FR2961278A1

FR2961278A1 - ROTATING MACHINE COMPRISING A DEVICE FOR SUSTAINING AND CENTERING ITS ROTOR

Info

Publication number: FR2961278A1
Application number: FR1054531A
Authority: FR
Inventors: Eric Vangraefschepe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2011-12-16
Also published as: WO2011154623A1

Abstract

L'objet de l'invention est une machine tournante comportant un élément tournant (10) appelé rotor apte à tourner selon un axe de rotation (12) vertical par rapport à un élément fixe (14) appelé stator, des moyens de sustentation de type magnétique pour maintenir ledit rotor (10) par rapport au stator (14) selon une direction parallèle à l'axe de rotation (12) et des moyens de guidage dudit rotor (10) par rapport au stator (14) dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, caractérisée en ce que les moyens de centrage comprennent au niveau du rotor un premier aimant (42) annulaire concentrique à l'axe de rotation et au niveau du stator un second aimant (46) annulaire concentrique à l'axe de rotation (12), les premier et second aimants (42, 46) étant agencés de manière à créer une répulsion avec une résultante selon une direction radiale et une résultante selon l'axe de rotation (12).The object of the invention is a rotary machine comprising a rotating element (10) called a rotor capable of rotating along an axis of rotation (12) vertical with respect to a fixed element (14) called a stator, means of levitation of type magnetic device for maintaining said rotor (10) relative to the stator (14) in a direction parallel to the axis of rotation (12) and means for guiding said rotor (10) relative to the stator (14) in a plane perpendicular to the the axis of rotation, characterized in that the centering means comprise at the rotor a first annular magnet (42) concentric with the axis of rotation and at the level of the stator a second annular magnet (46) concentric with the axis rotation device (12), the first and second magnets (42, 46) being arranged to create a repulsion with a resultant in a radial direction and a resultant along the axis of rotation (12).

Description

MACHINE TOURNANTE COMPORTANT UN DISPOSITIF DE SUSTENTATION ET DE CENTRAGE DE SON ROTOR ROTATING MACHINE COMPRISING A DEVICE FOR SUSTAINING AND CENTERING ITS ROTOR

La présente invention se rapporte à une machine tournante comportant un dispositif de sustentation et de centrage de son rotor. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un dispositif de sustentation et de centrage d'un volant d'inertie. The present invention relates to a rotating machine comprising a device for levitation and centering of its rotor. More particularly, the invention relates to a device for lifting and centering a flywheel.

Un volant d'inertie correspond dans une machine tournante à une masse liée à la partie tournante appelée également rotor et répartie autour de l'axe de rotation du rotor permettant d'augmenter le moment d'inertie. Le volant d'inertie permet le stockage et la restitution d'énergie cinétique. Dans une première phase, le volant d'inertie est entrainé en rotation par un élément tournant appelé générateur et emmagasine de l'énergie cinétique. Dans une seconde phase, lorsqu'il n'est plus entrainé en rotation, le volant d'inertie est apte à entrainer en rotation un élément tournant appelé récepteur et à restituer l'énergie cinétique emmagasinée. L'énergie cinétique étant fonction de la masse et du carré de la vitesse, le volant 15 d'inertie, ayant un moment d'inertie défini par sa forme et sa masse, accumule l'énergie par l'augmentation de la vitesse de rotation. Selon un mode de réalisation, le volant a un axe de rotation sensiblement vertical et comprend un corps avec un diamètre conséquent prolongé à une extrémité par un arbre avec un diamètre plus réduit que celui du corps dont l'extrémité libre 20 peut être reliée de manière alternée à un récepteur ou un générateur. A flywheel corresponds in a rotating machine to a mass linked to the rotating part also called rotor and distributed around the axis of rotation of the rotor to increase the moment of inertia. The flywheel allows the storage and the restitution of kinetic energy. In a first phase, the flywheel is rotated by a rotating element called generator and stores kinetic energy. In a second phase, when it is no longer rotated, the flywheel is able to drive in rotation a rotating element called receiver and to restore the kinetic energy stored. Since the kinetic energy is a function of the mass and the square of the speed, the flywheel 15, having a moment of inertia defined by its shape and mass, accumulates energy by increasing the speed of rotation. . According to one embodiment, the flywheel has a substantially vertical axis of rotation and comprises a body with a substantial diameter extended at one end by a shaft with a smaller diameter than that of the body whose free end 20 can be connected in such a way that Alternate to a receiver or generator.

Le volant d'inertie est guidé en rotation par rapport à un support fixe appelé stator grâce à au moins un palier. En complément, il est nécessaire de prévoir des moyens pour assurer la sustentation du volant d'inertie par rapport au stator. Compte tenu des vitesses de rotation élevées, les paliers et les moyens de sustentation sont de type magnétique afin d'optimiser le rendement et de supprimer les pertes par frottement ou par échauffement. Un volant d'inertie est notamment décrit dans le document FR-2.356.044. Ce dernier décrit un rotor flottant par rapport à un stator. Pour assurer la sustentation, le rotor comprend au niveau de sa face inférieure un aimant permanent annulaire disposé en vis-à-vis d'un aimant permanent annulaire solidaire du stator et identique au premier. Ainsi, ces deux aimants permanents ont des champs magnétiques avec des directions alignées et parallèles à l'axe de rotation, avec des sens contraires afin de travailler en répulsion selon une direction parallèle à l'axe de rotation. The flywheel is guided in rotation relative to a fixed support called stator with at least one bearing. In addition, it is necessary to provide means to ensure the lift of the flywheel relative to the stator. Given the high rotational speeds, the bearings and levitation means are of the magnetic type in order to optimize the efficiency and to eliminate the losses by friction or by heating. A flywheel is described in particular in FR-2.356.044. The latter describes a rotor floating with respect to a stator. To ensure lift, the rotor comprises at its lower face an annular permanent magnet disposed vis-à-vis an annular permanent magnet integral with the stator and identical to the first. Thus, these two permanent magnets have magnetic fields with directions aligned and parallel to the axis of rotation, with opposite directions to work in repulsion in a direction parallel to the axis of rotation.

Pour assurer le centrage du rotor par rapport au stator, la partie du stator en regard du corps du rotor est divisée en deux niveaux, eux-mêmes divisés en différents secteurs comportant chacun un bobinage susceptible d'assurer des forces d'attraction radiales. En parallèle, le rotor comprend des rainures périphériques. To ensure the centering of the rotor relative to the stator, the portion of the stator facing the rotor body is divided into two levels, themselves divided into different sectors each having a coil capable of providing radial attraction forces. In parallel, the rotor comprises peripheral grooves.

Le dispositif comprend des moyens pour détecter la position du rotor par rapport au stator et aptes à renseigner des moyens de contrôle permettant si nécessaire de corriger la position du rotor par rapport au stator grâce aux bobinages. A cet effet, le rotor comprend en partie inférieure une jupe dont la cavité coopère avec une portion cylindrique du stator. Le rotor comprend au niveau de la jupe deux aimants permanents (un au niveau du fond de la cavité et un autre sur la paroi latérale de la cavité) qui sont décalés par rapport à des bobines prévues au niveau du stator qui génèrent chacune un signal en fonction de la position du rotor par rapport au stator. The device comprises means for detecting the position of the rotor relative to the stator and capable of providing control means making it possible, if necessary, to correct the position of the rotor relative to the stator by means of the windings. For this purpose, the rotor comprises in the lower part a skirt whose cavity cooperates with a cylindrical portion of the stator. The rotor comprises at the level of the skirt two permanent magnets (one at the bottom of the cavity and another at the side wall of the cavity) which are offset relative to the coils provided at the stator which each generate a signal in depending on the position of the rotor with respect to the stator.

Selon ce document, le dispositif de centrage est relativement complexe. Aussi, la présente invention vise à proposer une machine tournante comportant un dispositif de sustentation et de centrage du rotor de conception simple et compacte. According to this document, the centering device is relatively complex. Also, the present invention aims at providing a rotating machine comprising a device for lifting and centering the rotor of simple and compact design.

A cet effet, l'invention a pour objet une machine tournante comportant un élément tournant appelé rotor apte à tourner selon un axe de rotation vertical par rapport à un élément fixe appelé stator, des moyens de sustentation de type magnétique pour maintenir ledit rotor par rapport au stator selon une direction parallèle à l'axe de rotation et des moyens de centrage dudit rotor par rapport au stator dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, caractérisée en ce que les moyens de centrage comprennent au niveau du rotor un premier aimant annulaire concentrique à l'axe de rotation et au niveau du stator un second aimant annulaire concentrique à l'axe de rotation, les premier et second aimants étant agencés de manière à créer une répulsion avec une résultante selon une direction radiale et une résultante selon l'axe de rotation. Ainsi, les moyens de centrage assurent également la sustentation du rotor. Avantageusement, le rotor est de type pendulaire pour assurer une meilleure stabilité. De préférence, les moyens pour générer un champ magnétique sont des aimants 20 permanents ce qui permet d'obtenir un dispositif de sustentation et de centrage de type passif. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : 25 - la figure 1 est une coupe selon un plan contenant l'axe de rotation d'une machine tournante selon l'invention, - la figure 2 est une coupe selon un plan contenant l'axe de rotation illustrant un rotor d'une machine tournante selon l'invention seul, - la figure 3 est une coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor de la figure 2, - la figure 4 est une coupe selon un plan contenant l'axe de rotation illustrant un stator d'une machine tournante selon l'invention seul, - la figure 5 est une coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du stator de la figure 4, et - les figures 6 à 8 sont des variantes simplifiées de machines tournantes selon l'invention. Sur les différentes figures, on a représenté une machine tournante comportant un élément tournant 10 appelé rotor apte à tourner selon un axe de rotation 12 vertical par rapport à un élément fixe 14 appelé stator. Selon les applications, le rotor et le stator peuvent être d'un bloc ou constitués de plusieurs pièces assemblées. Selon une application, le rotor forme un volant inertiel susceptible de stocker de l'énergie cinétique. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette application et couvre toutes les machines tournantes comportant un axe de rotation vertical et susceptibles de fonctionner à des vitesses de rotation relativement élevées. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 6 et 8, le rotor 10 comprend un corps 16 surmonté par un arbre 18 dont le diamètre est inférieur à celui du corps 16 et un disque 20 relié à l'extrémité supérieure de l'arbre 18 et dont le diamètre est supérieur à celui de l'arbre. Les formes du corps sont déterminées pour procurer un moment d'inertie par rapport à l'axe de rotation 12 important afin d'optimiser la quantité d'énergie cinétique stockée. For this purpose, the subject of the invention is a rotating machine comprising a rotating element called a rotor capable of rotating along an axis of vertical rotation relative to a fixed element called a stator, magnetic levitation means for maintaining said rotor relative to to the stator in a direction parallel to the axis of rotation and means for centering said rotor relative to the stator in a plane perpendicular to the axis of rotation, characterized in that the centering means comprise at the rotor a first magnet annular concentric to the axis of rotation and at the stator a second annular magnet concentric to the axis of rotation, the first and second magnets being arranged to create a repulsion with a resultant in a radial direction and a resultant according to the 'rotation axis. Thus, the centering means also ensure the lift of the rotor. Advantageously, the rotor is of the pendulum type to ensure better stability. Preferably, the means for generating a magnetic field are permanent magnets, which makes it possible to obtain a device for levitation and centering of the passive type. Other features and advantages will emerge from the following description of the invention, a description given by way of example only, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a section along a plane containing the axis of rotation of a rotating machine according to the invention, - Figure 2 is a section along a plane containing the axis of rotation illustrating a rotor of a rotating machine according to the invention alone, - Figure 3 is a section on a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor of FIG. 2; FIG. 4 is a section along a plane containing the axis of rotation illustrating a stator of a rotating machine according to the invention alone, FIG. is a section along a plane perpendicular to the axis of rotation of the stator of Figure 4, and - Figures 6 to 8 are simplified variants of rotating machines according to the invention. In the various figures, there is shown a rotating machine comprising a rotating element 10 called rotor rotatable about a vertical axis of rotation 12 relative to a fixed element 14 called stator. Depending on the application, the rotor and the stator may be of a block or consist of several pieces assembled. According to one application, the rotor forms an inertial flywheel capable of storing kinetic energy. However, the invention is not limited to this application and covers all rotating machines having a vertical axis of rotation and capable of operating at relatively high rotational speeds. According to an embodiment illustrated in Figures 1 to 6 and 8, the rotor 10 comprises a body 16 surmounted by a shaft 18 whose diameter is smaller than that of the body 16 and a disc 20 connected to the upper end of the shaft 18 and whose diameter is greater than that of the shaft. The shapes of the body are determined to provide a moment of inertia relative to the axis of rotation 12 important to optimize the amount of kinetic energy stored.

Le corps 16 comprend une surface supérieure 22 plane sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 12. The body 16 comprises a flat upper surface 22 substantially perpendicular to the axis of rotation 12.

Le disque 20 comprend au moins une surface inférieure 24 plane sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 12 et donc sensiblement parallèle à la surface supérieure 22 du corps. Le stator 14 comprend une portion cylindrique creuse 26 dans laquelle peut se loger au moins une partie de l'arbre 18 avec à son extrémité inférieure un disque 28 comportant un orifice central autorisant le passage de l'arbre 18. Ainsi, le disque 28 est intercalé entre le corps 18 et le disque 20 du rotor. Avantageusement, le stator 14 est solidaire d'un carter 30 qui forme une cavité de forme adaptée pour loger le corps 16. The disk 20 comprises at least one plane lower surface 24 substantially perpendicular to the axis of rotation 12 and therefore substantially parallel to the upper surface 22 of the body. The stator 14 comprises a hollow cylindrical portion 26 in which at least a portion of the shaft 18 can be housed with at its lower end a disc 28 having a central orifice allowing the passage of the shaft 18. Thus, the disc 28 is interposed between the body 18 and the disk 20 of the rotor. Advantageously, the stator 14 is integral with a housing 30 which forms a cavity of shape adapted to house the body 16.

Selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure 7, le rotor 10 peut comprendre un corps 16 avec une cavité 32 au niveau de sa surface supérieure, de forme cylindrique et concentrique à l'axe de rotation 12, partiellement fermée par une paroi 34 comportant une ouverture 36 circulaire et concentrique à l'axe de rotation 12. En parallèle, le stator 14 comprend un arbre 38 qui pénètre dans la cavité 32 du rotor via l'ouverture 36 de la paroi 34 avec à son extrémité disposée dans la cavité un disque 40 avec un diamètre supérieur à l'arbre 38 qui comprend une surface en regard de la paroi 34. Comme précédemment, le stator 14 peut être solidaire d'un carter 30 qui forme une cavité de forme adaptée pour loger le rotor 10. According to another embodiment illustrated in FIG. 7, the rotor 10 may comprise a body 16 with a cavity 32 at its upper surface, of cylindrical shape and concentric with the axis of rotation 12, partially closed by a wall 34 having an opening 36 circular and concentric with the axis of rotation 12. In parallel, the stator 14 comprises a shaft 38 which enters the cavity 32 of the rotor via the opening 36 of the wall 34 with at its end disposed in the cavity a disc 40 with a diameter greater than the shaft 38 which comprises a surface facing the wall 34. As previously, the stator 14 may be integral with a housing 30 which forms a cavity of a shape adapted to accommodate the rotor 10.

La machine tournante comprend des moyens de sustentation pour maintenir le rotor 10 selon la direction parallèle à l'axe de rotation 12. La machine tournante comprend des moyens de centrage du rotor par rapport au stator. Selon l'invention, les moyens de centrage du rotor par rapport au stator assurent également au moins une partie de la fonction de sustentation. De préférence, les moyens de centrage assurent seuls la fonction de sustentation. Toutefois, des moyens de sustentation indépendants des moyens de centrage pourraient être envisagés pour renforcer l'effet de sustentation procuré par les moyens de centrage. Ces moyens de sustentation indépendants des moyens de centrage ne sont pas plus décrits car ils sont optionnels et peuvent être réalisés de la même manière que pour l'art antérieur. Selon l'invention, le rotor 10 comprend au moins un premier aimant annulaire 42 concentrique à l'axe de rotation 12 et le stator 14 comprend au moins un second aimant annulaire 46 concentrique à l'axe de rotation, le premier aimant 42 et le second aimant 46 étant agencés de manière à créer une répulsion avec une résultante selon une direction radiale (perpendiculaire à l'axe de rotation) et une résultante selon l'axe de rotation 12. Cet agencement permet d'obtenir un centrage du rotor autour de l'axe de rotation 12. Avantageusement, la force de répulsion générée par les aimants 42 et 46 est suffisante pour assurer la sustentation du rotor par rapport au stator. Le centre de gravité du rotor 10 est disposé sous le plan de sustentation qui correspond au plan perpendiculaire à l'axe de rotation, médian entre les faces en regard des aimants 42 et 46. Cet agencement permet d'obtenir un rotor de type pendulaire qui combiné à la sustentation procurée par l'effet répulsif des aimants 42 et 46 assure une plus grande stabilité du rotor. De préférence, les aimants 42 et 46 sont de type permanents ce qui permet d'obtenir un système de centrage passif. The rotating machine comprises levitation means for maintaining the rotor 10 in the direction parallel to the axis of rotation 12. The rotating machine comprises means for centering the rotor relative to the stator. According to the invention, the means for centering the rotor with respect to the stator also ensure at least a part of the lift function. Preferably, the centering means alone provide the lift function. However, independent levitation means of the centering means could be envisaged to enhance the lift effect provided by the centering means. These independent levitation means of the centering means are not more described because they are optional and can be made in the same way as for the prior art. According to the invention, the rotor 10 comprises at least a first annular magnet 42 concentric with the axis of rotation 12 and the stator 14 comprises at least a second annular magnet 46 concentric with the axis of rotation, the first magnet 42 and the second magnet 46 being arranged to create a repulsion with a resultant in a radial direction (perpendicular to the axis of rotation) and a resultant along the axis of rotation 12. This arrangement makes it possible to obtain a centering of the rotor around the axis of rotation 12. Advantageously, the repulsive force generated by the magnets 42 and 46 is sufficient to ensure the lift of the rotor relative to the stator. The center of gravity of the rotor 10 is disposed under the plane of levitation which corresponds to the plane perpendicular to the axis of rotation, median between the opposite faces of the magnets 42 and 46. This arrangement makes it possible to obtain a rotor of the pendular type which combined with the lift provided by the repulsive effect of the magnets 42 and 46 ensures greater stability of the rotor. Preferably, the magnets 42 and 46 are of permanent type which makes it possible to obtain a passive centering system.

Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 7, l'aimant 42 est susceptible de générer un champ magnétique avec une première direction 44 parallèle à l'axe de rotation et concentrique à l'axe de rotation 12 et l'aimant 46 est susceptible de générer un champ magnétique avec une seconde direction 48 parallèle à l'axe de rotation et concentrique à l'axe de rotation 12, les directions 44 et 48 étant décalées radialement (selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation 12). Les champs magnétiques générés respectivement par les aimants permanents 42 et 46 sont orientés en sens opposés de manière à obtenir un effet répulsif qui génère ou renforce l'effet de sustentation. Selon un mode de réalisation, le rotor 10 comprend un aimant permanent 42 sous forme d'un anneau concentrique à l'axe de rotation 12 et qui est solidarisé à la face inférieure 24 du disque 20 du rotor. En complément, le stator comprend un aimant permanent 46 sous forme d'un anneau concentrique à l'axe de rotation 12 et qui est solidarisé à la face du disque 28 du stator orientée vers la face 24. Le fait de prévoir des champs magnétiques décalés selon la direction radiale permet d'obtenir un guidage dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 12. According to an embodiment illustrated in FIGS. 1 to 7, the magnet 42 is capable of generating a magnetic field with a first direction 44 parallel to the axis of rotation and concentric with the axis of rotation 12 and the magnet 46 is capable of generating a magnetic field with a second direction 48 parallel to the axis of rotation and concentric with the axis of rotation 12, the directions 44 and 48 being offset radially (in a direction perpendicular to the axis of rotation 12) . The magnetic fields generated respectively by the permanent magnets 42 and 46 are oriented in opposite directions so as to obtain a repulsive effect which generates or enhances the lifting effect. According to one embodiment, the rotor 10 comprises a permanent magnet 42 in the form of a ring concentric with the axis of rotation 12 and which is secured to the lower face 24 of the disk 20 of the rotor. In addition, the stator comprises a permanent magnet 46 in the form of a ring concentric with the axis of rotation 12 and which is secured to the face of the disk 28 of the stator facing towards the face 24. The fact of providing magnetic fields offset in the radial direction makes it possible to obtain guidance in a plane perpendicular to the axis of rotation 12.

Selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure 8, les aimants 42 et 46 ne sont pas rapportés sur une surface plane perpendiculaire à l'axe de rotation 12 mais chacun sur un tronc de cône de manière à ce que les champs magnétiques générés par les deux aimants ne soient pas parallèles avec l'axe de rotation 12 comme pour la variante précédente mais sécants avec ledit axe de rotation. Ce mode de réalisation améliore le centrage. Dans ce cas, les aimants 42 et 46 sont concentriques à l'axe de rotation. Selon les différents modes de réalisation, l'un des aimants a un diamètre extérieur compris entre les diamètres extérieur et intérieur de l'autre aimant 46. According to another embodiment illustrated in FIG. 8, the magnets 42 and 46 are not reported on a flat surface perpendicular to the axis of rotation 12 but each on a truncated cone so that the magnetic fields generated by the two magnets are not parallel with the axis of rotation 12 as for the previous variant but secants with said axis of rotation. This embodiment improves centering. In this case, the magnets 42 and 46 are concentric with the axis of rotation. According to the various embodiments, one of the magnets has an outside diameter between the outside and inside diameters of the other magnet 46.

Selon les cas, les aimants 42 et 46 sont continus ou discontinus et en plusieurs parties. En variante, on pourrait remplacer les aimants permanents 42 et 46 par tous moyens susceptibles de générer des champs magnétiques avec des directions parallèles à l'axe de rotation 12 et concentriques auxdits axes de rotation 12 mais décalées selon la direction radiale. Les moyens 42 et 46 pour générer des champs magnétiques ne sont pas nécessairement rapportés sur les disques 20 et 28. Ainsi, ils peuvent être prévus au niveau de deux surfaces en regard l'une de l'autre et perpendiculaires à l'axe de rotation. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, des moyens 50 pour générer un champ magnétique selon une première direction parallèle à l'axe de rotation sont rapportés au niveau de la partie fixe du volant d'inertie et des moyens 52 pour générer au moins un second champ magnétique selon une direction parallèle à l'axe de rotation sont rapportés au niveau du rotor 10. Les moyens 52 sont des enroulements 54 disposés selon un cercle concentrique à l'axe de rotation 12, les enroulements 54 étant solidarisés au disque 24 du stator qui comprend au moins une ouverture 56 au droit des enroulements 54 pour laisser passer le champ magnétique. En complément, les moyens 52 comprennent une première série d'aimants permanents 58 rapportés sur la face inférieure 24 du disque 20 du rotor et une seconde série d'aimants permanents 60 rapportés sur la face supérieure du corps 16 du rotor. Les enroulements 54 disposés en anneau autour de l'axe de rotation 12 constituent des moyens pour assurer le transfert de l'énergie entre le rotor et le milieu extérieur. Ces éléments 50 à 60 de type magnétique permettent l'accélération du rotor en phase de mise en stockage et sa décélération en phase de restitution. Ainsi, les enroulements ne sont pas activés en phase de conservation de l'énergie par le rotor. Depending on the case, the magnets 42 and 46 are continuous or discontinuous and in several parts. Alternatively, the permanent magnets 42 and 46 could be replaced by any means capable of generating magnetic fields with directions parallel to the axis of rotation 12 and concentric with said axes of rotation 12 but shifted in the radial direction. The means 42 and 46 for generating magnetic fields are not necessarily reported on the discs 20 and 28. Thus, they can be provided at two surfaces facing one another and perpendicular to the axis of rotation. . According to an embodiment illustrated in Figures 1 to 4, means 50 for generating a magnetic field in a first direction parallel to the axis of rotation are reported at the fixed part of the flywheel and means 52 for generate at least a second magnetic field in a direction parallel to the axis of rotation are reported at the rotor 10. The means 52 are windings 54 arranged in a circle concentric with the axis of rotation 12, the windings 54 being secured the disk 24 of the stator which comprises at least one opening 56 to the right of the windings 54 to let the magnetic field. In addition, the means 52 comprise a first series of permanent magnets 58 attached to the lower face 24 of the disk 20 of the rotor and a second series of permanent magnets 60 attached to the upper face of the body 16 of the rotor. The windings 54 arranged in a ring around the axis of rotation 12 constitute means for ensuring the transfer of energy between the rotor and the external environment. These elements 50 to 60 of magnetic type allow the acceleration of the rotor in the storage phase and its deceleration in the restitution phase. Thus, the windings are not activated during the conservation phase of the energy by the rotor.

Claims

REVENDICATIONS1. Rotating machine comprising a rotating element (10) called a rotor capable of rotating about a vertical axis of rotation (12) with respect to a fixed element (14) called a stator, means (32, 34) of magnetic type levitation to maintain said rotor (10) relative to the stator (14) in a direction parallel to the axis of rotation (12) and means for guiding said rotor (10) relative to the stator (14) in a plane perpendicular to the axis of rotation. rotation, characterized in that the centering means comprise at the rotor a first annular magnet (42) concentric with the axis of rotation and at the stator a second annular magnet (46) concentric with the axis of rotation (12). ), the first and second magnets (42, 46) being arranged to create a repulsion with a resultant in a radial direction and a resultant along the axis of rotation (12).

2. Rotating machine according to claim 1, characterized in that the rotor (10) is pendulum.

3. Rotating machine according to claim 1 or 2, characterized in that the first and second magnets (42, 46) are permanent magnets.

4. Rotating machine according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the magnets has an outer diameter between the outer and inner diameters of the other magnet.

5. Rotating machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor (10) comprises a surface perpendicular to the axis of rotation at which is disposed the first magnet (42) generating a magnetic field according to a direction (44) parallel to the axis of rotation (12) and concentric with said axis of rotation (12) and in that the stator (14) comprises a surface perpendicular to the axis of rotation at which the second magnet is disposed (46) generating a magnetic field in a direction (48) parallel to the axis of rotation (12) and concentric with said axis of rotation (12), the directions (44, 48) being radially offset.

6. Rotating machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor (10) comprises a frustoconical surface at which is disposed a first magnet (42) generating a secant magnetic field to the axis of rotation (12) and in that the stator (14) comprises a frustoconical surface facing the frustoconical surface of the rotor at which is disposed a second magnet (46) generating a secant magnetic field to the axis of rotation (12). ).

7. Rotating machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor (10) comprises a body (16) extended by a shaft (18) whose free end is connected to a disc (20) with a diameter greater than that of the shaft (18) and in that the stator (14) comprises a hollow cylindrical portion (26) in which at least a portion of the shaft (18) can be housed with at one end a disk (28) having a central orifice allowing the passage of the shaft (18), the means (42, 46) for generating the magnetic fields being arranged on the faces of the discs (20, 28) facing each other.

8. Flywheel according to any one of the preceding claims.

9. flywheel according to claim 8, characterized in that it comprises means of the magnetic type for storing the energy in said flywheel or for restoring it.