distancia interpolar. La distancia interpolar de cualquiera de las piezas polares es diferente de la distancia interpolar de por lo menos una pieza polar adyacente a la pieza polar seleccionada. Una segunda porción de rotor es sustancialmente la misma que la primera porción de rotor e incluye un primer número de piezas polares. La segunda porción de rotor se apila en forma axialmente adyacente a la primera porción de rotor, de manera que por lo menos una de las piezas polares de la segunda porción de rotor tiene una distancia interpolar diferente de la pieza polar adyacente de la primera porción de rotor. El motor eléctrico también incluye una pluralidad de imanes. Cada imán está ubicado adentro de una de las ranuras.

Todavía en otra construcción, la invención proporciona un motor eléctrico que incluye un estator y un rotor. El rotor incluye una primera porción de rotor que está ubicada en forma adyacente al estator y que tiene un diámetro exterior. La primera porción de rotor incluye una pluralidad de ranuras con forma de V, que tienen dos extremidades formadas de manera que el vértice de la ranura con forma de V se ubica más lejos del diámetro exterior que el resto de la ranura con forma de V, una primera región extrema y una segunda región extrema. Las ranuras y las regiones extremas cooperan para definir una pluralidad de aberturas, cada una teniendo una forma. Cada ranura con forma de V define una pieza polar. El motor eléctrico también incluye una pluralidad de imanes. Cada uno de la pluralidad de imanes está ubicado adentro de una de de las extremidades de las ranuras.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista extrema de un núcleo de rotor del tipo IPM (imán permanente interior por sus siglas en inglés); La figura 2 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM (imán permanente interior) con polos desiguales; La figura 3 es una vista en perspectiva despiezada de un núcleo de rotor formado de una pluralidad de porciones de rotor; La figura 3a es una vista extrema del núcleo de rotor de la figura 3; La figura 4 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM (imán permanente interior) con polos desiguales; La figura 5 es una vista extrema de otra laminación de rotor del tipo IPM (imán permanente interior) con polos desiguales y barreras de flujo; La figura 6 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM (imán permanente interior) con polos desiguales y barreras de flujo; La figura 7 es una vista extrema de un núcleo de rotor del tipo IPM (imán permanente interior) con ranuras en forma de V para imanes permanentes; La figura 8 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM con profundas ranuras en forma de V para imanes permanentes; La figura 9 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM con polos desiguales; La figura 10 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM con polos desiguales y barreras de flujo; La figura 11 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM con profundas ranuras en forma de V similares a las de la figura 8, pero con una longitud de polo activo más pequeña; La figura 12 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM similar al rotor de laminación de la figura 11 , con polos con una longitud activa desigual; La figura 13 es una vista en perspectiva de un motor que incorpora a cualquiera de los núcleos de rotor que se ilustran en la presente; La figura 14 es una vista extrema del núcleo de rotor de la figura 1 , incluyendo ángulos para una construcción posible; La figura 15 es una vista extrema del núcleo de rotor de la figura 2, incluyendo ángulos para una construcción posible; La figura 16 es una vista extrema del núcleo de rotor de la figura 6, incluyendo ángulos para una construcción posible; La figura 17 es una vista extrema del núcleo de rotor de la figura 9, incluyendo ángulos para una construcción posible; La figura 18 es una vista extrema del núcleo de rotor de la figura 12, incluyendo ángulos para una construcción posible; La figura 19 es una vista extrema de otro núcleo de rotor del tipo IPM con cuatro polos desiguales; y La figura 20 es una gráfica de densidad de espacio de aire contra la coordenada angular.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes de explicar al detalle cualquiera de las modalidades de la invención, deberá entenderse que la invención no está limitada, en esta solicitud, a los detalles de construcción y disposición de los componentes que se describen en la siguiente descripción o que se ilustran en los siguientes dibujos. La invención puede tener otras modalidades y puede ser practicada o realizada de varias maneras. También deberá entenderse que las frases y terminología que se usan en la presente tienen un propósito de descripción, y no deberán ser consideradas como limitantes. El uso de las frases "que incluye", "que comprendé" o "que tiene" y variaciones de las mismas, en la presente significa que abarcan los artículos enumerados después y equivalentes de los mismos, así como artículos adicionales. A menos que se especifique o que se limite de otra manera, los términos "montado", "conectado", "soportado" y "acoplado" y variaciones de los mismos, se utilizan ampliamente y abarcan directa o indirectamente montajes, conexiones, soportes y acoplamientos. También, "conectado" y "acoplado" no están restringidos a las conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos. Además, cuando se proporciona un método, procedimiento o una enumeración de pasos, el orden en el que se presenta el método, procedimiento o enumeración de pasos no deberá ser considerado como limitante de la invención de ninguna manera.

Una típica construcción de rotor para motores sincrónicos de imán permanente (también conocidos como motores de imán permanente sin escobillas) consiste en un núcleo sustancialmente cilindrico de material ferromagnético, como acero laminado, con imanes de arco unidos a la superficie orientada hacia el espacio de aire del motor y el estator. Desde un punto de vista magnético, dicho motor es sustancialmente no saliente, siendo aproximadamente las mismas las inductancias de los ejes d y q. Cuando es impulsado por un controlador electrónico, un motor de esta construcción de preferencia opera de manera que el fasor de la corriente del estator se alinee con el eje q, para proporcionar el torque máximo por ampere.

Otras típicas construcciones de rotor, conocidas para los expertos en la técnica, son del tipo interior, en donde los imanes se insertan dentro del núcleo del rotor y se magnetiza en forma sustancialmente radial, en una configuración que normalmente se denota como IPM (imán permanente interior, por sus siglas en inglés), o se magnetiza en forma sustancialmente tangencial en una configuración conocida típicamente como "rayo" debido a la semejanza de la posición de los imanes con los rayos de una rueda. Desde un punto de vista magnético, dicho motor es sustancialmente saliente, ya que el valor de la inductancia del eje q no saturado es más grande que el valor de la inductancia del eje d. Cuando es impulsado por un controlador electrónico, un motor de esta construcción de preferencia opera de manera que el fasor de la corriente del estator tenga, además del componente de corriente del eje q, un componente del eje d desmagnetizador para sacar ventaja del torque de reluctancia y también mejorar la salida de torque. Sin embargo, se sabe que la saturación de la trayectoria de flujo de la armadura del eje q, que tiende a ser más bien alta en los motores IPM convencionales, reduce la inductancia del eje q y el torque de reluctancia.

Tanto el motor IPM como el motor SPM normalmente emplean un estator con un núcleo construido con un material ferromagnético, como acero eléctrico laminado (acero de motor eléctrico enrollado en frío), o un núcleo de metal en polvo, y un bobinado que puede ser del tipo distribuido o concentrado. Los estatores que se emplean junto con el rotor IPM y SPM, respectivamente, pueden ser diferentes, ej., pueden tener diferentes dimensiones, número de ranuras, grado de acero, etc. Normalmente se proporciona un sesgó axial relativo entre el estator y el rotor. En el motor SPM los ¡manes o la magnetización están sesgados, mientras que en el motor IPM el núcleo del estator puede estar sesgado.

La figura 13 ilustra un motor 10 que incluye un estator 15 y un rotor 20. El estator 15 está soportado en un alojamiento 25 y define una abertura de rotor 30, que tiene un tamaño adecuado para recibir al rotor 20 y definir un espacio de aire deseado 35 entre los mismos. El rotor 20 incluye un núcleo que soporta imanes permanentes, que están configurados para inducir la rotación del rotor 20 en respuesta a un flujo de corriente eléctrica a través del estator 15.

La figura 1 es una vista en sección transversal de un núcleo de rotor 101 hecho de acero eléctrico laminado o de otros materiales ferromagnéticos, como polvo de hierro comprimido o compuestos magnéticos suaves (SMC). En las construcciones que emplean acero eléctrico laminado, las laminaciones son apiladas en una dirección hacia la pila 33 para definir una o más porciones de núcleo. El núcleo, o la porción de núcleo, tiene ranuras 102 que incluyen dos extremos o porciones extremas 03.

En las ranuras se colocan imanes permanentes (PM) 104. En la figura 1 sólo se muestran dos imanes, pero deberá entenderse que el número y las dimensiones de ilos imanes pueden variar. Normalmente se colocan ¡manes de diferentes polaridades, norte (N) y sur (S), respectivamente, en dos ranuras de imán 102 consecutivas. El núcleo que se muestra en la figura 1 es adecuado para usarlo en un motor de imán permanente interior (IPM) de seis polos, siendo posibles más o menos polos, dependiendo del diseño del motor.

Se notará que los ¡manes 104 se muestran artificialmente pequeños en comparación con la ranura 02, para los propósitos de la ilustración. Pero un experto en la técnica se dará cuenta que los imanes 104 generalmente tienen un tamaño adecuado para insertarse en forma ajustada en las ranuras 102, para inhibir el movimiento no deseado de los imanes 104.

Los extremos 103 de una ranura de imán permanente 102 y la superficie exterior del rotor definen un puente magnético exterior 109. Las regiones extremas 103 de dos ranuras adyacentes de imán permanente 102 cooperan para definir un puente magnético interior 108, a veces conocido como puente interpolar. Un eje 106 que pasa a través del centro del rotor y sustancialmente a través de la parte media del puente interpolar 108 define la demarcación entre dos polos de rotor consecutivos que pueden tener polaridades opuestas N y S, y está definido como un eje interpolar 106. Dos ejes interpolares 106 consecutivos definen los límites de una pieza polar de rotor 105. Una línea que pasa a través del centro del rotor y sustancialmente a través de la parte media de una pieza polar 105 define un eje polar del centro 107.

Con respecto a la figura 1 , la longitud (distancia) de arco interpolar se mide en la superficie exterior del rotor entre dos ejes interpolares consecutivos 106. Las líneas 111 y 112 se extienden a través del centro del núcleo y los dos puntos extremos de la región extrema de la ranura de imán permanente 103, respectivamente, como se muestra en la figura 1. De esta forma se definen dos arcos entre las líneas adyacentes 111 y 112 en cualquier polo dado. El primero de estos arcos, el arco 121 se extiende entre las líneas 1 2, y el segundo de estos arcos, el arco 122 se extiende entre las líneas 111. La longitud de polo activo (arco) se define como el promedio entre los arcos 121 y 122. La longitud de arco de los puentes interpolares 108 se define como la distancia más corta o el ángulo entre dos líneas adyacentes 111.

Aunque las definiciones anteriores están basadas en la geometría, deberá entenderse que son preferibles las definiciones basadas en el patrón de campo magnético. Esto es particularmente importante, por ejemplo, para los rotores en los que los puentes interpolares no se alinean por completo con la dirección radial, como es el caso del rotor de 4 polos que se muestra en la figura 19. Las definiciones magnéticas se introducen con referencia a la figura 20, que ejemplifica el componente radial de la densidad de flujo magnético en el espacio de aire de un motor que incorpora un rotor del tipo que se muestra en la figura 1. Para el propósito de las definiciones, se considera que el motor! eléctrico opera con las bobinas del estator en circuito abierto, es decir, sin ninguna corriente fluyendo por los conductores. La curva que se muestra en la figura 20 se obtuvo por medio de un análisis de elementos finitos electromagnéticos e incluye la causa de las depresiones (ondulaciones) por las ranuras del estator. En el ejemplo hay 36 ranuras de estator, es decir, 6 por polo. También se puede medir el campo en el espacio de aire del motor, utilizando instrumentos magnéticos conocidos por los expertos en la técnica.

Desde un punto de vista magnético, el eje interpolar 106 está definido por el cruce por cero del componente radial de la densidad de flujo magnético que sufre una transición desde un polo norte (N) hasta un polo sur (S) adyacente. El eje interpolar 106a está definido por el cruce por cero del componente radial de la densidad de flujo magnético que sufre una transición desde un polo N hasta un polo S adyacente. En este ejemplo, la longitud (distancia) del arco polar magnético 2003 del polo norte es igual a 60 grados, y es igual a la longitud del arco polar magnético 2004 del polo sur. En otras construcciones, como la que se muestra en la figura 2, dos polos adyacentes pueden tener diferentes longitudes de polo magnético.

Desde un punto de vista magnético, la longitud de polo activo está influenciada por las dimensiones geométricas de los puentes interpolares 108 y los puentes magnéticos exteriores 109, y también por las propiedades electromagnéticas de los materiales, y por las condiciones de operación con carga del motor que contribuyen a la saturación magnética del puente y al flujo de fuga magnética a través de los puentes. Empezando desde la posición de grado 0 de la figura 20, un eje 2010 está definido por la posición en la que el componente normal de: circuito abierto de la densidad de flujo de espacio de aire excede primero el 40% del valor pico de densidad de flujo 2020. Un eje 2011 es definido por la posición después de la cual la densidad de flujo de espacio de aire ya no excede del 40% del valor pico de la densidad de flujo 2020. Los dos ejes 2010 y 2011 cooperan para definir la longitud de polo magnético activo 2012. Se pueden introducir definiciones similares para el polo sur mostrado en la figura 20.

Para un diseño que tiene puentes interpolares 108 sustancialmente delgados y porciones extremas 103 sustancialmente pequeñas, el arco 122 es sustancialmente igual a la distancia interpolar. En el diseño ejemplar que se muestra en la figura 1 , los arcos 121 , 122 y 131 tienen aproximadamente 47, 57, y 3 grados, respectivamente. Por lo tanto el valor de la longitud de arco polar activo es igual a (47+57)/2 o 52 grados. Para este ejemplo de 6 polos, la longitud (general) de polo (arco) de cada polo es de 60 grados, es decir, 360 grados divididos entre el número de polos, mientras que la longitud de arco polar activo de cada polo es de 52 grados.

Los ángulos mencionados antes son geométricos o también conocidos como grados mecánicos. Para el estudio de motores eléctricos, también se emplean grados eléctricos de manera que los resultados se pueden generalizar para diferentes polaridades de motor. Los grados eléctricos son iguales a la cantidad de grados mecánicos por el número de pares polares, es decir, el número polos dividido entre dos. Por ejemplo, el diseño de 6 polos mencionado anteriormente, los 52 grados mecánicos corresponden a 156 grados eléctricos.

La figura 2 es una vista extrema de un núcleo de rotor 200 de acuerdo con una modalidad de la invención. En la construcción de la figura 2, el núcleo de rotor 200 incluye seis piezas polares 201-206 que tienen una geometría diferente y diferentes longitudes de arco. Las piezas polares opuestas 201 y 204, 202 y 205, 203 y 206, son simétricas entre sí para mejorar el desempeño del motor reduciendo el efecto de las fuerzas radiales y la tracción magnética desbalanceada. En otras palabras, el núcleo 200 tiene simetría de dos cuadrantes (180 grados) pero tiene una asimetría de un cuadrante (90 grados). Por ejemplo, el 1er cuadrante (es decir, entre las 2 en punto y las 3 en punto) es asimétrico con el 2o cuadrante (es decir, las 12 en punto y las 9 en punto). En una base más general, la configuración tiene una asimetría de una pieza polar y media. En otras palabras, un cuadrante de la geometría del núcleo 200 es una imagen de espejo de los cuadrantes adyacentes.

El núcleo del rotor 200 incluye ranuras de imán permanente 211-216 que están ubicadas y configuradas en forma similar a las ranuras de imán 104 de la figura 1. Sin embargo, las regiones extremas de ranura de las ranuras 211-216 difieren de las regiones extremas 103 de la figura 1. La geometría de los polos 201 y 204 se puede explicar a través del morfismo geométrico, empezando desde una pieza polar 105 de la figura 1 y "sesgando" en la dirección de las manecillas del reloj la región extrema de ranura 103 para volverse sustancialmente la región extrema de ranura 221 de la figura 2. La región extrema de ranura 103 opuesta es sustancialmente la misma que las regiones extremas 103 de la figura 1.

Las piezas polares 202 y 205 incluyen una ranura rectangular 212, 215 en su mayor parte que incluye dos pequeñas porciones extremas 201a que se extienden radialmente hacia afuera y definen una porción extrema estrecha de la ranura rectangular 212, 215. Las porciones estrechas proporcionan topes que inhiben el movimiento indeseable de los imanes. Dos aberturas 222a y 222b se ubican en forma adyacente a las pequeñas porciones extremas 201a y tienen una dimensión y posición adecuadas para reducir al mínimo el flujo de fuga magnética y al mismo tiempo mejorar la resistencia mecánica del rotor.

La geometría de las piezas polares 203 y 206 se puede ejemplificar por medio del morfismo geométrico empezando desde una pieza polar 105 de la figura 1 , y "sesgando" en la dirección contraria a las manecillas del reloj el extremo de ranura 103 para que se vuelva sustancialmente el extremo de ranura 223 de la figura 2. El extremo opuesto de ranura 103 es sustancialmente el mismo que el extremo de ranura 103 de la figura 1.

El núcleo 200 de la figura 2 incluye cuatro piezas polares 201, 203, 204, y 206 largas y dos piezas polares 202, 205 cortas. Como se ilustra con respecto a la pieza polar 206, las piezas polares largas definen dos líneas radiales 111 que pasan a través de los puntos más exteriores de las porciones extremas, y dos líneas radiales 112 que pasan a través de los puntos más interiores de las porciones extremas. Así, las piezas polares largas definen cada una un primer arco 231 que se extiende entre las líneas 112 y un segundo arco 232 que se extiende entre las líneas 111.

Con referencia a la pieza polar 205, las piezas polares cortas definen cada una dos líneas radiales 111 que se extienden a través del punto más exterior de la abertura 222a y 222b respectivamente. Dos lineas radiales 112 adicionales que se extienden a través del punto más interior de la abertura 222a y 222b respectivamente. Así, las piezas polares cortas definen cada una un primer arco 233 que se extiende entre las líneas 112 y un segundo arco 234 que se extiende entre las líneas 111. Un tercer arco 235 se define entre las líneas 111 de las piezas polares adyacentes 205, 206, y se define un cuarto arco 236 entre las líneas 111 de piezas polares adyacentes 201 , 206.

En la construcción preferida, la distancia inerpolar de las piezas polares 201 , 203, 204 y 206 es igual entre las mismas, y es igual a un arco polar promedio de 60 grados más un ángulo de sesgo polar. En consecuencia, la distancia inerpolar de la pieza polar 202 es igual a 60 grados menos 2 veces el ángulo de sesgo polar. Como se mencionó con respecto a la figura 1 , la longitud de arco activo de cada pieza polar se calcula como el promedio de los dos arcos definidos por las líneas 111 y 112. Así, la longitud de arco activo de las piezas polares largas es igual al promedio del arco 231 y el arco 232. La longitud de arco activo de las piezas polares cortas es igual al promedio del arco 233 y él arco 234.

El ángulo de sesgo polar óptimo está definido por la polaridad del rotor, por el diseño del estator (ej., el número de ranuras y el diseño de las bobinas), y por la optimización objetiva o criterio. Por ejemplo, para reducir la armonía de ranuracion del estator y los efectos del torque por posicionamiento preferencial, el ángulo de sesgo del polo se selecciona de manera que sea igual a una fracción de la distancia entre ranuras del estator, como una sexta parte o una tercera parte. Si se emplea otro criterio de optimización, como la reducción del contenido armónico del campo magnético del espacio de aire o la reducción de algún armónico (ej. el 5o o el 7o armónico) se puede seleccionar otro valor de ángulo de sesgo polar.

También puede variar la longitud de arco polar activo, con la modificación de los arcos 231 , 232, 233 y 234 obtenidos con el diseño dimensional de los extremos 221 , 223 y las aberturas 222a y 222b. Siguiendo el procedimiento explicado con referencia a la figura 1 , los arcos 231-236 se definen como se muestra en la figura 2. En una construcción posible, las longitudes del arco para los arcos 231 , 232, 233 y 234 son aproximadamente 53.3, 64.5, 33.5 y 45 grados, respectivamente. La longitud de arco polar activo para las piezas polares; 201 y 203 es por lo tanto, aproximadamente 58.9 grados y para la pieza polar 202 es aproximadamente 39.3 grados. El promedio para todas las piezas polares de rotor es 52.4 grados. Los puentes del arco 235 y 236 tienen valores de aproximadamente 2 a 3 grados.

Mientras en la descripción anterior de la figura 2 los elementos geométricos se utilizaron para definir el arco polar y el arco polar activo, se entiende que las definiciones magnéticas pueden introducirse en una base por polo siguiendo el procedimiento descrito con referencia a la figura 20. En este caso, los polos adyacentes pueden tener diferentes longitudes de arco magnético y diferentes longitudes de arco polar activo. Lo mismo es aplicable para otras construcciones descritas, como por ejemplo lo mostrado en la figura 9. Un aspecto interesante de la invención es que puede aplicarse a cualquier máquina que tenga un número de polos que son enteros múltiplos de cuatro o seis. En las construcciones con múltiplos de cuatro, la suma de las longitudes polares magnéticas de cualquiera de los dos polos adyacentes es igual a aproximadamente 360 grados eléctricos con 360 preferiblemente. De manera similar, en las construcciones con múltiplos de seis polos, la suma de las longitudes polares magnéticas de cualquiera de los tres polos adyacentes es igual a aproximadamente 540 grados eléctricos con 540 preferiblemente. En general, una variación de más de un grado del ángulo preferible degradará el desempeño de la máquina y no es deseable.

Para promediar o equilibrar axialmente el efecto de un núcleo de rotor asimétrico con diferentes geometrías de la pieza polar sobre las fuerzas radiales del motor y la fuerza magnética no equilibrada y sobre los parámetros como la forma de onda emf posterior, el núcleo 200 está preferiblemente construido con módulos axiales 301-306 como se muestra en la figura 3. Una primera sección 311 comprende tres módulos 301 , 302 y 303 girados por 120 grados sustancialmente! o un número entero múltiplo de 120 grados con respecto al módulo anterior para que las regiones de extremo de ranura de imán permanente y los bordes magnéticos entre los polo no necesariamente se alineen, como se ilustra en la figura 3a.

La segunda sección 312, que incluye los módulos 304, 305 y 306 está construida de manera similar. En la construcción preferida, los módulos axiales 301-306 tienen la misma longitud axial que es una fracción de la longitud total del núcleo, es decir, un sexto en el ejemplo de la figura 3.

Cuando están montadas en el eje de motor (no se muestra) las dos secciones 311 y 312 están escalonados axialmente, es decir, girados entre sí para mejorar adicionalmente la sinusoidalidad de la emf posterior y la forma de onda de inductancia y reducir la rotación irregular y el par de torsión de ondulación. Como se ¡lustra en las figuras 3 y 3a, las dos secciones 311 y 312 están escalonadas por 10 grados para mejorar el desempeño de un motor de 3 fases equipado con un estator que tiene nueve ranuras y bobinas concentradas devanadas alrededor de cada diente.

Para mejorar adicionalmente la operación del motor, la construcción de la figura 2 puede ser combinada, como se muestra en las figuras 4-5 con el concepto de emplear laminaciones 400 que incluyen barreras de flujo distribuido de forman no uniforme 401 , es decir, aberturas en la parte superior de las piezas polares 201-206. Las solicitud de patente de Estados Unidos No. 12/050,087, presentada el 17 de marzo de 2008 describe barreras de flujo similares y por la presente está incorporada a manera de referencia. Como se ilustra en las figuras 4 y 5, las piezas polares largas 201, 203, 204, 206 cada una incluye tres barreras de flujo 401. Las barreras de flujo 401 son aberturas alargadas de longitudes diferentes colocadas entre una superficie externa 405 de la laminación 400 y las ranuras de imán permanente 211 , 213, 214, 216. Las aberturas 401 están sesgadas en la dirección de la porción de extremo sesgada 221 de cada una de las piezas polares 201 , 203, 204, 206. De este modo, las aberturas 401 de las piezas polares 201 y 204 están sesgadas en dirección derecha, mientras que las aberturas 401 de las piezas polares 203 y 206 están sesgadas en dirección izquierda. Las barreras 401 incluyen paredes laterales que no necesariamente son paralelas entre sí, como se ilustra en la figura 4. Sin embargo, la figura 5 ilustra una construcción en la que por lo menos parte de las paredes laterales son sustancialmente paralelas entre sí dentro de cada pieza polar 201 , 203, 204, 206. Las piezas polares cortas 202 y 205 incluyen una sola barrera de flujo 410 que está colocada en aproximadamente el centro de la pieza polar entre las ranuras de los imanes permanentes 212, 215 y la superficie externa 405 de la laminación 400.

La figura 6 ilustra otra modalidad de un núcleo 600 que incluye un par de piezas polares largas 602a y 602b y dos pares de piezas polares cortas 601a y 601b y 603a y 603b, respectivamente. El morfismo geométrico puede aplicarse para obtener la geometría del núcleo 600 del núcleo 101 de la figura 1 a través de un procedimiento similar como el descrito con referencia a la figura 2 al "sesgar" como lo requiere las regiones de extremo de ranura de imán permanente. Específicamente, las piezas polares cortas 601a y 601b incluyen una ranura de imán 604 y una primera porción de extremo 606 que es similar a aquellas de la construcción de la figura 1. La segunda porción de extremo 605 está sesgada en dirección izquierda hacia el centro de la pieza polar, con lo cual se acorta la longitud de arco de la pieza polar cuando se compara con a construcción de la figura 1. Las piezas polares cortas 603a incluyen una ranura de imán permanente 604 y una primera porción de extremo 606 similar a aquellas ilustradas en la construcción de la figura . La segunda porción de extremo 607 está sesgada en dirección derecha hacia el centro de la pieza polar respectiva para acortar la longitud de arco polar.

Las piezas polares cortas 602a y 602b incluyen una ranura de imán permanente 604 y dos porciones de extremo 608 que están sesgadas hacia afuera para extender la longitud de arco de las piezas polares largas 602a, 602b. La forma de cada una de las porciones de extremo 608 se modifica cuando se compara con las porciones de extremo de la figura 1 de tal manera que las paredes más externas de cada porción de extremo 608 son sustancialmente paralelas a las paredes más externas de la porción de extremo adyacente 605, 607. De este modo, dos porciones de extremo adyacentes 608, 605, 607 cooperan para definir un puente 609 que tiene un ancho sustancialmente uniforme.

Dependiendo de la carga electromagnética del diseño del motor, la geometría de la figura 6 puede ser ventajosa al reducir la saturación magnética local en las piezas polares. En la figura 6, los extremos de ranura de imán permanente 605, 606, 607, 608 se muestran como continuos con la I porción de la ranura 604 en la que se localiza el imán. Las disposiciones alternativas en las que parte de o todas las porciones de extremo de ranura 605, 606, 607, 608 se remplazan por una combinación de puentes y aberturas magnéticas, como se muestra también son posibles por ejemplo sobre el polo 202 en la figura 2.

La figura 7 muestra la sección transversal de otro tipo de núcleo de rotor del imán permanente interior 700 que incluye ranuras de imán permanente 701 que están sustancialmente formadas en V. Para definir un rotor de seis polos cada ranura de imán permanente 701 recibe dos ¡manes permanentes 702a, 702b con la polaridad como se marca en la figura 7. El núcleo 800 mostrado en la figura 8 tiene piezas polares similares 801 con ranuras en V más profundas 805 y extremos de ranura de imán permanente más grandes 806 cuando se comparan con aquellas de la figura 7. Las porciones de extremo adyacentes 806 cooperan para definir un puente interpolar angosto 807 entre cualquiera de las dos piezas polares adyacentes. Una de las ventajas de esta construcción es que la parte superior central de la pieza polar (entre las ranuras del imán y la superficie externa de rotor) es sustancialmente más grande y por lo tanto, la saturación de la trayectoria de flujo del eje q de reacción de armadura se reduce y el desempeño de salida del motor se mejora.

El núcleo 900 mostrado en la figura 9 tiene cuatro piezas polares largas de igual longitud 901 , 903, 904 y 906 y dos piezas polares cortas 902, 905. Las piezas polares largas 901 , 903, 904 y 906 incluyen porciones de extremo sustancialmente rectangulares 806, mientras que las piezas polares cortas incluyen porciones de extremo más pequeñas 910 que son, más triangulares y están sesgadas hacia adentro para reducir el tamaño de las piezas polares 902, 905. Cada pieza polar define líneas radiales 111 y 112 como se describe con respecto a las figuras 1 y 2. Adicionalmente, los arcos 931 , 932, 933, 934 y 935 se definen entre las líneas 111 y 112 de las diferentes piezas polares como se describió con respecto a las figuras 1 y 2.

El núcleo 900a de la figura 10 combina el concepto de pieza polar desigual de la figura 9 con el uso de barreras de flujo asimétricas para mejorar adicionalmente el desempeño del motor. Las piezas polares largas 901 , 903, 904 y 906 incluyen tres barreras de flujo 950 de diferentes longitudes y disposiciones. Las barreras de flujo 950 de los polos 901 y 904 incluyen paredes laterales sustancialmente rectas que no necesariamente son paralelas entre sí. Las barreras de flujo 950 de los polos 903 y 906 incluyen dos barreras 950 con paredes laterales sustancialmente rectas y una barrera 950a que incluye un codo que sesga ligeramente el extremo que está más afuera de la barrera 950a.

Las piezas polares cortas 902 y 905 incluyen una sola barrera de flujo grande 915 y dos aberturas pequeñas 920. Las aberturas grandes 915 son sustancialmente alargadas y cruzan una línea radial que pasa a través del centro de las piezas polares cortas 902, 905. Las barreras pequeñas 920 están colocadas cerca de las porciones de extremo 910 y son sustancialmente triangulares de tal manera que cooperan con las porciones de extremo adyacentes 910 para definir un puente angosto 935 entre ellos.

En una construcción de un motor de 6 polos de 3 fases equipada con el núcleo de rotor 9Ó0 de la figura 9 y con un estator que tiene 36 ranuras y una solapa equivalente distribuida devanada con una distancia corta de 5 ranuras, el desempeño sobre la carga óptimo puede obtenerse para una longitud polar activa de aproximadamente 55.5 grados para las piezas polares 901 , 903, 904 y 906 y de aproximadamente 46 grados para las piezas polares 902 y 905. Más específicamente, los valores para los arcos 931 , 932, 933, 934 y 935 fueron aproximadamente 60.6, 51.1 , 50.6, 41.1 y 2.7 grados respectivamente. Con base en estos valores, la longitud de polos activos promedio es igual a 52.3 grados mecánicos. Más generalmente, la escala preferida para la longitud de polos activos promedio es 125 a 165 grados eléctricos.

En la construcción ilustrada en la figura 8, los puentes interpolar 807 son sustancialmente delgados. La figura 11 ilustra otra construcción que es similar a la construcción de la figura 8 con la excepción de que los puentes interpolar 1107 definidos por las porciones de extremo de ranura de imán permanente 1106 son sustancialmente más grande que los puentes 807 de la figura 8, con lo cual producen una longitud de polos activos que es aproximadamente de 45 grados en este caso, es decir, sustancialmente más pequeño que la longitud de polo de 60 grados. El tamaño de la longitud de polos activos puede cambiar al modificar el ancho de los puentes interpolar 107 y/o el ancho de los extremos de ranura de imán permanente 1106. El tamaño de la longitud de polos activos influye en el contenido armónico del campo magnético en el espacio de aire y el circuito magnético.

El núcleo de rotor 1200 de la figura 12 es similar al núcleo 1100 de la figura 11 , pero incluye cuatro piezas polares largas y dos piezas polares cortas. Las piezas polares 1201 y 1204 incluyen una ranura de imán 1250 y una porción de extremo 1106 similar a aquellas de la figura 11. No obstante, la segunda porción de extremo 1210 está sesgada en dirección derecha para producir dos piezas polares largas. Las piezas polares 1203 y 1206 incluyen una ranura de imán 1250 y una porción de extremo 1106 similar a aquellas de la figura 11. No obstante, la segunda porción de extremo 121 está sesgada en dirección izquierda lejos del centro de la pieza polar para producir dos piezas polares largas. Las piezas polares restantes 1202 y 1205 son similares a las piezas polares 1101-1106 de la figura 11.

Las porciones de extremo 1210, 1211 están sesgadas por el mismo ángulo sesgado seleccionado de manera óptima. Todos los demás elementos, incluyendo la porción de cuerpo de las ranuras de imán permanente 1250 y la geometría total de las piezas polares 1202, 1205 son sustancialmente las mismas que aquellas de la figura 11. En consecuencia, los puentes interpolar 1207 y 1208 son más delgados que los puentes interpolar 1209 que están colocados en a las 12 y 6 en punto. Tanto el arco activo como la longitud general de las piezas polares 1201 , 1203 están aumentados. La longitud activa de la pieza polar 1202 permanece sin cambios y la longitud de los polos de la pieza polar 1202 se reduce al doble del valor angular (del arco) mediante lo cual cada una de las piezas polares 1201 y 1203 ha aumentado. En el diseño de ejemplo mostrado en la figura 12, las piezas polares 1201 y 1203 tienen la misma longitud activa de aproximadamente 48.33 grados, mientras que la pieza polar 1202 tiene una longitud activa sustancialmente igual a 45 grados. El arco para el puente 1209 es aproximadamente ¡ 10.4 grados y para los puentes 1207 y 1208 aproximadamente 7 grados.

Las combinaciones entre los diferentes conceptos y características descritos también son posibles. Por ejemplo, con referencia a la figura 12, otra modalidad puede derivar al sesgar también los extremos de ranura de imán permanente 1212a y 1212b en la pieza polar 1202 por aproximadamente 3.33 grados. Como un resultado, todos los puentes serán iguales y la longitud de polos activos de la pieza polar 1202 se reduce a aproximadamente 6.67 grados de aproximadamente 45 grados a aproximadamente 38.33 grados. En este rotor de ejemplo, la longitud de polo activo promedio sería aproximadamente 45 grados.

En otras construcciones, el ángulo 1231 de únicamente parte de las ranuras de imán permanente en forma de V 1250 puede cambiarse. Aunque esto pueda resultar en una desalineación axial de las ranuras de imán permanente 1250 en una estructura modular como la mostrada en la figura 3, el diseño puede ser benéfico al reducir el contenido armónico del campo magnético del motor.

Los conceptos innovadores descritos pueden extenderse directamente a los motores y al rotor que roza una polaridad que es un entero múltiplo de seis (por ejemplo, 12 polos) y, sobre una base más general, a otras polaridades que están dentro del alcance de la invención.

Un núcleo; de rotor de ejemplo de 4 polos 2000 se muestra en la figura 19. Dos de los polos 20005 son más anchos que los otros dos polos 2009 por un ángulo, el cual se selecciona de manera óptima para mejorar el contenido armónico de la densidad de flujo y mejorar el funcionamiento del motor. La estructura tiene una simetría de 180 grados que reduce el efecto de las fuerzas radiales. La suma del arco polar para dos polos adyacentes es igual a 180 grados mecánicos. En las construcciones de rotor de 6 polos previas, la suma del arco polar para tres polos adyacentes es igual a 180 grados mecánicos. El principio de diseño de la figura 19 puede extenderse a cualquier topología de rotor que tenga una pluralidad que es un número entero múltiplo de cuatro.

La variación, sobre una base por polo de los valores del arco de polo magnético o longitud y el arco de polo activo o longitud afecta el contenido armónico del campo magnético del motor. Esto permite mejoras en el desempeño del motor que de otro modo requeriría un sesgo axial relativo de estator y rotor. Por lo tanto, la invención también es benéfica al mejorar la manufacturabilidad de las máquinas eléctricas.

Las figuras 14 a 18 ilustran construcciones específicas de varias modalidades aquí ilustradas. Debe observarse que estas construcciones I específicas son una disposición posible con otras disposiciones que son posibles y en algunas aplicaciones, probablemente ventajosas sobre las ilustradas en la presente.

La figura 14 ilustra una construcción específica de la modalidad de la figura 1. La figura 15 ilustra una construcción específica de la modalidad de la figura 2. La figura 16 ilustra una construcción específica de la modalidad de la figura 6. La figura 17 ilustra una construcción específica de la modalidad de la figura 9. La figura 18 ilustra una construcción específica de la modalidad de la figura 12.

Debe observarse que el término dirección en dirección apilada 33 se utiliza en la presente para describir la dirección en la que el núcleo de rotor crece ya que las laminaciones adicionales están apiladas sobre el mismo. De tal manera, la dirección apilada 33 generalmente se extiende a lo largo del eje de rotación o del eje central de la flecha 130 sobre la cual se unen las laminaciones.

El término polo o porción polar se utiliza para definir las porciones sustancialmente en forma de pastel de las laminaciones o rotores que incluyen una ranura de imán completa. Las porciones polares pueden ser geométricamente similares y pueden incluir cierta asimetría o pueden ser diferentes a la vez. Además, el número de porciones polares no indica el número de polos magnéticos definidos por el rotor ya que pueden proporcionarse más polos magnéticos al incluir múltiples imanes de polaridad diferente en cada polo o porción polar. Alternativamente, múltiples polos o porciones polares pueden incluir imanes de la misma polaridad, con lo cual se combinan eficazmente ' en polos magnéticos de tal manera que el rotor resultante tiene menos más polos magnéticos que las porciones polares o polos.

Se ha descrito la invención haciendo referencia a las laminaciones de rotor.; Se entiende que los conceptos generalmente son aplicables a los otros componentes de rotor, como módulos axiales de otro tipo de material ferromagnético como acero en polvo compacto o compuestos magnéticos suaves. Se ha descrito la invención haciendo referencia a los rotores que son internos al estator. Se entiende que los conceptos generalmente son aplicables a los motores que tienen el rotor exterior al estator, una construcción comúnmente descrita como un diseño al revés.

Debe observarse que algunas laminaciones podrían estar dispuestas para incluir características en varias figuras de la presente, pero no ilustradas. Por lo tanto, un número de otras disposiciones son posibles con base en varias combinaciones de las características aquí descritas.

De esta manera, la invención provee, entre otras cosas, un rotor nuevo y útil para usarse en un motor. El rotor incluye imanes internamente montados y pueden utilizarse, entre otras cosas, para reemplazar un motor con imanes permanentes montados sobre la superficie de rotor y para mejorar el desempeño del motor.

Claims (30)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una máquina eléctrica que comprende: un estator; un núcleo de rotor incluyendo una primera porción de rotor colocada adyacente al estator y que tiene un diámetro externo; la primera porción de rotor colocada adyacente al estator y que tiene una pluralidad de ranuras alargadas que definen una pluralidad de polos; y una pluralidad de imanes, cada uno de la pluralidad de imanes colocados en una de las ranuras y dispuestos de tal manera que cada uno , de la pluralidad de polos tiene una longitud de arco magnético que es diferente a una longitud de arco magnético de cualquier polo adyacente.

2 - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además 1 porque la primera porción de rotor define un eje giratorio y donde la primera porción de rotor es asimétrica sobre cualquiera de los ejes interpolar que pasa a través del eje giratorio y es normal al eje giratorio.

3.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el número total de polos en la pluralidad de polos es un entero múltiplo de cuatro.

4.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque la suma de las longitudes del arco magnético de cualquiera de los dos polos adyacentes es aproximadamente igual a 360 grados eléctricos.

5.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el número total de polos en la pluralidad de polos es un entero múltiplo de seis.

6. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque la suma de las longitudes del arco magnético de cualquiera de los tres polos adyacentes es aproximadamente igual a 540 grados eléctricos.

7. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque cada polo define una longitud de arco magnético que es entre aproximadamente igual a 125 grados eléctricos y 165 grados eléctricos.

8. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque la primera porción de rotor está formada de una pluralidad de laminaciones apiladas en una dirección axial.

9. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el núcleo de rotor incluye una segunda porción de rotor que es sustancialmente la misma que la primera porción de rotor, la segunda porción de rotor colocada adyacente a la primera porción de rotor.

10. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque la primera porción de rotor incluye cuatro ranuras y donde la segunda porción de rotor está girada aproximadamente 90 grados con respecto a la primera porción de rotor de tal modo que por lo menos una ranura de la primera porción de rotor es adyacente a la ranura de la segunda porción de rotor que tiene una forma diferente.

11. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque el núcleo de rotor incluye una tercera porción de rotor que es sustancialmente la misma que la segunda porción de rotor, la tercera porción de rotor colocada adyacente a la segunda porción de rotor.

12. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque la primera porción de rotor incluye seis ranuras y donde la segunda porción de rotor está girada aproximadamente 60 grados con respecto a la primera porción de rotor y la tercera porción de rotor está girada aproximadamente 120 grados con respecto a la primera porción de rotor de tal manera que por lo menos una ranura de la primera porción de rotor es adyacente a la ranura de la segunda porción de rotor que tiene una forma diferente, y por lo menos una ranura de la segunda porción de rotor es adyacente a la ranura de la tercera porción de rotor que tiene una forma diferente.

13. - Una máquina eléctrica que comprende: un estator; una primera porción de rotor colocada adyacente al estator y que tiene un diámetro externo, la primera porción de rotor incluye un primer número de ranuras formadas cerca del diámetro externo para definir un primer número de piezas polares, cada ranura incluye una primera región de extremo y una segunda región de extremo que coopera con la ranura respectiva para definir un sesgo polar, el sesgo polar de cualquier extremo de las piezas polares es diferente al sesgo polar de por lo menos una pieza polar adyacente a una pieza polar seleccionada; una segunda porción de rotor sustancialmente igual a la primera porción de rotor e incluye un primer número de piezas polares, la segunda porción de rotor apilada axialmente adyacente a la primera porción de rotor de tal modo que por lo menos una de las piezas polares de la segunda porción de rotor tiene un sesgo polar diferente a la pieza polar adyacente de la primera porción de rotor; y una pluralidad de imanes, cada imán colocado dentro de una de las ranuras.

14. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque cada ranura está por lo menos parcialmente definida por dos bordes lineales sustancialmente paralelos.

15. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque la primera porción de rotor está formada de una pluralidad de laminaciones apiladas en una dirección axial.

16. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada además porque la segunda porción de rotor está formada de una segunda pluralidad de laminaciones que son iguales a la primera pluralidad de laminaciones.

17.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque la primera porción de rotor incluye cuatro piezas polares y donde la segunda porción de rotor está girada aproximadamente 90 grados con respecto a la primera porción de rotor.

18.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque comprende adicionalmente una tercera porción de rotor que es sustancialmente igual a la segunda porción de rotor, la tercera porción de rotor colocada adyacente a la segunda porción de rotor.

19. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada además porque la primera porción de rotor incluye seis piezas polares y donde la segunda porción de rotor está girada aproximadamente 60 grados con respecto a la primera porción de rotor y la tercera porción de rotor está girada aproximadamente 120 grados con respecto a la primera porción de rotor de modo que por lo menos una de las piezas polares de la segunda porción de rotor tiene un sesgo polar diferente a la pieza polar adyacente de la tercera porción de rotor.

20. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque la primera porción de rotor define una pluralidad de barreras de flujo y donde por lo menso una barrera de flujo está colocada entre cada una de las ranuras y el diámetro externo.

21.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada además porque una porción de la pluralidad de barreras de flujo son aberturas alargadas que definen cada una un eje longitud que está sesgada con respecto a cualquier línea radial que cruza la abertura.

22.- Una máquina eléctrica que comprende: un estator; un rotor que incluye una primera porción de rotor colocada adyacente al estator y que tiene un diámetro externo, la primera porción de rotor incluye una pluralidad de ranuras en forma de V que tiene dos piernas formadas de tal forma que un apéndice de la ranura en forma de V está colocada adicionalmente desde el diámetro externa que el resto de las ranuras en forma de V, una primera región de extremo, y una segunda región de extremo, las ranura y regiones de extremo cooperan para definir una pluralidad de aberturas cada una con una forma, cada ranura en forma de V define una pieza polar; y una pluralidad de imanes, cada uno de la pluralidad de imanes colocado dentro de una de las piernas de las ranuras.

23. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque la primera porción de rotor está formada de una pluralidad de laminaciones apiladas en una dirección axial.

24. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el núcleo de rotor incluye una segunda porción de rotor que es sustancialmente la misma que la primera porción de rotor, la segunda porción de rotor colocada adyacente a la primera porción de rotor.

25. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada además porque la primera porción de rotor incluye cuatro ranuras y donde la segunda porción de rotor está girada aproximadamente 90 grados con respecto a la primera porción de rotor de tal modo que por lo menos una abertura de la primera porción de rotor es adyacente a una abertura de la segunda porción de rotor que tiene una forma diferente.

26. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada además porque el núcleo de rotor incluye una tercera porción de rotor que es sustancialmente la misma que la segunda porción de rotor, la tercera porción de rotor colocada adyacente a la segunda porción de rotor.

27. - La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada además porque la primera porción de rotor incluye seis ranuras y donde la segunda porción de rotor está girada aproximadamente 60 grados con respecto a la primera porción de rotor y la tercera porción de rotor está girada aproximadamente 120 grados con respecto a la primera porción de rotor de tal manera que por lo menos una abertura de la pnmera porción de rotor es adyacente a una abertura de la segunda porción de rotor que tiene una forma diferente, y por lo menos una abertura de la segunda porción de rotor es adyacente a una abertura de la tercera porción de rotor que tiene una forma diferente.

28.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque la primera porción de rotor define una pluralidad de barreras de flujo y donde por lo menso una barrera de flujo está colocada entre cada una de las ranuras y el diámetro extemo.

29.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque los imanes de las dos piernas de cada una de las ranuras en forma de V están dispuestas para tener una polaridad común orientada al diámetro externo.

30.- La máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque ninguna abertura tiene la misma forma que cualquiera de las aberturas adyacentes.