ES2939377T3 - Dispositivo magnético adecuado para su uso como generador de energía o motor de accionamiento - Google Patents

Abstract

Dispositivo magnético apto para usarse como generador de energía o como motor de impulsión. Comprende acoplados a un eje (2) con posibilidad de giro, al menos, un primer disco (3) y un segundo disco (4) idénticos en su forma con varios polos magnéticos (5) y, sin posibilidad de giro, un bobinado central (6) situado entre ambos discos (3, 4). Los polos magnéticos (5) están colocados radialmente en ambos discos, con la polaridad sucesivamente alterna, positiva y negativa; y el bobinado central (6) comprende, al menos, dos bobinas cuyo núcleo (7) tiene una configuración que presenta, en ambos lados laterales, extremos de lados inclinados (71 ), hacia un mismo lado respecto del eje (2), acabados en punta (72); Dichos núcleos (7) están situados a una distancia tal entre ellos que sus extremos de lados inclinados (71 ) con punta (72), se solapan el uno sobre el otro un elemento externo (9) que imprime movimiento a un primer disco (3). Los polos magnéticos (5) se incorporan en número, posición y fuerza magnética semejante en cada uno de los discos (3, 4). Los núcleos (7) de las bobinas son cuerpos de configuración en alzado frontal en forma de rombo. Las puntas (72) de los núcleos (7) no están cubiertas con el devanado (8) de hilos.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo magnético adecuado para su uso como generador de energía o motor de accionamiento

Objeto de la invención

La invención, como aparece en el título de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo magnético adaptado para ser usado como generador de energía o como motor de accionamiento que proporciona, a la función para la cual está diseñado, ventajas y características de novedad que se describirán en detalle a continuación.

El objeto de la presente invención se refiere a un dispositivo que, constituido esencialmente por un conjunto formado por un árbol con dos discos de polos magnéticos giratorios y un devanado central, aprovecha la capacidad de ser repelido por los polos magnéticos de signos opuestos y de las bobinas de generar corriente eléctrica cuando son excitadas por un campo magnético para, a partir un empuje externo inicial que hace girar un primer disco que tiene polos magnéticos, generar energía eléctrica en el devanado con un alto nivel de potencia debido a la particular configuración de las bobinas del devanado con extremos traslapados y la disposición de los polos magnéticos en los discos, provocan que, a su vez, el segundo disco gire en la dirección opuesta, aumentando el campo magnético generado y, además, se genera energía cinética la cual también puede ser aprovechada.

Campo de aplicación de la invención

El campo de aplicación de la presente invención se encuentra dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de artefactos, sistemas y dispositivos para la generación de energía eléctrica, en particular enfocado en el ámbito de los generadores eléctricos o motores de accionamiento magnético.

Antecedentes de la invención

Como es bien sabido, un generador eléctrico es un dispositivo capaz de mantener una diferencia de energía eléctrica entre dos de sus puntos (denominados polos o terminales) transformando la energía mecánica en energía eléctrica. Esta transformación es lograda por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos en un marco (estator). Si ocurre un movimiento mecánico relativo entre los conductores y el campo, se genera una fuerza electromotriz (EMF). Este sistema se basa en la ley de Faraday.

El rotor de algunos motores eléctricos opera en dirección opuesta, aprovechando la energía eléctrica para generar movimiento, porque en este tipo de motores - generadores eléctricos, el rotor es el componente que gira (rota) y eso, conjuntamente con su contraparte fija, el estator, constituye el conjunto principal para la transmisión de energía.

El objetivo de la presente invención es, por lo tanto, desarrollar un nuevo dispositivo que genere electricidad magnética si se aplica a una energía cinética o un dispositivo de motor de accionamiento magnético si se aplica a una energía eléctrica. Las patentes JP2012120319, US2012146445, DE2650510, JP2006238623, WO2013084556 y CN104734438 desvelan dispositivos donde uno o más discos están colocados en paralelo a una bobina del devanado para producir un motor sin escobillas.

Descripción de la invención

El dispositivo magnético generador de energía o motor de accionamiento que propone la invención se configura por lo tanto como una importante mejora dentro de su campo de aplicación, porque cuando se implementa, se alcanzan satisfactoriamente los objetivos mencionados, incluyéndose convenientemente los detalles característicos que los distinguen de los ya conocidos en las reivindicaciones adjuntas.

Específicamente, lo que propone la invención, como se ha mencionado anteriormente, es un dispositivo que genera electricidad magnética si se aplica una energía cinética o un dispositivo de motor de accionamiento magnético si se aplica una energía eléctrica que incluye un árbol al cual están acoplados, al menos, dos discos de polos magnéticos giratorios y un devanado central fijo, mostrando una configuración tal que, al mover uno de los discos, por cualquier medio externo, se genera un campo magnético que excita el devanado provocando la generación de energía eléctrica, al mismo tiempo que el movimiento giratorio del segundo disco en la dirección contraria a la dirección de giro del primero y, por tanto, provoca la formación de un campo magnético mayor que aumenta la potencia de la energía eléctrica generada en el devanado central.

Para este fin, ambos discos están provistos de polos magnéticos y dispuestos de forma adyacente alterna, esto es, ubicados de forma alterna con un polo positivo y con un polo negativo sucesivamente en un disposición radial en el centro del disco.

Preferiblemente, ambos discos son exactamente iguales o al menos, muestran el mismo número de polos magnéticos que presentan una potencia magnética similar.

Y por su lado, el devanado central esta dispuesto en, al menos, dos bobinas que muestran, cada una de las mismas, un núcleo de material conductor magnético tal como acero, alrededor del cual se incorpora el devanado de filamentos conductores, cuya configuración inclinada y superpuesta en sus extremos es la que determina la capacidad de provocar el movimiento del segundo disco en sentido contrario al del primer disco.

Más específicamente, cada núcleo posee, a ambos lados un extremo con la misma inclinación con respecto al eje del árbol, determinando cuerpos respectivos de configuración, en su elevación frontal, aproximadamente en forma de diamante cuyos extremos puntiagudos se solapan axialmente entre sí en bobinas adyacentes, esto es, la bobina permanece separada pero se solapa a la bobina adyacente y preferiblemente, los puntos del devanado están libres, de forma que este último no se superponga axialmente en las bobinas adyacentes.

Con esto, cuando gira el primer disco, el campo magnético generado por sus polos magnéticos provoca alternativamente un campo magnético que, al mismo tiempo provoca el movimiento del segundo disco en dirección opuesta.

Mediante la correspondiente conexión de terminales y cableado al devanado para conectarlo a un acumulador o transformador, preferiblemente a través del árbol, se puede aprovechar la energía eléctrica generada.

Por tanto, y para evitar en lo posible la pérdida de energía por efecto de la fricción, entre el árbol y los discos se interponen cojinetes correspondientes que minimizan dicha fricción.

Además, opcionalmente, mediante el correspondiente acoplamiento de los medios de transmisión, se puede aprovechar también la energía cinética generada por el giro del segundo disco que tiene polos magnéticos.

Descripción de los dibujos

Para completar esta descripción que se realiza y con el fin de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, adjunto a esta memoria descriptiva, como una parte integrante de la misma hay una hoja de dibujos en la que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

Figura número 1.- Muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de realización del dispositivo magnético generador de energía, objeto de la invención, en el cual aparecen las partes y elementos principales que lo componen, así como su configuración y disposición;

Figura número 2. - Muestra una representación esquemática de la forma en alzado frontal que presentan los núcleos del devanado central del dispositivo, y su lapeado sobre las bobinas contiguas; y

Figura número 3. - Muestra una vista esquemática en explosión y en perspectiva de los discos y del devanado central, de acuerdo con el mismo ejemplo del dispositivo de la invención mostrado en la figura 1.

Realización preferida de la invención

Observando las figuras descritas, y de acuerdo con la numeración adoptada en las mismas, se puede observar un ejemplo no limitativo del dispositivo magnético, el cual incluye las partes y elementos que están indicados y descritos detalladamente a continuación.

Por tanto, como se puede observar en la figura 1, el dispositivo (1) en cuestión está compuesto por un árbol (2) al cual se acoplan, con posibilidad de rotación e interposición unos cojinetes relacionados (10), al menos, dos discos (3, 4) con polos magnéticos (5) y, sin posibilidad de giro, esto es, fijados conjuntamente al árbol (2), a un devanado central (6), situado entre un primer disco (3) y un segundo disco (4).

Además, ambos discos (3, 4) están provistos de varios polos magnéticos (5) los cuales están colocados radialmente y dispuestos con polaridad positiva y negativa sucesivamente alternante, siendo preferentemente en número, posición y fuerza magnética igual o al menos muy similar en cada uno de dichos discos (3, 4), aunque, preferiblemente, ambos discos (3, 4) y sus polos magnéticos (5) son exactamente idénticos.

Por su parte, el devanado central (6) está compuesto, al menos, de dos bobinas constituidas, cada una, por un núcleo (7) de material magnético conductor, tal como acero, con un devanado (8) de hilo conductor, cuya configuración núcleo (7), muestra, a ambos lados, extremos respectivos que presentan lados de inclinación (71), siempre hacia un mismo lado con respecto al árbol (2), terminando en un borde (72), de forma que determinan cuerpos respectivos con una configuración, cuyo desarrollo en alzado frontal, presenta aproximadamente forma de diamante, como puede observarse en la figura 2.

En las figuras 1 y 3, el ejemplo representado tiene solo dos polos magnéticos (5) por disco y, por lo tanto, solo dos núcleos (7) de bobinas.

En cualquier caso, es importante señalar que dichos extremos de los lados inclinados (71) de los núcleos (7) de las bobinas se encuentran a tal distancia entre los mismos que sus respectivos bordes (72) están solapados entre sí en las bobinas adyacentes y, preferiblemente, sin que los lados de las respectivas bobinas (8) del devanado se solapen ya que dichos bordes (72) no están cubiertos por los mismos, como se puede apreciar claramente en la representación de la figura 2.

El dispositivo (1) dispone además de un elemento externo (9) que, siendo de cualquier tipo, provoca un movimiento a un primer disco (3), haciendo que se genere un campo magnético que a su vez provoca la excitación de las bobinas y, al mismo tiempo, la rotación, en dirección opuesta del segundo disco (4).

En una realización preferida, los núcleos (7) presentan unas ranuras en su lado superior o inferior sobre las cuales se enrolla el devanado de hilo conductor (8).

En otra realización preferida, los núcleos (7) tienen orificios a través de los cuales el devanado del hilo (8),es enrollado.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo magnético adaptado para ser usado como generador de electricidad si se aplica energía cinética o como motor de accionamiento magnético si se aplica energía eléctrica, que comprende;

un árbol (2), definiendo el eje del árbol las direcciones axial, radial y circunferencial,

un devanado central (6) de bobinas dispuestas circunferencialmente, formada cada una de las bobinas por un núcleo (7) de material magnético con una bobina (8) del devanado de hilo conductor, y

al menos, un primer disco (3) y un segundo disco (4) con varios polos magnéticos (5) acoplados al árbol (2) con posibilidad de rotación alrededor del árbol,

en donde el devanado central (6) está situado axialmente entre el primer y segundo disco (3, 4) y acoplado al árbol sin posibilidad de rotación alrededor del árbol:

en donde los polos magnéticos (5) están ubicados radialmente en el primer y segundo discos, con la polaridad sucesivamente alternativa, positiva y negativa;

caracterizado porque el devanado central (6) comprende al menos dos bobinas cuyos núcleos (7) tienen una configuración que presenta, en ambos lados circunferenciales, extremos que presentan lados inclinados (71), con la misma inclinación con respecto al eje del árbol (2), terminando cada uno en un borde (72); porque dichos núcleos (7) de bobinas adyacentes de dichas al menos dos bobinas están situados a tal distancia entre sí que sus extremos que tienen los lados inclinados (71) con el borde (72) están axialmente solapados entre sí; y porque, además, el primer disco (3) puede estar conectado a un elemento externo (9) para transmitir movimiento entre los mismos, donde, cuando el dispositivo se utiliza como generador de electricidad, el movimiento del primer disco (3) produce la excitación de las bobinas que, a su vez, produce el giro del segundo disco (4) en una dirección opuesta, mientras que, cuando el dispositivo es utilizado como motor de accionamiento magnético, la excitación de las bobinas con la energía eléctrica produce la rotación del primer y segundo discos (3. 4) en direcciones opuestas.

2. Dispositivo magnético, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los polos magnéticos (5) de cada uno de los discos (3, 4) son similares en número, posición y fuerza magnética.

3. Dispositivo magnético, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque ambos discos (3, 4) son idénticos.

4. Dispositivo magnético, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, en una vista donde la dirección axial es la dirección vertical, la forma en alzado frontal de los núcleos (7) de las bobinas es un diamante.

5. Dispositivo magnético, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los bordes (72) de los núcleos (7) no están cubiertos por la bobina (8) del devanado de hilos, de forma que, los extremos que presentan lados inclinados (71) están axialmente solapados entre sí en las bobinas adyacentes y los hilos de las respectivas bobinas (8) del devanado no se solapan axialmente.