ES2324442B1 - Nuevo motor electrico. - Google Patents

Abstract

Nuevo motor eléctrico.

El objeto de la invención es un motor del tipo de los que vienen constituidos, al menos, por un cilindro que es recorrido al alternativamente por un émbolo el cual transmite el movimiento de arrastre-empuje a una biela que lo convierte en movimiento giratorio, en donde el movimiento del émbolo se consigue por la atracción que se genera al interactuar con un electroimán que, en determinado momento del recorrido del émbolo, deja de ejercer atracción, siendo que dicho electroimán es alimentado por la energía producida por el émbolo que, en su recorrido, interactúa con una bobina bobinada. La propia configuración del cilindro permite la instalación de válvulas de control de entrada y salida de gases o fluidos pudiendo utilizarse el pistón también como bomba de gases o fluidos o, regulando la entrada y salida de los mismos, favorecerse el movimiento del émbolo.

Description

Nuevo motor eléctrico.

La presente invención tal y como su nombre indica consiste en un nuevo motor eléctrico de reducido consumo que, por su propia configuración, permite que a las funciones propias de un motor, como son las de arrastre-tracción, se le añadan las de bombeo de fluidos y/o compresión-depresión de aire utilizando para ello su propia constitución, todo ello con un bajo consumo energético.

El motor basa su funcionamiento en la atracción magnética producida por un electroimán sobre un émbolo o núcleo magnético lo que le lleva a desplazarse alternativamente en el interior del cilindro provocando, además del movimiento, su autoalimentación parcial mediante la excitación magnética de una bobina, la cual atraviesa en su recorrido, por un imán permanente o una bobina inducida en su caso.

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Antecedentes de la invención

La búsqueda de energías alternativas al petróleo ha llevado a que se produzca, en los últimos años, una tendencia a la utilización de motores eléctricos.

Sin embargo, el principal problema de tales motores radica en la necesidad energética, directamente proporcional a su potencia, lo que supone, entre otras cosas, una limitación especialmente en el caso de los vehículos que ven reducida su autonomía.

Para solucionar los problemas expuestos se plantea, como objeto de esta invención, un motor eléctrico con muy bajo consumo y que, además, su propia configuración, permite que el motor sea utilizado, no sólo para usos propios de arrastre y/o tracción, sino que puede igualmente utilizarse como bomba de fluidos o compresor-depresor de aire u otro gas.

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Descripción de la invención

El motor es de tipo alternativo de émbolo, en donde la fuerza del electroimán, a modo de émbolo, empuja a una biela, que a su vez, transforma en el cigüeñal, el movimiento alternativo, en movimiento giratorio.

El émbolo, en su recorrido, interactúa con una bobina bobinada sobre el cilindro generando corriente eléctrica que, previo su tratamiento a través de diodos y reguladores de voltaje, contribuye a alimentar al conjunto motriz.

La parte mecánica consta de: núcleo-émbolo (1), de material ferro-magnético que dispone de una hendidura, para alojar un segmento (7) de material imán permanente; cilindro (4), por donde se desliza el émbolo, de material adecuado para el trabajo a realizar; cigüeñal (3); cuerpo motor (5) y volante de inercia.

El circuito magnético primario consta de: bobina (6), de conductor eléctrico, enrollada al cilindro (4) e imán permanente (7), o bobina de excitación inducida alojada en el émbolo (1), en su caso.

El circuito magnético secundario consta de: bobina (8), de conductor eléctrico, enrollada sobre la bobina primaria (6); armadura (9) de material ferro- magnético; y émbolo (1), de material ferro-magnético.

La parte eléctrica la componen los siguientes elementos: bobina primaria (6); imán permanente (7), o bobina de excitación inducida, en su caso, para la excitación del circuito primario; conjunto de diodos (10), para rectificación de la onda completa; regulador de voltaje (11); circuito de control (12); batería (13), para arranque autónomo; circuito distribuidor (14); su sensor (15); y bobina secundaria (8).

El movimiento del motor se inicia al llegar energía al distribuidor procedente de la batería, todo ello según se explica a continuación.

Partimos de una posición del émbolo de 30º después de su punto máximo inferior, en este momento el distribuidor suministra energía eléctrica a la bobina secundaria (8) procedente de la batería (13) lo cual produce que la atracción magnética del núcleo (7) hacia el interior de la bobina, ponga el motor en movimiento hasta la posición del embolo de 30º antes de su punto máximo superior en este momento el distribuidor deja de alimentar eléctricamente a la bobina y es el volante de inercia el que produce la continuación del movimiento hasta que el embolo se encuentra de nuevo en la posición inicial y se repite el ciclo suministrando el distribuidor la energía eléctrica suficiente.

El aprovechamiento optimo de la energía se produce al estar el motor en movimiento, el campo magnético del imán permanente alojado en embolo o la bobina inducida en su caso, excita la bobina primaria (6) que envía la corriente generada al conjunto de diodos (10) para su rectificación y la sucesiva utilización en el circuito secundario.

Breve descripción de los dibujos

Para entender mejor lo que se ha descrito, se acompañan unos dibujos, en los que, tan solo a modo de ejemplo, se representa un caso práctico de realización de un motor de este tipo.

La Figura 1 representa en sección un motor en donde se aprecian el émbolo (1), la biela (2), el cigüeñal (3), la camisa del cilindro (4) el cuerpo del motor (5) la bobina primaria (6), el imán permanente (7) la bobina secundaria (8) y las armaduras (9).

La Figura 2 muestra un esquema del circuito eléctrico en el cual se aprecian los diodos (10), el regulador de voltaje (11), circuito de control (12), batería (13), circuito distribuidor (14), sensor (15).

La Figura 3 muestra la configuración de un motor constituido por tres cilindros dispuestos de forma radial en "Y" (16).

La Figura 4 muestra una realización del cilindro en donde en su parte superior aparecen unas aperturas en donde se alojan unas válvulas (17) para regular la entrada y salida de gases o fluidos del cilindro.

Descripción de un modo de llevar a cabo la invención

Para una mejor optimización y facilidad de fabricación de un prototipo con un sistema de este tipo, se a realizado un motor (16) de tres electroimanes-émbolos, dispuestos rodeando al cigüeñal, formando ángulos de 120º, con esta configuración, se dispone de un cigüeñal (3) simple de dos apoyos.

Los émbolos (1) de material ferro-magnético, tienen una hendidura, para alojar un segmento (7) de material imán permanente, para la excitación del circuito primario.

Las bobinas primarias (6) y secundarias (8) que están enrolladas juntas, unas sobre otras, son abrazadas por las armaduras (9), de material ferro-magnético para potenciar el flujo magnético del circuito secundario, también por este motivo, se prolonga la armadura hacia el interior del cilindro, y se rebaja la cabeza del émbolo (1).

Cuando el motor está en movimiento se genera energía eléctrica por los campos magnéticos de los imanes permanentes (7), que cortan las espiras de las bobinas, generando con sus vaivenes, energía eléctrica alterna, que es rectificada en el circuito primario (6), por diodos positivos (10) y diodos negativos (10), rectificando así las ondas completas.

El movimiento del motor se produce gracias a la energía eléctrica que se le suministra, de la cual, parte tiene su origen en el propio motor.

Se describe aquí un ciclo de funcionamiento de un motor compuesto de tres pistones que es la forma que, según las pruebas realizadas, se considera como de realización óptima, todo ello sin perjuicio de que las diferentes estructuras o configuraciones, por ejemplo en línea, en tambor, en V, o en cualquier otra forma y en especial respecto del número de pistones utilizados o su posición relativa, que pudieran darse se encuadraría igualmente dentro del ámbito de protección de la patente.

El ciclo de funcionamiento que se propone es tal y como a continuación se expone.

Cuando el núcleo del electroimán nº 1 (18) se encuentra en la posición de 30º después de pasar por su punto máximo inferior, se alimenta eléctricamente la bobina secundaria del electroimán nº 1, produciendo, que la atracción magnética del núcleo hacia el interior de la bobina, ponga el motor en movimiento, hasta que dicho núcleo llega a la posición de 30º antes de su punto máximo superior, en éste momento el electroimán nº 1, deja de estar alimentado eléctricamente, y es el electroimán nº 2 (19), el que se encuentra en la posición de 30º después de su punto máximo inferior, y es alimentado eléctricamente, lo que produce la continuación del movimiento, hasta que se encuentra en su posición de 30º antes de su punto máximo superior, que deja de estar alimentado eléctricamente.

En éste momento, es el electroimán nº 3 (20) el que se encuentra en la posición de 30º después de su punto máximo inferior, y es alimentado eléctricamente, produciendo la continuación del movimiento, hasta que se encuentra en su posición de 30º antes de su punto máximo superior, en éste momento es el electroimán nº1 (18) en que se encuentra de nuevo en la posición de 30º después de su punto máximo inferior, como al principio, y así sucesivamente, cerrando el ciclo de una vuelta.

Claims (8)

1. Motor del tipo de los que se basan en obtener un movimiento lineal bidireccional alternativo gracias a un émbolo que discurre por el interior de un cilindro generando un movimiento constante de empuje y retroceso en donde a través de un cigüeñal se transforma dicho movimiento lineal en movimiento giratorio esencialmente caracterizado porque consta de; un circuito magnético primario formado por una bobina de conductor eléctrico (6) enrollada en el cilindro y un imán permanente o una bobina de excitación inducida (7) alojada en el émbolo (1); un circuito magnético secundario formado por una bobina (8) enrollada sobre la bobina del circuito primario (6), armaduras de material ferromagnético (9) y un émbolo de material ferromagnético (1) en donde el circuito magnético primario por la acción del campo magnético que genera el imán permanente o la bobina de excitación inducida alojados en el émbolo genera corriente eléctrica mientras que el circuito secundario aplica la corriente eléctrica producida a contribuir a generar la fuerza magnética suficiente para provocar el desplazamiento del émbolo por el interior del cilindro y en donde dicho cilindro posee perforaciones que permiten la entrada y salida de líquidos o gases.

2. Motor según reivindicación anterior esencialmente caracterizado porque la parte eléctrica viene compuesta por las bobinas primarias (6), los imanes permanentes o bobinas de excitación inducidas (7) que producen la excitación del circuito primario; conjunto de diodos (10) para la rectificación del ondas completas, regulador de voltaje (11), circuito de control (12), batería para arranque autónomo (13), circuito distribuidor (14), sensor (15) y bobinas secundarias (8).

3. Motor según reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque el émbolo (1), en el cual va alojado el imán permanente o la bobina de excitación inducida (7), es atraído por la fuerza electromagnética de la bobina secundaria (8) y, al recorrer el interior del cilindro interactúa magnéticamente con la bobina primaria (6) generando corriente eléctrica que, tras las rectificaciones oportunas, contribuirá a alimentar a la bobina secundaria.

4. Motor según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque la secuencia parte de una posición de reposo del émbolo, normalmente coincidente con el extremo del recorrido más alejado de la bobina secundaria, siendo que la bobina secundaria (8), por acción de la corriente eléctrica atrae al émbolo (1) que aloja el imán permanente o la bobina de excitación inducida (7) y dicho émbolo, en su recorrido, interactúa con la bobina primaria (6) generando corriente eléctrica y, llegado el émbolo a un punto oportuno, la bobina secundaria (8) deja de ejercer fuerza de atracción sobre el émbolo (1), volviendo este a su posición de reposo bien por la acción de un volante de inercia, un sistema de elásticos o muelles o por la actuación de otros motores que se encuentren en distinto momento de la secuencia los que puede encontrarse sincronizado a través del cigüeñal o de otras piezas oportunas.

5. Motor según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque el cilindro posee una serie de perforaciones, preferiblemente en la parte que no llega a recorrer el émbolo y que permiten la entrada y salida de gases.

6. Motor según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque en las perforaciones descritas en la reivindicación 5 puede poseer una serie de válvulas (17) que favorecen la entrada y salida de gases o líquidos de forma controlada generando el bombeo de los mismos y manteniendo una presión controlada en el interior del cilindro.

7. Motor según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque regulando la entrada o salida de gas o fluido a través de las válvulas (17) se puede provocar el movimiento del émbolo (1) todo ello de forma conjunta o de forma independiente de las fuerzas que pudieran ejercerse por la acción electromagnética.

8. Motor según las reivindicaciones anteriores esencialmente caracterizado porque los circuitos magnéticos pueden venir realizados con materiales que cumplan la condición física de superconductores.