Système homopolaire à multi-rotors orbitaux

SYSTEME UNIPOLAIRE A MULTI ROTORS ORBITAUX
ROSCHIN VLADIMIR, GODIN SERGEI
26 mai 2006
Résumé: une machine à multi rotors orbitaux emploie des aimants
cylindriques électriquement conducteurs (20) axialement parallèles,
disposés circulairement autour de l'axe vertical de l'anneau du stator
central (23). Un roulement (33) assure la rotation à chaque extrémité de
chaque aimant à un plateau terminal correspondant circulaire
électriquement conducteur (31, 32), chacun légèrement plus large que le
stator (23). Un axe électriquement conducteur (21) situé dans le centre du
stator (23) attache solidement le plateau circulaire haut (31), et un
roulement isolé électriquement (44) attache le centre du plateau terminal
circulaire bas (32) à un cylindre intérieur coaxial (43), situé entre l'axe (21)
et le stator (23).
Documents relatifs :
Cette application est sensiblement la même que l’application déposée aux
États-Unis sous le numéro de série non provisoire 10/673,022 déposée le
27 septembre 2003, avec sensiblement les mêmes caractéristiques et par
les mêmes inventeurs.
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne généralement le domaine du courant
continu, des moteurs et générateurs électriques, qui fonctionnent sans
avoir besoin de commutation et/ou de rectification, et plus
particulièrement des machines homopolaire à multi rotors qui tirent leurs
EMF (force électromotrice) des aimants en co-rotation et de disques
métalliques.
CARACTÈRE TECHNIQUE
Le caractère technique de cette invention réside dans le mode inventif qui
comprend la production d'électricité en courant continu par la co-rotation
d'une pluralité d'aimants et d'un disque métallique ayant une multitude
d'applications industrielles. Elle comprend une machine homopolaire
améliorée avec des aimants électriquement conducteurs, axés
parallèlement, cylindriques, équilibrés dynamiquement, disposés en cercle
autour de l'axe vertical de l'anneau du stator central.
CONTEXTE
En 1831, Michael Faraday découvrit qu'un aimant cylindrique suspendu
par un fil et dont le bas touchait un bain de mercure pouvait produire de
l'électricité si un second contact électrique était fait à la périphérie du
milieu de l'aimant et si on le faisait tourner sur son axe. Son expérience
était une machine homopolaire d'une seule pièce, depuis, l'aimant et le
conducteur ont été réunis. Ces générateurs de Faraday ont également été
appelés générateurs acycliques, unipolaires ou homopolaires car aucune
commutation ou alternance des pôles magnétiques n’est nécessaire pour
cette machine, pour produire de l'électricité. Le type de production
électrique est le plus souvent en courant continu (DC), sauf si des moyens
spécifiques sont conçus pour fournir une interruption de la conduction
radiale et ainsi simuler le courant alternatif (AC). Historiquement, le DC a
été développé par Thomas Edison au début du 20ème siècle au même
1
moment le AC a été développé par Nikola Tesla et Georges Westinghouse.
Dans l'avenir, le DC va revenir à la mode avec l'émergence des câbles
supraconducteurs à température ambiante. Par conséquent, de très
efficace générateurs homopolaires seront sollicités pour satisfaire la
future demande du marché en électricité à courant continu.
Les générateurs homopolaires ont généralement un seul disque ou un
tambour tournant dans un champ magnétique stationnaire muni de
contacts glissants. Les contacts glissants présentent toutefois souvent des
résistances élevées. La construction et l'exploitation de machines
homopolaires sont déjà bien connues par exemple pour la propulsion de
navires électriques ou de canons à rails. Ces machines comprennent des
moteurs et générateurs électriques dans lesquels le courant électrique
s’écoule sur un conducteur situé dans un champ magnétique pendant la
rotation du rotor de la machine.
Dans le cas d'un moteur homopolaire, le courant développera une force J
X B perpendiculaire à la direction de son écoulement sur le conducteur et
ceci due au champ magnétique. Dans le cas d'un générateur homopolaire,
une tension dépendante de la vitesse de rotation, du champ magnétique,
et du rayon, est induite dans un conducteur en mouvement dans le
champ magnétique. Lorsque le courant est tiré de la génératrice
homopolaire, il développe également une force J X B pour la même raison
que le moteur, mais celle-ci est appelée retour de couple ou réaction
d'armature. Des informations générales, incluant les principes de base
utilisés pour réduire le retour de couple, peuvent être trouvés dans le
manuel homopolaire de Thomas Valone.
L'art premier comprend rarement des machines homopolaires d'une seule
pièce qui font tourner l'aimant avec le disque. Le concept de contacts
roulants est encore moins connu. L'élimination de contacts glissants est
montrée dans le "Générateur homopolaire Planétaire", IBM Bulletin de
divulgation technique, Vol. 17, N ° 6, p. 1786-87, novembre 1974 H.D.
Varadarajan.
En utilisant une ceinture conductrice ou des contacts roulants pour
obtenir le courant à partir d'un flux de champ magnétique coupant le
rotor, il y a un champ magnétique annulaire à travers lequel le rotor
effectue un mouvement planétaire.
Les fortes contraintes résultant de la force centrifuge du rotor planétaire
massif et déséquilibré est un net désavantage, interdisant l'utilisation à
grande vitesse. Ainsi, seul un faible taux de rotation est possible avec la
conception d'IBM.
La "Machine homopolaire à courant continu" US. patent N° 5.587.618 de
Hathaway, démontre un concept analogue de mouvement relatif entre une
brosse conductrice en orbite autour d’une armature fixe magnétisée en
forme
de
disque.
Toutefois, la conception est un peu lourde pour être pratiquée.
Science Applications International Corporation revendique un moteur
générateur
homopolaire à double disque muni d’une ceinture
conductrice, dans le brevet US. N ° 5.241.232 de Reed qui réinvente
apparemment la "dynamo électrique Machine" du brevet US N° 406.968
brevetée par nul autre que Nikola Tesla en 1889, qui a également deux
rotors magnétiques unipolaires reliés par une ceinture conductrice. La
machine unipolaire à double ceinture résout un des problèmes qui
2
touchent le domaine, en offrant deux contacts glissants à basse vitesse
sur la surface de l'essieu. Toutefois, la présente invention ne nécessite
qu'un seul contact glissant sur l'essieu. Ces machines à ceinture
conductrice montrent aussi, en principe, la notion de multi rotors à
mouvement planétaire, par le processus de transformation de
coordonnées, puisque le mouvement relatif est la clé du fonctionnement
d'un générateur homopolaire. La notion de contact roulant est montrée
avec la « dynamo électrique Machine » de Dalen US. N° 645943, où deux
disques tournent dans des directions opposées en étant en contact l'un
avec l'autre à leur périphérie. Toutefois, l'essieu de chaque disque doit
rester en place fixe, alors que dans la présente invention, chaque axe est
en
mouvement
orbital.
Les machines homopolaires peuvent fonctionner tant comme des moteurs
que comme des volants d’inertie, et utilisées comme dispositifs de
stockage d'énergie. D'abord utilisés dans les applications de transport
dans les années 1950, les volants d’inertie des autobus ont été conçus
pour qu’ils accélèrent à chaque arrêt. Les rotors composites actuels ont
été développés pour tourner à des révolutions élevées (100.000 tours par
seconde), et la vitesse est limitée par la résistance à la traction de la jante
du rotor. En utilisant une conception multi rotor, la force centrifuge d'un
grand disque peut être considérablement réduite, en maintenant toujours
la production de stockage à haute énergie. En utilisant des paliers
magnétiques, la friction sur l'axe du rotor peut être réduite suffisamment
pour que ce rotor puisse conserver la plupart de l'énergie pendant
plusieurs jours. Le rotor planétaire IBM/Varadarajan est déséquilibré et a
un faible taux de coupe du flux magnétique en raison de sa conception de
champ magnétique annulaire. La machine à courant continu d’Hathaway
a beaucoup de matière conductrice déséquilibrée en orbite autour du
disque central magnétisé, ce qui limite la vitesse de rotation. Les
conceptions à ceinture conductrice peuvent être soumises à l'oxydation et
au glissement, exigeant même une courroie de distribution dentée sur
chaque essieu. Avec la plupart des modèles de générateurs homopolaires à
disque, par opposition à ceux à tambour, les contacts glissants sont la
plus importante contribution à la résistance inhibant la puissance de la
machine. La résistance interne est la seule limite à la capacité de sortie
d'un générateur homopolaire et il est important de réduire toutes les
sources de résistance interne pour obtenir la puissance maximale pour un
couple d'entrée donné. Plutôt que d'utiliser des charbons à haute
résistance, des brosses d'argent graphité à résistance moyenne ou de
dangereux liquides conducteurs tels que le mercure, la soudure à basse
température, ou du sodium potassium, il est nécessaire d'éliminer
complètement les frottements des contacts glissants à la périphérie à
haute vitesse du rotor aimanté. En outre, plutôt que de maintenir deux
contacts glissants qui contribuent à la friction et à la résistance, même
dans les concepts et modèles roulants et à ceinture, il est nécessaire de
réduire le nombre à un seul contact glissant à haut rendement. La
présente invention répond à ces deux besoins.
RÉSUMÉ :
La présente invention produit de l'électricité directe par co-rotation d'une
pluralité d'aimants et d'un disque métallique. Elle comprend une machine
homopolaire améliorée composée d’aimants dynamiquement équilibrés,
3
axés parallèlement, cylindriques, électriquement conducteurs, disposés en
cercle autour de l'axe vertical de l'anneau du stator central. Une telle
conception peut être référencée comme une génération distribuée dans
laquelle chaque aimant du rotor génère seulement une fraction du
courant qui est transmis par la machine. Ainsi, les paliers conducteurs
communiquant avec le centre de chaque extrémité des aimants rotors,
peuvent transporter seulement un dixième ou moins du courant total.
Le multi rotor homopolaire orbital ne comprend pas non plus de contacts
glissants à chaque jante de rotor magnétisé, mais utilise plutôt un moyen
de contact roulant approprié, fixé indépendamment des aimants et de
l'anneau du stator pour contacter intimement et permettre un roulement
non glissant entre les aimants en orbite et le stator. Les rotors magnétisés
maintiennent le synchronisme de rotation et une position relative égale
entre eux au moyen de roulements qui assurent la fixation en haut et en
bas de chaque aimant sur une plaque circulaire correspondante
électriquement conductrice.
L'énergie électrique est extraite, ou injectée s'il est utilisé comme un
moteur, grâce à des contacts sur le stator conducteur et sur l’essieu
conducteur situé au centre de la machine qui est fixé solidement à la
plaque circulaire supérieure qui tourne avec tous les rotors
individuellement magnétisés. Le seul contact mobile à courant élevé qui
est requis est un palier de butée électriquement conducteur qui supporte
l'axe central. Un palier de butée isolant sépare l'axe du centre du plateau
circulaire inférieur. Le stator, qui est bien sûr stationnaire, fourni le
deuxième moyen de contact grâce à une connexion électrique standard
sans avoir besoin de contact glissant à mouvement relatif. Le stator peut
être éventuellement magnétisé dans la direction opposée à celle des rotors
magnétiques, afin d'accroître la force coercitive ou la densité de flux
magnétique.
Les dessins constituent une partie de ce cahier des charges et notamment
des exemples de réalisation de l'invention, qui peut être réalisée sous
diverses formes. Il est entendu que dans certains cas, les différents
aspects de l'invention peuvent être montrés de manière exagérée ou
grossie afin de faciliter la compréhension de l'invention.
LE PROBLÈME
Le problème que cette invention permet de résoudre, est qu'elle génère une
puissance élevée en courant électrique continu sans besoin de
commutation et de rectification, autrement les pertes dues à la résistance
interne seraient élevées.
Les problèmes avec les dispositifs, processus et systèmes antérieurs
peuvent être catégorisés comme suit.
1. Exige une commutation ou une rectification pour générer un courant
électrique continu.
2. Utilise plusieurs brosses qui, souvent, sont en contact à grande vitesse.
3. Les machines ou systèmes homopolaires ne diffuse pas la génération
de champ d'énergie magnétique par les multi aimants du rotor en orbite.
4. Les pertes dues à la résistance interne sont généralement élevées.
5. Ni efficace ni rentable.
6. Ni simple, ni pratique pour la plupart des applications.
…
4
OBJECTIFS
Malheureusement, aucun des dispositifs de l'art antérieur seuls ou en
combinaison, ne fournissent l'ensemble des objectifs établis par
l'inventeur de ce système tels qu'ils sont énumérés ci-dessous.
1. Il est un objectif de la présente invention de fournir des dispositifs, la
méthode et un système, pour la génération de courant électrique continu
de forte puissance, sans commutation ni rectification.
2. L'objectif principal de l'invention est de faire orbiter des multi rotors
cylindriques magnétiques en contact roulant, ce qui élimine les frictions
lors de la génération d'électricité directe.
3. Un autre objectif de l'invention est de fournir un rendement élevé, à
faible bruit et à faible résistance dans un générateur de courant élevé.
4. Un autre objectif de l'invention est qu’elle utilise des matériaux
facilement disponibles dans un agencement équilibré dynamiquement.
5. Un autre objectif de l'invention est la sécurité par des contraintes
internes réduites en comparaison aux machines homopolaires avec un
seul rotor.
6. Un autre objectif de cette invention est de fournir une production
répartie autour d'un noyau d'air.
7. Un autre objectif de cette invention est de fournir un moyen facile,
rapide, simple, pratique, pour générer plus efficacement et de manière
plus rentable de l'électricité en courant continu.
8. Un autre objectif de cette invention est de promouvoir et d'encourager
d'autres inventeurs à faire des recherches supplémentaires dans les
machines homopolaires en général, mais à aimants et disques co-rotatifs
en particulier.
9. Un autre objectif de cette invention est de fournir un système intégré et
souple.
10. Un autre objectif de cette invention est de fournir un système qui est
facilement utilisable et nécessite peu ou pas de formation pour la
fabrication et l'utilisation.
11. Un autre objectif de cette invention est qu'elle répond à toutes les
réglementations fédérales, étatiques, locales et autres directives des
normes privées, aux règlements et recommandations en matière de
sécurité, de l’environnement et la consommation d'énergie.
12. Un autre objectif de cette invention est qu'elle peut être faite de
matériaux modulaires standard et de composants qui sont aussi
facilement réparables.
D’autres avantages, objectifs et caractéristiques de cette invention,
résident dans sa simplicité, l'élégance du design, la facilité de fabrication,
de service et d'utilisation et même dans l'esthétique comme on le verra
dans la brève description suivante des dessins et la description détaillée
du meilleur mode de réalisation en relation avec les dessins ci joints.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
a) La figure 1 est un schéma technique d'un générateur homopolaire
typique.
b) La figure 2 est une perspective d'un rotor magnétisé et du stator.
c) La figure 3 est une vue complète en élévation de la machine à multi
rotors orbitaux.
d) La figure 4 est une vue en coupe de l'invention.
e) La figure 5 est une vue en plan du haut de l'invention.
5
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DU MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ.
Comme indiqué dans les dessins, les nombres représentent les pièces à
travers plusieurs points de vue, il est indiqué de manière générale dans la
figure 1, un état de l'art premier.
Une description détaillée du mode de réalisation préféré est fournie ciaprès. Il doit être entendu, toutefois, que la présente invention peut être
réalisée sous diverses formes. Par conséquent, les détails précis indiqués
ici ne doivent pas être interprétés comme limités, mais plutôt comme une
base des revendications et comme une base représentative pour enseigner
une personne versée dans l'art d'employer la présente invention, de
manière appropriée dans pratiquement n'importe quel système détaillé, de
structure ou de manière.
S'agissant tout d'abord de la figure. 2, il est montré une vue en
perspective d'une portion du mode de réalisation de l'invention, montrant
l’un des nombreux rotors axialement magnétisés (->B). Ces nombreux
rotors montés en parallèle font partie de la machine homopolaire à multi
rotors, en contact étroit avec un stator en forme d’anneau, qui peut être
éventuellement magnétisé dans la direction opposée au champ
magnétique des rotors.
Chaque rotor 20 a son propre axe 21 qui est monté verticalement de
manière circonférentielle, arrangé et dynamiquement équilibré autour
d'un axe vertical central qui est une tige en cuivre, laiton ou bronze,
électriquement conductrice mais à faible perméabilité 21, qui doit pénétrer
entièrement le centre du rotor magnétisé et être fixée à des roulements
supérieurs et inférieurs 33, eux-mêmes fixés sur les plateaux circulaires
31, 32 (fig. 3). En fonctionnement, les rotors orbitent autour de l'anneau
stator circulaire qui peut ou non être magnétisé.
L'invention est montrée plus complètement dans la vue en élévation de la
figure 3 avec plusieurs rotors rotatifs 20 fixés par des roulements
électriquement conducteurs 33, au plateau circulaire supérieur 31 et
inférieur 32. Le plateau supérieur 31 est solidaire de l'axe central 34 qui
soutient l’ensemble du générateur homopolaire à multi rotors orbitaux.
La conception circulaire creuse du stator annulaire fixe 23 est aussi
visible sur la figure 3, il peut éventuellement être magnétisé pour
augmenter la performance de production. Le plateau circulaire inférieur
32 a un grand trou au centre, mieux vu dans la figure 4, ce qui permet de
fixer le roulement intérieur isolé 44, qui peut être, idéalement, un palier
magnétique à faible friction sans contact, car le poids de l’ensemble des
rotors est supporté par le palier de butée électriquement conducteur 41.
Le plateau inférieur 32 est donc isolé électriquement du cylindre fixe
intérieur 43 qui est le noyau du stator. L’assemblage des plateaux
circulaires intérieurs de taille égale 49 est, de préférence électriquement
conducteur, et solidement fixé au cylindre intérieur 43 et à la bague du
stator 23. Conformément à la présente invention, la figure 4 montre une
vue en coupe sur laquelle l'axe central 34 et le cylindre creux intérieur 43
sont visibles.
Les roulements isolés 42 séparent l'axe central 34 du cylindre intérieur
43. Les roulements isolés 42 et 44 maintiennent la séparation de la
polarité de la force électromotrice (fem) de tension de chaque rotor. La
polarité positive ou négative des conducteurs dépend bien sûr du sens de
rotation des aimants du rotor. Un conducteur 45 sort de l'ensemble stator
6
et l’électricité émane, en fait, de la surface de chaque rotor 20 avec l'effet
homopolaire qui conduit l'électricité produite au moyen des roulements 47
et 48. Le conducteur de polarité opposée 46 d’où émane l’électricité venant
de l'axe de rotation 21 de chaque rotor 20, est relié au palier de butée
électriquement conducteur 41.
Conformément à une fonction importante de la présente invention, il est
montré dans la figure 4, un moyen de contact intime en utilisant des
roulements non glissants 47 et 48. Il est bien connu dans l'industrie,
qu’une bonne traction avec un coefficient de frottement élevé (1,6 ou
mieux) entre deux surfaces est souhaitée, mais avec une résistance
électrique suffisamment basse, une couche adhérente de cuivre peut être
utilisée sur les deux surfaces du stator 23 et du rotor 20. Pour le
revêtement de cuivre sur les surfaces extérieures du rotor et du stator,
l’électrodéposition peut être utilisée ou une projection de cuivre à la
flamme.
Un autre moyen de réalisation des roulements 47 et 48, utilise un joint
rotatif denté électromécanique développé par la NASA, qui offre l'avantage
d'un souple et silencieux mouvement planétaire contactant la couronne
dentée d’un stator.
Il a été conçu par la NASA pour pallier aux inconvénients des contacts
glissants et pour assurer une traction élevée nécessaire aux contacts
électriques roulants. Les engrenages souples sont en cuivre béryllium, qui
est un matériau auto nettoyant, avec dans un mode de réalisation, un
diamètre moyen de 6,35 mm avec un nombre raisonnable de dents. Un
autre concept pour créer un contact roulant, utilise un pignon magnétique
avec de petits aimants de terres rares (samarium cobalt par exemple)
disposés perpendiculairement sur les surfaces de l’anneau du stator et
des aimants du rotor. Les pignons magnétiques utilisent donc des aimants
également espacés montés normalement sur les axes du stator et du rotor.
Pour montrer une caractéristique importante de l'invention, il est
représenté en figure 5, une vue en plan de dessus, la répartition des rotors
20 qui sont espacés également et de préférence équilibrés
dynamiquement, autour de l’ensemble stator 43 avec l’anneau extérieur
du stator 23, de sorte que les forces centrifuges soit égales et opposées.
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
Le principe de fonctionnement est basé sur le fait que des aimants
cylindriques rotatifs génèrent une « f e m » homopolaire expliquée par la loi
de Faraday et la force de Lorentz. Physiquement, une configuration de
cadre de référence tournant non inertiel ne peut être analysé correctement
qu’avec la théorie de la relativité générale d'Einstein, en utilisant la
métrique de Thirring.
En particulier, quand des aimants cylindriques rotatifs et un disque sont
synchronisés et mis en co-rotation, une telle configuration de co-rotation
fait du générateur un seul ensemble, comme le champ magnétique de la
terre elle-même. Lorsque les inventeurs exploraient cette correspondance
de plus près, ils apprirent que le magma, noyau de fer électriquement
conducteur, comprend aussi non pas un mais plusieurs tourbillons dans
une disposition circulaire coaxiale. Les inventeurs sont tombés sur ce
concept alors qu'ils enquêtaient sur le paradoxe du champ rotatif et ont
constaté qu'un ensemble générateur homopolaire à multi rotors orbitaux
7
serait analogue au noyau de fer en fusion, conducteur, à multi vortex
magnétiques de la terre.
Le paradoxe du champ rotatif peut être facilement résolu par un
scientifique amateur, en comparant l'interception d'un champ magnétique
linéaire par rapport à un champ magnétique tournant. Dans la première
configuration, les relevés donnent le même résultat si l'aimant est déplacé
par rapport à une bobine collectrice ou vice versa, mais dans la dernière
configuration le relevé n’est lu que lorsque le disque est déplacé par
rapport au champ magnétique rotatif de l’aimant cylindrique et non
lorsque l'aimant est déplacé par rapport au disque. La première est
compatible avec la relativité restreinte alors que la seconde s'appuie sur la
relativité générale. Les deux sont librement appelées "relativistes".
MONTAGE ET UTILISATION
La fabrication, l'assemblage et l'utilisation de cette invention sont très
simples, même intuitifs. Le système de cette invention peut être facilement
assemblé à partir de l'enseignement dispensé dans cette divulgation, en
faisant état des techniques de l'art et des matériaux, par une personne de
compétence moyenne dans l'art. Le requérant a décrit l'essence de cette
invention. Bien que cette invention a été décrite en se référent à un mode
de fabrication, cette description n'est pas destinée à être interprétée dans
un sens restrictif. Diverses modifications et combinaisons des exemples de
réalisation, ainsi que d'autres manières d’assemblage de l'invention,
seront évidents pour une personne de qualification moyenne dans l'art se
référant à cette description.
VARIATIONS
En raison de la simplicité et l'élégance de la conception de cette invention,
il est très difficile de concevoir autour, voire impossible. Néanmoins de
nombreux changements peuvent être apportés à cette conception sans
dévier de l'esprit de cette invention.
Des exemples envisagés de telles variations sont les suivants:
1. La forme et la taille, les couleurs, etc. de l'appareil ou de l'emballage de
celui-ci peuvent être modifiés.
2. D'autres fonctions et caractéristiques complémentaires peuvent être
ajoutées.
3. Le système de cette invention peut être adapté pour d'autres usages
connexes.
4. Au lieu d'aimants cylindriques, d'autres types d'aimants et modes de
fixation sur le disque peuvent être utilisés pour créer le champ
magnétique rotatif orbital.
5. L'invention peut être de plus grande et plus petite échelle par plusieurs
ordres de grandeur.
6. Une version expérimentale de jouet scientifique peut être mise au point
pour l'éducation et le divertissement de jeunes scientifiques du futur.
7. Un générateur homopolaire peut être employé à l’inverse comme un
moteur pour convertir l'énergie électrique en énergie mécanique.
8. Une version servomoteur homopolaire peut être conçu sur ce concept
d’aimants et de disques en co-rotation.
9. Les aimants permanents cylindriques peuvent être remplacés par une
configuration équivalente d'électroaimants.
10. Une partie de la force électromotrice générée peut être renvoyée à des
8
électroaimants cylindriques afin d'étudier la possibilité d'un générateur
auto excité, sans violer aucune loi de la Nature.
D'autres changements peuvent être faits tels que l'esthétique et la
substitution de nouveaux matériaux à mesure qu'ils deviennent
disponibles, qui en substance remplissent la même fonction, sensiblement
de la même manière avec sensiblement le même résultat, sans dévier de
l'esprit de l'invention.
Voici une liste des composants utilisés dans le mode de réalisation préféré
et le mode de réalisation alternatif, à utiliser pour l’équipement original du
fabricant (OEM), ainsi que pour les marchés de la maintenance. Pour une
consultation rapide du lecteur, les chiffres de référence ont été disposés
dans l'ordre numérique croissant.
10=art premier en général
20=rotors
21=axe, tige
23=anneau du stator
31=plateau circulaire supérieure
32=plateau circulaire inférieur
33=roulement
34=essieu, axe central
41=palier de butée électriquement conducteur
42=roulement isolant
43=cylindre creux fixe interne
44=roulement isolant
45=conducteur de polarité opposée
46=conducteur de polarité opposée
47=moyen de roulement antidérapant(conducteur)
48=moyen de roulement antidérapant(conducteur)
49=plaques circulaires internes assemblées.
CE
QUI EST REVENDIQUÉ EST:
1. Une machine à multi rotors en orbite comprenant: une pluralité de
rotors cylindriques aimantés à axes parallèles, également répartis,
disposés circulairement autour de la périphérie d'un anneau de stator
central, dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor de chaque aimant; des
moyens de roulement fixés individuellement à l'aimant du rotor et à
l'anneau du stator pour le contacter intimement et permettant un
roulement antidérapant à frottement élevé entre les rotors aimantés et
l’anneau du stator; des moyens pour amorcer et maintenir en orbite le
roulement des rotors aimants autour de l'anneau du stator, comme
nécessaire; des moyens de roulement assurant la rotation des extrémités
supérieures et inférieures de chaque aimant du rotor à une plaque
circulaire correspondante; des moyens de fixation axiale solide situés au
centre de l'anneau de stator, sur le plateau circulaire supérieur; des
moyens de fixation d’un palier de butée électriquement isolé au centre de
la plaque circulaire inférieur à un cylindre coaxial intérieure située entre
l'axe central et l’anneau du stator; et des moyens d’assemblage circulaire
pour fixer solidement le cylindre intérieur à l'anneau de stator.
2. La machine homopolaire de la revendication 1, dans laquelle le cylindre
intérieur, les pièces de l’assemblage circulaire, les rotors aimantés, les
essieux, le plateau circulaire, et l’anneau du stator, sont au moins
partiellement, en matière électriquement conductrice.
9
3. La machine homopolaire de la revendication 1, dans laquelle les
moyens de roulement comprennent un joint à engrenage rotatif
électromécanique électriquement conducteur.
4. La machine homopolaire de la revendication 1 dans laquelle les moyens
de roulement comprennent un revêtement de cuivre électriquement
conducteur sur l’anneau du stator et sur l’aimant rotor.
5. La machine homopolaire de la revendication 1 dans laquelle l’anneau
du stator comporte un matériau magnétique électriquement
conducteur.
6. Une méthode pour démarrer et maintenir la mise en orbite d’aimants
cylindriques magnétiques disposés parallèlement à la circonférence et
autour de l'axe vertical d'un anneau de stator central, des moyens de
connexion intime et antidérapante entre les aimants du rotor et l’anneau
du stator, des moyens pour maintenir la rotation de l’extrémité supérieure
et inférieure de chaque aimant du rotor par le biais d'un roulement fixé à
un plateau circulaire correspondant, un axe vertical solidement fixé de
manière coaxial au plateau circulaire supérieur avec et dans l'anneau du
stator, la fixation du centre de la plaque circulaire inférieur à un cylindre
intérieur coaxial situé entre l'axe central et l’anneau du stator au moyen
d'un palier de butée électriquement isolé, et la fixation rigide du cylindre
intérieur à l'anneau du stator au moyen d'un assemblage circulaire.
7. Une machine homopolaire à multiples rotors orbitaux comprenant: une
pluralité d’aimants rotors axés parallèlement, à égale distance,
cylindriques, disposés circulairement autour de la périphérie d'un anneau
de stator central dont l'axe est parallèle à l'axe de chaque aimant du rotor;
des moyens de roulement fixé individuellement aux aimants rotors et à
l'anneau du stator pour un contact intime et permettant une friction
élevée d’un roulement antidérapant entre les aimants rotors et l’anneau de
stator, des moyens pour démarrer et maintenir la rotation orbitale des
aimants rotors autour de l'anneau du stator, comme il est requis; des
moyens de roulement pour maintenir en rotation les extrémités supérieure
et inférieure de chaque aimant du rotor fixé à une plaque circulaire
terminale correspondante; un axe situé au centre de l'anneau de stator,
solidaire de la plaque terminale circulaire supérieure; des moyens de
fixation par roulement électriquement isolé assurant la rotation au centre
de la plaque terminal circulaire inférieure, à un cylindre coaxial intérieur
situé entre l'axe central et l’anneau du stator et des moyens de montage
circulaire pour fixer solidement le cylindre intérieur à l'anneau du stator;
ledit cylindre intérieur, lesdits moyens de montage circulaire, lesdits
aimants rotors, lesdits axes, lesdits plateaux terminaux circulaires, et
ledit anneau de stator, sont au moins partiellement en matière
électriquement conductrice.
8. La machine homopolaire de la revendication 7, dans laquelle les
moyens de roulement comprennent un joint à engrenage électromécanique
rotatif électriquement conducteur.
9. La machine homopolaire de la revendication 7 dans laquelle les moyens
de roulement comprennent un revêtement de cuivre électriquement
conducteur sur l’anneau du stator et les aimants rotors.
10. La machine homopolaire de la revendication 7, dans laquelle l’anneau
du stator comprend un matériau magnétique électriquement conducteur.
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