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"perfectionnements aux moteurs magnétiques"
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux moteurs magnétiques et plus particulièrement aux moteurs entraînés par magnétisme rémanente permanent'. ou fixe @
L'invention a pour but notamment d'utiliser l'énergie .
rémanente accumulée dans des aimants permanents et de cré- er un dispositif par lequel ltattraction et la répulsion de semblables aimants l'un vis-à-vis de l'autre peut être transformées en,mouvement, en dépolarisant alternativement un des aimants d'une paire d'aimants juxtaposés pour créer un champ magnétique d'attraction et en rétablissant ensuite
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cette polarisation pour créer un champ magnétique de ré- pulsion ou vice-versa de sorte que l'un des aimants soit alternativement attiré vers et repoussé de l'autre . L'in- vention s'étend aussi à la combinaison et à la disposition d'une série d'aimants sur un arbre monté convenablement pour agir comme rotor,
à entourer ensuite ce rotor d'une série d'aimants pour créer un champ magnétique, à disposer ensuite un dispositif pour polariser et dépolariser al- ternativement ces aimants dans le champ pour faire fourner ce rotor vers l'attraction de la masse magnétique dépola- risée et l'éloigner des aimants polarisés dans le champ magnétique ,
On sait que deux aimants en fer à cheval ayant leurs pôles nord et sud juxtaposés l'un vis-à-vis de l'autre s'attirent respectivement l'un l'autre, se repoussent l'un l'autre si le pôle nord de l'un des aimants est juxtaposé contre le pôle nord de l'autre et s'attirent l'un l'autre si l'un d'eux est dépolarisé par une armature placée en traversdes pôles.
Jusqu'ici, la force nécessaire pour attacher et détacher l'armature dépolarisante a été égale à la force magnétique représentée par l'attraction et la répulsion des aimants l'un par rapport à l'autre, d'où résulte l'équilibre magnétique, de sorte qu'un aimant ne peut être amené à dépasser l'autre par sa force inhérente.
Or on a constaté que la force nécessaire pour amener l'ar- mature dépolarisante en et hors de position de fonctionne- ment est réduite au minimum en choisissant une arrnature cylindrique, en la faisant rouler dans ou hors du champ polaire de l'aimant et en ne la soulevant hors de contact qu'en un point où la polarité commence à être neutralisée
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dans l'aimant, point éloigné des extrémités polaires de l'aimant .
L'armature étant roulée jusqu'à une position trans- versale aux pûtes de l'aimant, les lignes de force magné- tiques'deviennent négatives et l'aimant devient une masse magnétique attractive par rapport à un autre aimant . Kirs que l'armature est roulée pour l'éloigner des extrémités polaires de l'aimant, la polarité naturelle de 'cet aimant est rétablie et il devient répulsif par rapport à l'autre' aimant, si leurs ples nord et sud respectifs sont dispo- ses en face l'un de l'autre, comme il a été indiqué,.' Avec une très faible addition de force extérieure,
on peut amener ces aimants à se dépasser l'un l'autre par leurs qualités inhérentes d'attraction-et de réplsion, et cet- te énergie peut être transformée en mouvement mécanique
La description qui suit et les dessins annexés expo- sent et représentent l'invention sous la forme qui est. actuellement considérée comme étant la meilleure, mais l'invention n'est pas limitée à cette forme d'exécution et elle peut être concrétée dans d'autres modes de réa- lisation .
Dans les dessins annexés
La figure 1 est une élévation de bout représentant schématiquement un moteur construit et agencé suivant la.. présente invention .
La figure 2 est une élévation latérale de ce mo- teur, partie en coupe, suivant la ligne II-II.
Le moteur représenté comprend un socle 1 comportant . des piliers d'extrémité 2 supportant les paliers 3 . .L'ar- bre 4 tourillonne dans ces paliers et supporte le '; rotor;
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celui-ci comprend un bloc carré 5 fixé à l'arbre 3 et présentant des évidements pour recevoir les aimants en fer à cheval 6 boulonnes à ce bloc et tournant autour de l'axe de l'arbre 4 .
Dans le cas présent, il y a quatre séries d'aimants placées à 90 l'une de l'autre et dispo- sées dans le sens de la longueur de l'arbre, le pale nord de chaque aimant étant disposé à proximité du pale nord de l'aimant adjacent et le pale sud du second aimant à proximité du p8le sud du troisième aimant et ainsi de sui- te tout le long des séries, les mêmes pôles étant 4 proxi- mité les uns des autres ;
Le rotor dans son ensemble est équilibré au point de vue centrifuge pour réduire les iné- galités de vibrations et de couple ,
Le champ magnétique fixe comprend une couronne non magnétique 7 montée sur le socle 1, concentrique au rotor et qui comporte des évidements transversaux recevant les aimants en fer à cheval 8 boulonnés dans cette couronne, en lignes radiales concordant avec les lignes des aimants
6 montés sur le rotor , Ces aimants 6 et 8 ont leurs pôles à proximité, séparés par l'entrefer minimum pour réserver l'écart nécessaire à la rotation , Les aimants 8 sont dis- posés transversalement avec leurs mêmes pales adjacents (voir Fig.
2) c'est-à-dire que le pôle nord du second ai- mant est voisin du pôle nord du premier aimant et que le troisième aimant a son pôle sul à proximité du pôle sud du second et ainsi de suite sur toute la longueur de cha- que série, comme il a été décrit en ce qui conderne le rotor . Mais les pôles nord des aimants 6 montés sur le rotor sont juxtaposés aux pales nord des aimants 8 de la couronne 7 de sorte que,
lorsqu'ils sont en alignement
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radiale ils supposent ou se repoussent Itun l'autre jus- @ qu'à ce que le dépolarisant soit roulé en travers des pales des aimants 8 pour neutraliser leur polarité et les rendre négatifs
Ces dépolarisants sont constitués par les rouleaux
9 comportant à leurs extrémités opposéos, des tourillons
10 qui s'engagent dans les fentes 11 prévues dans les extrémités opposées de balanciers 12 fixés aux arbres de- pivotement non magnétisables 13, pouvant osciller dans des supports fixés à leurs aimants respectifs 8 Ces ba- lanciers sont commandés par des solénoïdes 14 et 15, mon- tés sur la couronne 7,
sur les otés opposés des pivots 13 et dont les noyaux respectifs 16 et 17 sont pivotés' sur les balanciers 12 au moyen des bielles 18 et 19
Dans le présent exemple de réalisation, il y a huit séries d'aimants de champ disposés en groupes de deux sous le . contrôle de quatre balanciers destinés à actionner quatre séries d'aimants 6 sur la rotor
Ces solénoides 14 et 15 sont chacun reliés par le fil positif 20 avec la génératrice 21 qui fournit le cou- rant électrique de commande;
chacun d'eux a ses fils,de division respectifs 22 et 23 reliés aux plots ou segments de contact 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 et 31 du commutateur isolé 32 pouvant osciller sur le palier 3 concentriquement à l'arbre . Ce commutateur est logé, dans la position ré- glée et maintenu par 'une butée 33 qui attaque les trous carrés 34 disposés dans le palier 3 l'arbre 4 estmis à la terre avec le fil négatif (-) 35 de la génératrioe
Chacune des série's de quatre aimants 6 du rotor est pour. vue d'un contact à balais 36 chevauchant le commutateur
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32 ;
de ce fait les divers soléno ïdes sont extités régu- lièrement dans l'ordre quand le rotor tourne pour polari- ser les aimants 8, de façon que les aimants 6 puissent passer et dépolariser les aimants 8 avant les aimants 6, pour repousser et attirer alternativement les aimants 6 du totor .
Pour élever les rouleaux 9 hors du contact de leurs aimants respectifs 8, les cames 37 sont fixées à l'inté- rieur de la couronne 7 et reposent sur les bords des ai- mants 8 . Les extrémités de ces cames sont effilées pour se terminer par un bord mince, de sorte que les rouleaux avancent sur ces cames Sans sauter puisqu'elles quittent graduellement la surface des aimants et en enlèvent l'in- fluence dépolarisante . Les fentes 11 permettent aux rou- leaux d'attaquer par action tractive la surface des ai- mants et des cames 37, sur toute leur courbe de mouvement, sous la commande des balanciers 12 .
Un pareil moteur fonctionne essentiellement comme suit : En se reportant à la figure 1, on voit que l'aimant
6-A et l'aimant 8-A étant normalement polarisés et leurs' pôles nord et sud étant opposés, le rotor est entraîné en avant, dans le sens des aiguilles d'une montre, par la ré- pulsion de ces aimants . L'aimant 8-B étant dépolarisé par le rouleau 9 présente une masse magnétiquement attractive dans le trajet de l'aimant 6-A du rotor,qui reste normale- ment polarisé à tous moments .
Lorsque l'aimant du rotor 6-A vient à l'alignement de l'aimant de champ 8-B (voir le pbintillé) le balais de contact 36 monté sur 6-A passe sur le segment de,contact 25 du commutateur en venant du plot
24, ce qui désexcite le solénoïde 14 de l'aimant 8-A et . excite le solénoïde 15 de l'aimant 8-@, qui renverse le
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@ balancier 12 commandé par ce solénoïde pour dépolariser
8-A et polariser 8-B, en amenant les rouleaux 9 dans les positions représentées en pointillepour faire en sorte que 8-B repousse 6-A comme il a été décrit .
Cette action décrite en ce qui concerne les aimants inducteurs 8-A et 8-B, par rapport à-l'aimant 6-A du ro- tor, est répétée par les aimants de champ 8-C-D-E-F-G-H quand les aimants de rotor 6-B-C-D avancent dans les mêmes positions relatives .Le même cycle d'actions a lieu quand chaque aimant du rotor avance dans les huit champs magné** tiques d'attraction et de répulsion, comme il a été dé- crit.Les solénoïdes 14 et 15 reçoivent leur courant d'excitation d'une batterie ou d'une génératrice 21, en- traînée dans ce cas par une source extérieure .
La vitesse du rotor est déterminée en faisant avancer ou reculer le commutateur 32, pour lancer les divers so- lênoîdes 14 et 15 à toute position désirée du rotor et faire varier l'attraction ou la répulsion polaire des ai- mants de champ 8 On peut faire reculer le commutateur en partant d'un point neutre jusqu'à ce que le rotor soit re- poussé et attiré pour tourner dans le sens inverse des''-'. aiguilles d'une montre Le moteur est arrêté en ouvrant l'interrupteur 38 prévu dans la ligne 20
Pour des raisons de simplicité, on a représenté seu- lement quatre pales du rotor et huit pales du champ,
is il est évident qu'on peut faire varier cette disposition quant aux nombres relatifs des pales ou que par simple renversement des éléments, le fonctionnement du rotor et des champs pourrait être renversé,de façon que les champs tournent autour d'un centre fixe . Les dépolarisants 9 '
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peuvent aussi être mis en fonctionnement sur le rotor au lieu de l'être sur les champs 8 et d'autres modifications peuvent être faites dansl'esprit de l'invention .
Diverses autres applications de l'invention qui con- cerne la dépolarisation des airnants rémanents ou fixes pourront être envisagées .
- Revendications -
1. Un moteur magnétique comprenant un stator et un rotor pourvus chacun d'aimants permanents, les pales respectifs de ce stator et de ce rotor étant disposés en position relative de répulsion les uns par rapport aux autres, et des dépolarisants à travers les pôles d'un des- dits systèmes d'aimants, aes dépolarisants étant établis pour être amenés dans le champ polaire de ces aimants ou ramenés hors de ce champ polaire quand les aimants du ro- tor s'approchent et s'éloignent des aimants du stator .
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"improvements to magnetic motors"
The present invention relates to improvements made to magnetic motors and more particularly to motors driven by permanent remanent magnetism. or fixed @
The object of the invention is in particular to use energy.
remanence accumulated in permanent magnets and to create a device whereby the attraction and repulsion of similar magnets towards each other can be transformed into motion by alternately depolarizing one of the magnets of a pair of juxtaposed magnets to create a magnetic field of attraction and then restoring
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this polarization to create a repulsive magnetic field or vice versa so that one of the magnets is alternately attracted towards and repelled from the other. The invention also extends to the combination and arrangement of a series of magnets on a shaft suitably mounted to act as a rotor,
to then surround this rotor with a series of magnets to create a magnetic field, then to arrange a device for alternately polarizing and depolarizing these magnets in the field to cause this rotor to supply towards the attraction of the depolated magnetic mass. and keep it away from polarized magnets in the magnetic field,
We know that two horseshoe magnets having their north and south poles juxtaposed with each other respectively attract each other, repel each other if the pole north of one of the magnets is juxtaposed against the north pole of the other and attracts each other if one of them is depolarized by an armature placed across the poles.
So far, the force required to attach and detach the depolarizing armature has been equal to the magnetic force represented by the attraction and repulsion of the magnets relative to each other, resulting in the magnetic equilibrium. , so that one magnet cannot be made to overtake the other by its inherent strength.
However, it has been observed that the force necessary to bring the depolarizing frame into and out of the operating position is reduced to a minimum by choosing a cylindrical frame, by making it roll in or out of the polar field of the magnet and by lifting it out of contact only at a point where the polarity begins to be neutralized
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in the magnet, a point far from the pole ends of the magnet.
With the armature rolled to a position transverse to the pits of the magnet, the magnetic lines of force become negative and the magnet becomes an attractive magnetic mass with respect to another magnet. Kirs that the armature is rolled away from the pole ends of the magnet, the natural polarity of 'this magnet is reestablished and it becomes repellent to the other' magnet, if their respective north and south poles are available. - its opposite each other, as indicated ,. ' With a very low addition of external force,
these magnets can be made to overtake each other by their inherent qualities of attraction and replsion, and this energy can be transformed into mechanical movement
The following description and the accompanying drawings set forth and represent the invention in its form. currently considered to be the best, but the invention is not limited to this embodiment and it can be implemented in other embodiments.
In the accompanying drawings
Fig. 1 is an end elevation schematically showing an engine constructed and arranged in accordance with the present invention.
Figure 2 is a side elevation of this motor, partly in section, taken on line II-II.
The motor shown comprises a base 1 comprising. end pillars 2 supporting the bearings 3. .The shaft 4 is journaled in these bearings and supports the '; rotor;
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this comprises a square block 5 fixed to the shaft 3 and having recesses to receive the horseshoe magnets 6 bolted to this block and rotating around the axis of the shaft 4.
In the present case, there are four sets of magnets placed at 90 to each other and arranged lengthwise of the shaft, the north blade of each magnet being placed near the blade. north of the adjacent magnet and the south blade of the second magnet near the south pole of the third magnet and so on all along the series, the same poles being 4 close to each other;
The rotor as a whole is centrifugally balanced to reduce vibration and torque inequalities,
The fixed magnetic field comprises a non-magnetic ring 7 mounted on the base 1, concentric with the rotor and which has transverse recesses receiving the horseshoe magnets 8 bolted in this ring, in radial lines matching the lines of the magnets
6 mounted on the rotor, These magnets 6 and 8 have their poles close together, separated by the minimum air gap to reserve the necessary space for rotation, The magnets 8 are arranged transversely with their same adjacent blades (see Fig.
2) that is, the north pole of the second magnet is close to the north pole of the first magnet and the third magnet has its sul pole near the south pole of the second and so on over the entire length of each series, as has been described with regard to the rotor. But the north poles of the magnets 6 mounted on the rotor are juxtaposed with the north blades of the magnets 8 of the ring 7 so that,
when they are in alignment
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radial they assume or repel each other until the depolarizer is rolled across the blades of the magnets 8 to neutralize their polarity and make them negative
These depolarizers are formed by the rollers
9 comprising at their opposite ends, journals
10 which engage in the slots 11 provided in the opposite ends of rockers 12 attached to the non-magnetizable pivot shafts 13, which can oscillate in supports fixed to their respective magnets 8 These rockers are controlled by solenoids 14 and 15 , mounted on crown 7,
on the opposite sides of the pivots 13 and the respective cores 16 and 17 of which are pivoted on the rockers 12 by means of the connecting rods 18 and 19
In the present exemplary embodiment, there are eight sets of field magnets arranged in groups of two below the. control of four balances intended to actuate four sets of magnets 6 on the rotor
These solenoids 14 and 15 are each connected by the positive wire 20 with the generator 21 which supplies the electric control current;
each of them has its respective division wires 22 and 23 connected to the contact pads or segments 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 and 31 of the isolated switch 32 which can oscillate on the bearing 3 concentrically with the tree . This switch is housed, in the adjusted position and maintained by a stop 33 which engages the square holes 34 arranged in the bearing 3, the shaft 4 is earthed with the negative (-) wire 35 of the generator.
Each of the rotor 6's series of four magnets is for. view of a brush contact 36 overlapping the switch
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32;
therefore the various solenoids are pulled out regularly in order as the rotor turns to polarize the magnets 8, so that the magnets 6 can pass and depolarize the magnets 8 before the magnets 6, to repel and attract alternately the magnets 6 of the totor.
To lift the rollers 9 out of contact with their respective magnets 8, the cams 37 are fixed inside the crown 7 and rest on the edges of the magnets 8. The ends of these cams are tapered to end in a thin edge, so that the rollers advance over these cams without skipping as they gradually leave the surface of the magnets and remove the depolarizing influence. The slots 11 allow the rollers to attack by tractive action the surface of the magnets and the cams 37, over their entire movement curve, under the control of the rockers 12.
Such a motor operates essentially as follows: Referring to figure 1, we see that the magnet
6-A and magnet 8-A being normally polarized and their north and south poles being opposite, the rotor is driven forward, clockwise, by the repulsion of these magnets. Magnet 8-B being depolarized by roller 9 exhibits a magnetically attractive mass in the path of rotor magnet 6-A, which remains normally polarized at all times.
When the rotor magnet 6-A comes into alignment with the field magnet 8-B (see pblink) the contact brush 36 mounted on 6-A passes over the contact segment 25 of the switch coming from of the plot
24, which de-energizes the solenoid 14 of the magnet 8-A and. energizes solenoid 15 of magnet 8- @, which reverses the
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@ balance wheel 12 controlled by this solenoid to depolarize
8-A and bias 8-B, bringing rollers 9 to the positions shown in dotted lines to cause 8-B to push back 6-A as described.
This action described with respect to the inductor magnets 8-A and 8-B, with respect to the rotor magnet 6-A, is repeated by the field magnets 8-CDEFGH when the rotor magnets 6- BCDs advance in the same relative positions. The same cycle of actions takes place as each magnet of the rotor moves through the eight magnetic fields of attraction and repulsion, as described. Solenoids 14 and 15 receive their excitation current from a battery or from a generator 21, driven in this case by an external source.
The speed of the rotor is determined by moving switch 32 forwards or backwards, to launch the various solenoids 14 and 15 at any desired rotor position and to vary the polar attraction or repulsion of the field magnets 8. back up the switch from a neutral point until the rotor is pushed back and attracted to turn in the opposite direction of the '' - '. clockwise The engine is stopped by opening the switch 38 provided in line 20
For reasons of simplicity, only four rotor blades and eight field blades have been shown,
is it is obvious that one can vary this arrangement as for the relative numbers of the blades or that by simple reversal of the elements, the operation of the rotor and the fields could be reversed, so that the fields revolve around a fixed center. Depolarizers 9 '
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can also be operated on the rotor instead of on the fields 8 and other modifications can be made in the spirit of the invention.
Various other applications of the invention which relates to the depolarization of remanent or fixed airnants can be envisaged.
- Claims -
1. A magnetic motor comprising a stator and a rotor each provided with permanent magnets, the respective blades of this stator and of this rotor being arranged in a relative position of repulsion with respect to each other, and depolarizers through the poles of One of said magnet systems, the depolarizers being set up to be brought into the polar field of these magnets or brought out of this polar field as the rotor magnets approach and move away from the stator magnets.