WO2006102725A2

WO2006102725A2 - Generateur warnier

Info

Publication number: WO2006102725A2
Application number: PCT/BE2006/000027
Authority: WO
Inventors: Philippe Warnier
Original assignee: Philippe Warnier
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2006-10-05
Also published as: BE1016579A6; WO2006102725A3

Abstract

Le principe Warnier a pour but d'exploiter les machines électriques sans stator. On travaille alors sur la vitesse différentielle de l'induit par rapport à l'inducteur. Ce principe s'applique tant sur un générateur que sur un moteur. Ce principe permet d'étendre les gammes d'utilisation par rapport aux machines conventionnelles. Le générateur Warnier permet de faire varier tant la tension que la fréquence en laissant simplement glisser soit l'inducteur, soit l'induit en fonction de la construction et de l'utilisation. Dès lors, une simple vanne à eau installée sur le circuit de sortie d'une pompe accouplée elle-même au générateur Warnier permet de régler la tension et la fréquence du générateur électrique sans avoir recours à une électronique de puissance.

Description

GENERATEUR WARNIER

La présente invention a pour objet de présenter le principe Warnier appliqué aux générateurs et moteurs électriques. Les moteurs et les générateurs électriques sont utilisés de nos jours sous différentes formes mais tous possèdent la particularité d'avoir un stator.

L'innovation du principe Warnier s'appuie sur le fait que les machines électriques ne possèdent pas de stator et offrent de la sorte-des propriétés que les moyens actuels ne sont pas en mesure de procurer. Les machines actuelles sont en fait des cas particulier de cette invention.

L'innovation offre la possibilité de modifier la tension de sortie du générateur en modifiant la vitesse différentielle et cela sans avoir recours à des moyens électriques ou électronique. Dans le cas des moteurs, on peut jouer sur le couple en jouant sur la charge d'un des rotor du moteur. Cette charge variable est le correspondant du stator des moteurs actuels si ce n'est que le « stator » n'est pas immobile et cette mobilité dépend de la façon dont on le freine ou on l'entraîne.

Une autre caractéristique du générateur Warnier, c'est que si l'induit tourne à la même vitesse que l'inducteur mais dans le sens contraire, pour une même vitesse d'entraînement, la vitesse différentielle pourra atteindre une vitesse double de celle de 1" entraînement.

Si l'on calle mécaniquement l'induit, on peut se passer du collecteur et on en revient aux machines actuelles.

Cette innovation a pour effet de réduire le nombre de paire de pôles d'un générateur pour une même vitesse d'entraînement que les générateurs actuels ce qui revient à diminuer la taille et les coûts d'une telle machine exploitée en très basse vitesse. DESCRIPTION DU PRINCIPE WARNIER

La (figure 1) présente un exemple de réalisation d'un générateur électrique simple. La (figure 2) représente un exemple de régulation de tension exploitant le même générateur que la (figure 1).

Description de la (figure 1). Le générateur représenté est constitué d'un induit composé de bobines (B) supportées par le plateau (P13), de deux inducteurs (PIl) et (P12) sur lesquels sont fixés les aimants ou bobines d'induction (A). Les plateaux inducteurs (PIl) et (P12) sont maintenus entre eux par l'intermédiaire des entretoises (El) et (El '). (P13) est fixé à l'axe (AXE 1). L'axe (AXE 1) est fixé par les paliers (Rl) et (R6) permettant la rotation du plateau (P13). Le plateaux (PIl) est fixé à Taxe (AXE 2) et (P12) est fixé à l'axe (AXE 2'). Les plateaux (PIl) et (P12) tournent autour de l'axe (AXE 1) par l'intermédiaire des paliers (R2), (R3), (R4) et (R5). La poulie (Pl) est fixée à l'axe (AXE 2) permettant l'entraînement des plateaux (PIl) et (P12). La poulie (P2) est fixée à l'axe (AXE 1) permettant l'entraînement du plateau (P13). Un collecteur (C) est fixé au bout d'arbre de l'axe (AXE 1). Ce collecteur permet de récupérer la tension produite par le générateur si l'on place des balais. La description montre clairement que les constituants de l'induit peuvent tourner indépendamment des constituants de l'inducteur en fonction de l'entraînement exercé sur (Pl) et (P2). Si l'on couple l'induit à l'inducteur par un dispositif inverseur, un seul entraînement est nécessaire mais aussi l'induit tournera en sens inverse de l'inducteur conférant de la sorte, pour une valeur absolue du rapport d'inversion égal à un, une vitesse différentielle des deux groupes de plateaux double de celle de l'entraînement initial.

La (figure 2) montre un générateur identique à la (figure 1) mais avec un entraînement-unique- couplé-sur -la poulie (P-l).-Sur- la -poulie (P2-)-on couple une charge mécanique. Cette charge mécanique est représentée dans l'exemple de la ( figure 2) par une pompe (POMPE). Le choix de la charge mécanique doit évidemment correspondre à la description que l'on donne ci-dessous avec la pompe. Lorsque la vanne (V) est fermée, la pompe est bloquée de part ses caractéristiques comme par exemple avec une pompe péristaltique. Si l'on augmente la vitesse d'entraînement sur la poulie (Pl), la poulie (P2) étant à l'arrêt, la tension du générateur augmente et inversement si la vitesse d'entraînement diminue, la tension diminue aux bornes du collecteur ( C). On dimensionnera l'installation pour que le point de fonctionnement corresponde aux besoins et à la capacité des composants sollicités en fonction du potentiel d'entraînement. La vanne (V) de la figure (figure 2) est soit manuelle, soit automatique ce qui nécessite l' électrotechnique décrite dans la figure.

Claims

Revendications

Une machine électrique est caractérisée par deux circuits magnétiques distincts : l'inducteur et l'induit. Actuellement, l'inducteur ou l'induit est fixe. On appelle ce circuit fixe le stator. Il n'existe pas de moteur ou de générateur sans stator.

1) Le présent brevet revendique un générateur et un moteur caractérisés en ce qu'ils possèdent un nombre illimité de constituants pour l'inducteur et un nombre illimité de constituants pour l'induit tels que ni le générateur, ni le moteur ne possèdent de stator, ce qui revient à définir que l'inducteur et l'induit peuvent bouger indépendamment l'un par rapport à l'autre.

2) Générateur et moteur selon la revendication précédente, caractérisés en ce que l'inducteur ne se déplace pas nécessairement à la même vitesse que l'induit mais aussi que l'induit ne se déplace pas nécessairement dans le même sens ou la même direction que l'inducteur.

3) Générateur et moteur, selon au moins une des revendications précédentes, caractérisés par le fait que le déplacement de l'inducteur et de l'induit peuvent s'effectuer par rotation, machine tournante, ou de façon linéaire, machine linéaire, ou par tout autre mouvement. 4) Générateur et moteur, selon au moins une des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils exploitent les propriétés de la vitesse différentielle entre l'induit et l'inducteur donnant lieu à revendiquer les dénomination du principe Warnier, du générateur Warnier et du moteur Warnier. 5) Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que les vitesses respectives de l'induit et de l'inducteur peuvent prendre des valeurs égales, différentes ou nulles et que ces valeurs peuvent s'associer aussi bien à des sens de rotation différents qu'à des sens de rotation identiques. 6) Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que la vitesse différentielle de l'induit par rapport à l'inducteur détermine la tension et la fréquence de sortie du générateur.

7) Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que sa tension de sortie sera nulle si la vitesse différentielle est nulle et qu'elle augmentera lorsque la vitesse différentielle augmente.

8) Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que si l'on adapte une machine électrique conçue avec stator et que l'on fait tourner à la vitesse nominale le rotor ainsi qu'après modification ce qui était le stator à cette même vitesse nominale en sens inverse, on obtiendra une tension de sortie du générateur approchant le double de la tension nominale du générateur initialement conçu.

9) Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que lorsque la vitesse différentiel est nulle ou faible, si l'on charge électriquement l'induit ou bien mécaniquement l'induit ou l'inducteur, lorsqu'on freine un des deux éléments, la vitesse différentielle augmente ce qui implique que la tension de sortie du générateur augmente.

10)Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que lorsque la vitesse différentielle n'est pas nulle, si on libère la charge électrique de l'induit ou bien la charge mécanique sur l'induit ou l'inducteur, la vitesse différentielle diminue et donc la tension du générateur diminue.

1 l)Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que si l'on place une charge mécanique ou électrique variable sur l'induit et que l'on entraîne l'inducteur on modifiera la tension de sortie du générateur par la variation de la charge mécanique ou électrique si au moins l'une de ces dernière agit sur la vitesse différentielle.

12)Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que si l'on place une charge électrique ou mécanique variable sur l'inducteur et que l'on entraîne l'induit on modifiera la tension de sortie du générateur par la variation de la charge mécanique ou électrique si au moins Tune de ces dernière agit sur la vitesse différentielle. 13)Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé par le fait que lorsque les charges électriques sont réduites ou augmentées 5 automatiquement ou manuellement, un transfert de charges mécaniques peut être appliqué automatiquement ou manuellement sur l'entraînement correspondant de manière à exploiter toute l'énergie produite par le mouvement initial.

14) Générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisé 10 par le fait que le générateur offre la possibilité d'effectuer une régulation de la tension de sortie en modifiant en atelier, manuellement ou automatiquement le couplage des bobines qui constituent l'induit. 15)Moteur et générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés par le fait qu'ils existent au moins quatre types de réalisation 15 des quelles une multitude de variantes découlent : les machine linéaires, les machine rotatives cylindriques, les machine rotatives à plateaux et les machine à disques.

16)Moteur et générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés en ce que les dispositifs de couplage et d'inversion de l'induit

20 par rapport à l'inducteur peuvent s'effectuer aussi bien directement au niveau du moteur ou du générateur qu'à l'extérieur de ceux-ci. 17)Moteur et générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés par le fait qu'un dispositif d'accumulation^- d'énergie peut s'effectuer à partir de volants d'inertie.

25 18)Moteur et générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés par le fait qu'ils soient utilisés en DC ou en AC sous n'importe quelle fréquence.

19)Générateur et moteur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés par l'implantation des composants électroniques ou 30 électrotechniques de régulation de la tension, de la vitesse et_de la fréquence embarqués avec le générateur ou le moteur. 20) Générateur et moteur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés par le couplage automatique ou manuel des bobines.

21) Moteur et générateur selon au moins une des revendications précédente, caractérisés par le fait que toutes les exécutions possibles des générateurs ou moteurs basés sur les principes des revendications précédentes sont protégées par le présent brevet et s'appliquent ainsi aux variantes crées en ajoutant, intervertissant ou remplaçant des composants sans modifier le(s) principe(s) de base du présent brevet.