WO2021255499A1

WO2021255499A1 - Sistema de generacion de energia por medio de un motor magnetico

Info

Publication number: WO2021255499A1
Application number: PCT/IB2020/055673
Authority: WO
Inventors: Tomás VELÁSQUEZ MEJÍA; Darío BURITICÁ MARÍN
Original assignee: Velasquez Mejia Tomas
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2021-12-23

Abstract

La presente invención se relaciona con un sistema generador de energía eléctrica a partir de un motor de tipo magnético, en donde el sistema está compuesto de una batería comercial de 12V y 240 Amperios, un elevador de voltaje, un motor magnético, conformado por dos bobinas planas y un rotor elaborado con imanes de neodimio, un sistema de cambio de polaridad de las bobinas del motor para impulsar el rotor, un capacitor corta picos de alto voltaje, un dínamo conectado al eje del motor que cuenta con ocho polos e imanes de neodimio, con el fin de convertir la energía cinética del motor en energía eléctrica que recarga la batería inicial. Así, el sistema de la presente invención permite que el motor logre generar la potencia suficiente para obtener la mayor energía en la salida del dínamo, con el fin de recargar la batería y mantener un exceso de energía continua, y utilizable, por ejemplo, en una casa.

Description

SISTEMA DE GENERACION DE ENERGIA POR MEDIO DE UN MOTOR

MAGNETICO

CAMPO TÉCNICO

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La energía eléctrica puede ser generada mediante el uso de una pluralidad de técnicas, dentro de las que se encuentra partiendo de un motor magnético, ya que el movimiento de las bobinas al interior de dicho motor funciona bajo el principio de atracción y repulsión de acuerdo con la polaridad positiva y negativa de la configuración norte y sur del rotor. Este movimiento de atracción y repulsión de la polaridad al interior del motor, genera una energía cinética que luego es convertida en energía eléctrica, tal como ha sido convencionalmente utilizado y como es claro para el experto en la materia.

Así mismo, para desarrollar un generador de energía super eficiente, se necesita de una planta motriz como elemento propulsor de este generador convencional, donde dicha planta motriz está desarrollada con ciertas características esenciales que la convierten en una super unidad, la cual es la clave para producir energía mecánica con bajo consumo de energía eléctrica. Unas de estas fuerzas y la que más influencia es la gravedad, que depende de la detección y descripción de ésta en la dimensión cuántica.

Durante gran parte del último cuarto del siglo XX, la comunidad física estuvo involucrada en intentos de producir una teoría de campo unificado, una teoría física única que explica las cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Los científicos han progresado en la unificación de las tres fuerzas cuánticas, pero la gravedad ha seguido siendo "el problema" en cada intento. Sin embargo, esto no ha impedido que se realicen varios intentos de este tipo y los esfuerzos que se han hecho por tratar de comprender y controlar este campo. Así, existe una fuerte relación entre magnetismo, gravedad y electromagnetismo.

Así las cosas, en el estado del arte existe una pluralidad de divulgaciones relacionadas con sistemas, dispositivos o aparatos para la generación de energía eléctrica a partir de motores, dentro de los que se encuentra el documento JPH 10191623 que enseña un sistema convertidor de energía con motor y generador tipo magnético, el cual es utilizado para convertir energía magnética en energía giratoria mediante la generación simultanea de flujo magnético de repulsión equivalente al flujo magnético de atracción en un polo de material ferromagnético opuesto en paralelo a un eje giratorio por medio de dos conjuntos de bobinados separados dispuestos en posiciones frontal y posterior en una dirección de giro. Así, el sistema cuenta con dos grupos de cuatro bobinados que se mueven por medio de la inercia y se pasan de una posición inversa entre sí a otra. Así, los cuatro polos son atraídos por los bobinados del primer grupo y son repelidos por los bobinados del otro grupo. Estos pasos se repiten y los polos son simultáneamente atraídos y repelidos, y el rotor es girado continuamente. Sin embargo, la invención definida en esta anterioridad presenta la desventaja que no presenta un elemento que pueda funcionar como un elevador de voltaje, con lo cual se puede utilizar como punto de partida una batería convencional o una fuente de alimentación de bajo voltaje, al tiempo que no menciona el uso de un sistema de cambio de polaridad de las bobinas de rotor, lo que se traduce en un sistema que puede generar energía eléctrica, pero cuya eficiencia no es la deseada y por ende, sus costos de operación son muy altos al requerir mayor cantidad de voltaje y de elementos adicionales.

De otra parte, se encuentra también el documento WO 2005088811 , el cual divulga un dispositivo para la conversión de energía magnética de imanes permanentes en energía mecánica, en donde dicho dispositivo incluye dos bloques magnetizados movibles idénticos que se repelen mutuamente de forma magnética, y cuenta con un sistema resistente que permite que los dos bloques magnetizados se muevan hacia los lados. Además, el sistema cuenta con un sistema de guía, cuatro bobinas, y una parte hecha de una aleación magnética suave, en donde la parte hecha de una aleación magnética suave se retira y luego se inserta en el espacio que se forma entre los dos bloques magnetizados mutuamente repelentes, con una fuerza que causa un movimiento hacia adelante y hacia atrás de dichos dos bloques magnetizados.

No obstante, esta invención de la anterioridad presenta el inconveniente que no utiliza una pluralidad de bobinas, ni tampoco presenta un elemento que permita elevar el voltaje de entrada con el fin de permitir el uso de una fuente de bajo voltaje, tal como una batería estándar. Así mismo, dicha anterioridad no sugiere ni divulga el uso de un elemento o sistema que permita realizar el cambio de polaridad de las bobinas del motor para impulsar el rotor, sino que utiliza el principio básico de repeler y atraer los polos de las bobinas para generar los movimientos deseados, hecho que no permite tener un generador altamente eficiente y con lo que se obtendría la mayor cantidad de energía generada posible.

Ahora bien, en el estado del arte también se encuentra el documento US 7382072, el cual se refiere a un generador magnético eficiente y reconfigurable que comprende un subensamble de imán magnético y por lo menos un excitador, en donde el generador de imán permanente puede comprender un cuerpo principal que cuenta con al menos un excitador, y el subensamble de imán permanente comprende una pluralidad de imanes que se disponen para formar por lo menos un espacio de aire entre los polos magnéticos enfrentados en los cuales reside el excitador y que son reconfigurables para operación con corriente alterna o directa mediante la inversión de los respectivos polos magnéticos. El excitador puede comprender una pluralidad de capas alternas de un primer material y un segundo material, donde el primer material puede comprender un material superconductor y el segundo material puede ser un material no superconductor, y en donde las capas de material superconductor son relativamente delgadas con relación al grosor de las capas del material no superconductor. Sin embargo, se puede ver claramente que la invención definida en dicho documento, al igual que las descritas previamente con las otras anterioridades, presenta la desventaja que requiere de un alto voltaje de entrada para llevar a cabo todo el proceso de generación o conversión de energía, ya que no presenta ni cuenta con un elemento elevador de voltaje para el uso de una fuente de bajo voltaje, tal como una batería estándar, lo cual evita que el presente sistema sea altamente efectivo y eficiente con poco consumo y que pueda cargar los capacitores o baterías.

Finalmente, se tiene el documento US 9716424 relacionado con un sistema para la generación de energía a partir de una fuente de energía magnética, en donde dicho sistema está compuesto por múltiples arreglos de motores y generadores lineales que se combinan en una configuración radial para suministrar alta eficiente mecánica para entregar potencia en un único plano de movimiento a un cigüeñal común, en donde ensambles de núcleo magnético para los motores y generadores usan imanes poderosos ubicados dentro de un campo de contención de flujo externo con una aleación ferrosa altamente permeable de forma magnética para suministrar alta densidad de potencia. Todo el conjunto magnético de motores se une directamente a una varilla de enlace que se conecta al cigüeñal. La energía pulsada es suministrada a bobinas electromagnéticas por medio de control de microcomputador, y la energía de la bobina es recuperada en los extremos del golpe lineal. Un controlador energiza las bobinas en ciertas combinaciones de la ubicación y polaridad de la bobina con el fin de producir movimiento mecánico bidireccional. La energía que es liberada cuando las bobinas son apagadas se cosecha como pulsos de voltaje devueltos a baterías o capacitores estándar, o las celdas electromecánicas.

No obstante, la invención descrita en esta anterioridad presenta la desventaja que menciona el uso de una serie de motores y generadores radiales que se unen en un punto central o eje para generar el movimiento por medio de la atracción y el movimiento repelente de los imanes dispuestos allí, hecho que aumenta los costos de producción y mantenimiento del equipo al requerir de elementos o dispositivos adicionales para la generación eficiente de energía eléctrica, al tiempo que no se menciona el uso de un elevador de corriente que permita tener un voltaje de partida bajo.

A partir de la información anterior, se puede establecer que los documentos existentes en el estado del arte corresponden a una serie de dispositivos o sistemas para la generación de energía mecánica o eléctrica a partir de un motor o de una fuente de energía magnética, en donde en todos los casos se hace uso de imanes permanentes de neodimio que se disponen de forma opuesta para el movimiento de un eje central o de un cigüeñal para convertir ese movimiento en energía mecánica y posteriormente en energía eléctrica. Así mismo, todos los documentos mencionados anteriormente permiten la carga de una batería o de un capacitor de alta capacidad para el almacenamiento de la energía eléctrica producida o generada. Sin embargo, y de acuerdo con lo anterior, es claro y evidente que en el estado del arte existe una necesidad por diseñar e implementar un sistema generador de energía eléctrica a partir de un motor magnético, el cual presente algún elemento que permita elevar el voltaje de entrada con el fin de requerir un voltaje mínimo o bajo, tal como proveniente de una batería convencional, con el fin de reducir los costos de operación y fabricación. Además, se hace necesario contar con un elemento que permita realizar el cambio de la polaridad al interior del motor magnético, con el fin de mejorar la rotación del motor al interior del sistema generador, y así obtener una generación adecuada y altamente eficiente de energía eléctrica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La presente invención se entiende de forma más clara a partir de las siguientes figuras donde se muestran los componentes y resultados asociados al presente sistema, dispositivo o aparato, así como los elementos novedosos con respecto al estado del arte, en donde, las figuras no pretenden limitar el alcance de la invención, el cual está únicamente dado por las reivindicaciones adjuntas, en donde:

La Figura 1 corresponde a un esquema general del sistema de generación de energía de la presente invención.

La Figura 2 corresponde a un esquema detallado de las partes que conforman el motor magnético del sistema de generación de la presente invención. La Figura 3 corresponde a una vista lateral plana del rotor del motor magnético de la presente invención, donde se muestran las diferentes polaridades magnéticas (Sur y Norte).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención está dirigida a un sistema generador de energía por medio de un motor magnético, el cual se caracteriza porque está compuesto o comprende las siguientes partes o componentes: · Una batería (1 ) comercial, preferiblemente de 12V y 240 Amperios;

• Un dispositivo elevador de voltaje (2), el cual puede presentar un voltaje de salida de 2000V y con una corriente de salida de 6 Amperios, donde dicho dispositivo elevador corresponde a un circuito compuesto por una serie de capacitores dispuestos en paralelo en cascada;

• Un motor magnético (3), el cual es preferiblemente compuesto por unas bobinas planas (31 , 32) que conforman un estator, y un rotor (33) compuesto por una pluralidad de imanes de neodimio de alta potencia;

• Un sistema de cambio de polaridad (4) de las bobinas del motor, el cual es utilizado para impulsar el rotor (33) del motor magnético (3);

• Un capacitor (5), el cual corresponde a un elemento corta picos de alto voltaje, y se conecta al motor magnético (3) para recibir las corrientes inversas y los campos magnéticos en reversa, en donde dicho capacitor

(5) permite aumentar la eficiencia del motor (3), reduciendo su consumo. Así mismo, preferiblemente dicho capacitor (5) está conformado por una serie de capas de aluminio y acetato paralelas; y

• Un dínamo (6), el cual se conecta al eje del motor magnético (3), y cuenta con una pluralidad de polos o bobinas e imanes de neodimio de alta potencia, con el fin de convertir la energía cinética del motor magnético (3) en energía eléctrica que alimenta la batería inicial (1).

Así las cosas, el sistema de la presente invención permite que el motor magnético (3) que forma parte del mismo, logre generar la potencia suficiente para obtener mayor energía en la salida del dínamo (6), al tiempo que permite recargar la batería (1) y mantener un exceso de energía continua, y que puede ser utilizada en cualquier ubicación, tal como, por ejemplo, en una casa, sin limitarse únicamente a dicha aplicación.

En este sentido, el sistema de la invención tiene un funcionamiento, el cual comienza con el hecho que la energía inicial parte de la fuente, es decir, de la batería (1) comercial de 12V y 240 Amperios, pasa al elevador de voltaje (2), donde se obtiene como salida, 2000V y 6 Amperios que se conecta con el sistema de cambio de polaridad (3) que le da polaridad a una de las bobinas (31 , 32) del motor magnético (3), iniciando así el movimiento de dicho motor (3), mientras que los campos magnéticos de las bobinas (31 , 32) se van alternando para impulsar al rotor (33).

Así, la energía mecánica obtenida en el motor magnético (3) se conecta en el mismo eje al dínamo (6) que genera energía, mientras que parte de la energía residual o inversa se envía al capacitor (5), con el fin de aumentar la eficiencia del motor (3), en donde dicha energía generada en el dínamo (6) es superior a la ingresada en el sistema, y por lo tanto, permite mantener la batería (1) cargada. En una modalidad preferida de la presente invención, el motor magnético (3) que forma parte del sistema, está compuesto por el estator, el cual corresponde a dos bobinas (31 , 32) de alambre delgado y baja impedancia a alto voltaje, y el rotor (33) que está revestido de una serie de imanes permanentes de neodimio. En donde dichas bobinas son fabricadas en alambre de cobre, aisladas con funda de aislamiento de barniz, además de un aislamiento epóxico entre capa y capa. Dichas bobinas cuentan cada una con una resistencia de 480 ohmios cada una.

Así, el motor magnético (3) funciona bajo el principio de atracción y repulsión de acuerdo con la polaridad positiva y negativa de la configuración norte y sur del rotor (33), donde las bobinas (31 , 32) son preferiblemente dos bobinas de Tesla construidas de manera no convencional y su configuración plana entre capas hace que se formen campos magnéticos de forma toroidal. De este modo, el alto voltaje de corriente continúa aplicado de manera alternada en las bobinas (31 , 32) que ejercen la atracción y repulsión al rotor (33), produciendo así el movimiento con solamente un consumo de 125 miliamperios por cada bobina (31 , 32), haciendo que el sistema sea altamente eficiente.

De forma específica, el rotor (33) del motor magnético (3) está en el mismo eje del rotor del generador y éste gira con 16 imanes permanentes de neodimio alineados con las polaridades intercaladas sobre 8 bobinas convencionales y constituyen un generador de 8 polos extremadamente eficiente. El sistema de la presente invención permite que las dos bobinas (31 , 32) de Tesla reciban alto voltaje, mayor a 2 mil voltios y con una impedancia relativamente baja, lo que hace que se consuma muy baja corriente, solamente miliamperios, para compensar la potencia necesaria para mover el eje, al tiempo que el uso del capacitor (5) seco permite eliminar casi en su totalidad las corrientes inversas y campos electromagnéticos en reversa que genera cualquier motor eléctrico, haciendo que éste gire más libremente, donde el capacitor (5) puede soportar hasta 10 mil voltios. A continuación, se presenta una tabla de medición, tomando los valores de entrada y salida de corriente (Amperios) y Voltaje (Voltios), antes de ser entregados al motor magnético, y en la salida del dínamo, es decir energía recibida y generada respectivamente. El objetivo de la prueba busca enseñar con valores reales el desempeño del generador magnético, al ser puesto en marcha por un periodo initerrumpido de 71 ,5 horas, alimentado únicamente por la fuente de energía de la batería, la cual en condiciones normales de funcionamiento debería descargarse totalmente en un periodo entre 20 y 42 horas. Sin embargo, se evidencia la continuidad del funcionamiento del generador, manteniendo la carga de la batería de forma continua. Los valores de entrada se miden en el punto (A) indicado en la figura 1 , mientras que los valores de salida se miden en el punto (B) indicado en la figura 1 .

Aunque la anterior descripción define las modalidades preferidas de la presente invención, dicha invención no se encuentra limitada a éstas, sino que, por el contrario, también se pretende incluir dentro del alcance de la presente solicitud todas las variaciones o modificaciones que sean evidentes para los expertos en la materia y que no afectan y cambian el espíritu de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema generador de energía eléctrica, caracterizado porque comprende:

• una batería de entrada (1 ); « un dispositivo elevador de voltaje (2);

• un motor magnético (3) compuesto por unas bobinas (31 , 32) planas que conforman un estator, y un rotor (33) compuesto por imanes de neodimio de alta potencia;

• un sistema de cambio de polaridad (4) de las bobinas (31, 32) del motor (3), que impulsa el rotor (33) del motor magnético (3);

• un capacitor (5) que corresponde a un elemento corta picos de alto voltaje, conectado al motor magnético (3); y

• un dínamo (6), el cual se conecta al eje del motor magnético (3), y cuenta con polos o bobinas e imanes de neodimio de alta potencia.

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la batería de entrada (1 ) es una batería comercial de 12V y 240 A.

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el elevador de voltaje (2) tiene un voltaje de salida de 2000 V y una corriente de salida de 6 A.

4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 3, caracterizado porque el elevador de voltaje (2) está compuesto por ocho capacitores dispuestos en paralelo en cascada.

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el capacitor (5) está conformado por capas de aluminio y acetato paralelas.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque las bobinas (31 , 32) del motor magnético (3) son dos bobinas de Tesla con configuración plana entre capas.

7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el rotor (33) del motor magnético (3) está en el mismo eje del rotor del generador y gira con 16 imanes permanentes de neodimio alineados con las polaridades intercaladas sobre 8 bobinas convencionales, formando un generador de 8 polos.