GENERATEUR DE MOUVEMENT ROTATIF AUTONOME
INTRODUCTION
Au jour d'aujourd'hui, le plus gros problème des ressources d'énergies électriques, sont les deux types d'implantations utilisateur . En premier c'est la génération d'énergie électrique pour un consommateur traditionnel, vu le coût de l'installation de réseau pour un potentiel plus ou moins important d'utilisateurs, et la base de génération qui ne peut être actuellement que issue d'une centrale de type polluante (nucléaire, hydro, biomasse ...). En second lieu la difficulté d'implantation même pour des puissances minimes, dans un environnement géographique quasi impénétrable, à moins d'investissements colossaux et difficilement justifiables. Dans le second cas nous trouverons l'implantation de villages, hôpitaux de campagne, relais, puisard.
Les solutions palliatives tels que nous les connaissons actuellement sont, l'énergie solaire, les éo Hennés, transformation de déchets, sont des solutions très coûteuses comparativement aux besoins initiaux, et surtout la non disponibilité permanente des énergies prémices (vent, ensoleillement...).
Suite à ce constat nous avons crées un concept de génération d'énergie non polluante et intégralement autonome.
Ce qui permet d'être considéré comme un centre déporté de distribution énergétique.
DESCRIPTION
Selon planche à dessin 1 ¯ synoptique détaillé du concept dans son application industriel.
1 - générateur de mouvement (objet du dépôt de brevet) 2 - alternateur
3 - contrôleur charge/décharge batterie
4 - batterie
5 - onduleur Explicatif fonctionnel d'une chaîne industrielle typique.
1 - générateur de mouvement système qui permet de générer un mouvement rotatif ayant les caractéristiques mécaniques suffisantes pour rendre le concept utilisable, vitesse de rotation supérieure à 700 tours minute, un couple supérieur à 1 Newton/mètre, et l'utilisation d'une énergie prémices qui est le magnétisme permanent.
2 - Alternateur convertisseur d'une force initiale mécanique (couple, vitesse),
en création d'une énergie électrique de puissance proportionnelle aux caractéristiques mécaniques du générateur de mouvement. Dans un premier temps les valeurs seront vitesse 700tr/mn, cp lNm, ce qui engendrera une puissance de [omicron]OWatts minutes,
3 ¯ contrôleur charge/décharge batterie système qui permet de réaliser une régulation automatique entre les besoins de charge de batterie, et le débit utilisateur.
Egalement la gestion d'un parc de batteries. 4 - batterie de type camion 12 Volts 220 Ampères/heure, ce qui permettra un stockage d'environ 4600 Watts heure, ce genre de batterie permet également d'accepté des pointes de courant non négligeables étant à la base considéré comme batterie de démarrage.
5 - onduleur cette appareille permet à partir de l'alternateur donc d'une énergie continu basse tension, de générer une tension sinusoïdal 220 volts utilisable en alimentation traditionnelle biphasé, ou même triphasés.
Descriptif fonctionnel du générateur de mouvement
Composants et impératifs environnementales selon planche à dessin 2
Figure 1/1 - vecteur circulaire de 90[deg.], zone de couple maximum avec le sens de rotation équilibrée, aucun sens de rotation défini.
Le sens sera défini par l'adjonction d'un aimant permanent parallèle au segment de couple, et perpendiculaire au bras rotor. Figure 1/2 - zone (270[deg.]) intégralement libre couple quasiment nul, cette opération est très délicate, et nécessite l'adjonction d'aimants rectangulaire sur la périphérie de ce vecteur. De telle manière à pouvoir inhiber la force de non réciprocité, des aimants circulaires du bras rotor, et des forces contraires des aimants circulaires du vecteur couple force maximum de la figure 1.
Figure 1/3 - axe général de rotation maintenu avec roulement à billes, de très faible frottement permettant ainsi de transférer le premier vecteur de couple utilisation, au autre 3*90[deg.], afin de réaliser une révolution de 360[deg.].
Figure 2/1 - le vecteur de couple maximum, sera effectué grâce à l'implantation d'aimants circulaires de hautes puissances, NEODYME, ceux-ci seront cote à cote, avec un inter distance maximale de 1,5 mm. De manière à effectuer une addition relative des forces ainsi concaténées, cette opération délicate, dans le sens ou les aimants devront être positionnés dans le même sens soit NORD, la force répulsive sera un facteur de difficulté majeur à la fixation des dits aimants.
Figure 2/2 - du fait de la proximité des aimants circulaires, et de leurs orientations de polarisations magnétiques dans un sens identiques, la fixation de ces derniers sera effectué par introduction par se[pi]age dans des trous prévu à cet effet. Ce matériau sera en matière magnétisable acier.
Figure 2/3 - cet élément est très original, car il permet de rattraper et réadapter la forme d'onde magnétique du vecteur. Car la magnétisation des aimants n'étant pas toujours identiques, ce système permet de réaligner le pouvoir magnétique sur une linéarité correcte. Cette opération s'effectue grâce à de la grenaille (poudre de fer). Il est à noter que la perte de magnétisation à endroit connu, généralement au centre du segment pourrait être résorbé aisément par ce principe.
Ce segment co[pi]espond au maximum à la largeur d'un aimant.
Figure 2/4 - afin de minimiser les forces contre réactives en entrée et en sortie, les aimants finaux seront implantés de façon à être de hauteur dégressive voir figure 4/1, ce qui diminuera le force nécessaire des aimants en arc de cercle, et des aimants périphériques voir figure 4/3 et 4/1. Figure 3/1 - deux aimants à bases rectangulaires, en forme d'arc de cercle de 120[deg.] d'amplitude et de grande puissance, permettent de limiter la répulsion en fin et début de course du segment à grand couple figure 2/1. l'avantage de ces aimants sont d'être en arc de cercle, est permettant ainsi de pouvoir une fois apposé en amont et en aval du segment grand couple, de pouvoir régler la puissance contraire du champs magnétique , permettant ainsi l'annulation des forces contraires.
Le positionnement de ces arcs de cercle, se fait de telles manières que l'épi centre de cet aimant doit être au centre du dernier et du premier aimant circulaire du segment couple maximum. Pour le réglage il suffira de déplacer l'aimant sur son axe, jusqu'à l'annulation quasi-total des forces contraires. II est noter que le positionnement de l'aimant rectangulaire, ne doit jamais être trop prêt de l'aimant circulaire du segment, sous peine de créer une action contraire, est ainsi d'augmenter la force contraire.
Ce réglage s'effectue pour une approche grossière.
Figure 3/2 ¯ le réglage fin s'opéra grâce à un aimant circulaire apposée directement à champs de l'aimant rectangulaire, le changement de l'aire de la magnétisation se fera par un simple déplacement linéaire de celui-ci sur l'aimant rectangulaire.
Figure 4/1 - l'interactivité entre chaque aimant circulaire, permet d'obtenir un couple équivalent à 1 newton, de part le principe nous avons un problème dans le cas ou l'aimant final du rotor, arrivera soit au début du segment, ou à la fin du segment nous aurons une force contre réactive du fait, que les deux en extrémités des aimants stator et rotor seront en inversion de polarisatioa II y aura un blocage de rotation suite au collage des deux pôles de magnétisation inverses.
Figure 4/2 - ces aimants rectangulaires de hautes puissances,
placés judicieusement permettrons d'établir une entrée et une sortie du segment couple opérationnel, avec un quasi annulation des forces contraires. C'est la condition première pour que l'empilage des quatre disques de 90[deg.], soit fonctionnel.
Figure 4/3 - l'implémentation d'aimants rectangulaires montés en quinconces, permettrons d'inverser la magnétisation des 270[deg.] libre, et donnera la possibilité d'effectuer une rotation continu, et minimise les forces contraires. Ces forces contraires émanent de l'arrière des aimants rectangulaire du rotor.
Figure 5/1 - cette méthode permet en amont et en aval du segment, de minimiser la force contraire, et ainsi de facilité les efforts de correction des aimants de grandes puissances.
La différence de hauteur des différentiels aimants générera une dégressivité importante de la force contraire.
Composants et impératifs environnementales selon planche à dessin 3 Figure 1/1 - aimant circulaire procurant l'attirance du bras rotor
Figure 1/2 - aimant circulaire procurant la répulsion du bras rotor
Figure 1/3 - aimant rectangulaire donnant le couple réel de rotation rotor
Figure 1/4 - système de maintien de l'aimant rotor
Les segmentations de 90[deg.] doivent avoir au moins 270[deg.] Hbre, afin de pouvoir effectuer one progression de rotation sans aucune contrainte mécanique, magnétique.
Figure 2/1 - système de blocage et blocage du tronçon d'axe sur le premier plateau envers les trois autre, en final chaque plateau peut être indépendant sur la rotation totale, ou intégralement solidarisé.