WO2024049310A1 - Sistema periférico de levitación magnética - Google Patents

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WO2024049310A1
WO2024049310A1 PCT/PE2022/050017 PE2022050017W WO2024049310A1 WO 2024049310 A1 WO2024049310 A1 WO 2024049310A1 PE 2022050017 W PE2022050017 W PE 2022050017W WO 2024049310 A1 WO2024049310 A1 WO 2024049310A1
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PCT/PE2022/050017
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Alfredo Raúl CALLE MADRID
Original Assignee
Calle Madrid Alfredo Raul
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings

Definitions

  • the present invention falls within the technical field of devices for magnetic levitation of peripheral support rotors in wind turbine systems, more specifically, it refers to a peripheral magnetic levitation system for wind turbines with peripheral support rotors.
  • patent document W02008054248A2 published on May 8, 2008, which refers to a magnetic bearing comprising a body, a shaft, a stator and a rotor, which are placed at an operating distance. each other.
  • the stator is configured as a hollow cylindrical permanent magnet with axially oriented magnetization.
  • the rotor is configured as a cylindrical magnet, its axially oriented magnetization is similar to the magnetization of the stator, it comprises two permanent magnets in the form of an annular disk arranged to the left and right of the rotor in an air space, the end faces of the Left and right ring magnets are oriented towards the stator and rotor with their poles equal, the rotor is rigidly attached to the shaft; and the purpose of this background is to simplify the structural design of a bearing, increase its reliability and useful life.
  • this background corresponds to magnetic levitation bearings designed to support power axes but not to support peripheral support wind rotors which makes them inapplicable for the case presented in the present invention.
  • those antecedents linked to wind rotors with peripheral support do not have an arrangement and location of the permanent magnets that allows stable and self-adjusting magnetic levitation, but on the contrary require external assistance based on the use of conventional bearings. .
  • Wind Wall The definition and incorporation of the Wind Cell and the Wind Wall (WO2021034203, “Wind Wall”) in the present description is carried out merely as part of the context necessary for the correct description of the components of the invention.
  • the Wind Cell The Wind Cell:
  • the Wind Cell (301, 302) should be understood as that aerodynamic and individual structure, functional in itself, capable of amplifying the speed of the wind, characterized by being made up of an Adjacent External Section (404), a Chamber Internal Aerodynamics (501) and Critical Space (504); where the Critical Space (504) is that space located between the Front Section (503) and the Rear Section (505), characterized by presenting the highest wind speed records.
  • Critical Space (504) should be understood as that space where the Rotor (A) of the wind system is suitable to be located.
  • Peripheral Magnetic Levitation System (B2): The present invention relates to a Peripheral Magnetic Levitation System (B2) characterized by supporting a peripheral support rotor by means of magnetic levitation in a stable manner through the interaction of the components of the Peripheral Magnetic Levitation System (B2) and, in addition, being comprised by:
  • Magnetic Rotating Element (B2/02) that has a circular shape and rotating freedom through which the peripheral support rotor will be supported by fixing the ends of its blades to the annular structure of the Magnetic Rotating Element (B2/02) , the same one that is suitable for revolutionizing around the Axial Axis (AO) of the peripheral support rotor;
  • Magnetic Repulsion Element (B2/03) which is a fixed structure with a circular shape, suitable to provide axial and radial support through magnetic repulsion to the Magnetic Rotating Element (B2/02) and, therefore, maintain the magnetic levitation of the peripheral support rotor;
  • One of the main technical effects of the present invention is to maintain a stable and self-adjusting magnetic levitation and, in this way, to sustain the revolutions of a peripheral support rotor with a minimum of losses of angular momentum.
  • FIGURE 1 The Wind Cell
  • FIGURE 2 Peripheral Magnetic Levitation System (B2)
  • FIGURE 3 Magnetic Rotating Element (B2/02)
  • FIGURE 4 Magnetic Repulsion Element (B2/03)
  • FIGURE 5 Stabilizing Element (B2/04)
  • FIGURE 6A Basic Configuration and Dual Configuration
  • FIGURE 6B Discontinuous version with double arc in a circular line
  • FIGURE 7 Axial Flow Generator (B2/05)
  • the present invention refers to a Peripheral Magnetic Levitation System (B2) characterized by being a main support for a peripheral support rotor with the purpose of facilitating its rotary movement around its axial axis. by magnetic levitation; where said Peripheral Magnetic Levitation System (B2) is composed of a Magnetic Rotating Element (B2/02) suitable for revolutionizing around the Axial Axis (A0) of the Rotor (A), a Magnetic Repulsion Element (B2/03) suitable for serve as axial and radial magnetic support of the Rotor (A), a Stabilizing Element (B2/04) suitable to contain and stabilize the radial movement of the Rotor (A), and an Axial Flow Generator (B2/05) suitable for the generation of energy without the need for the intermediation of a power transmission train; in addition to an Ordering of Planes (B2/01) characterized by comprising Parallel Planes (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3,
  • the Magnetic Rotating Element (B2/02) is a circular structure located at the height of the Critical Space (504) of the Wind Cell (301, 302) characterized by revolutionizing around the Axial Axis (A0) and by presenting three sections: the Ring Internal Rotating Ring (B2/02-AI), the Middle Magnetic Rotating Ring (B2/02-AM) and the External Rotating Ring (B2/02-AE), according to Figure 3.
  • the Rotating Internal Ring (B2/02-AI) is characterized by being the section where the Turbine (A) will be fixed to the Peripheral Magnetic Levitation System (B2), so it must be understood that the rotation speed of the Magnetic Rotating Element ( B2/02) will always be in sync with the rotation speed of the Rotor (A).
  • the Rotating External Ring (B2/02-AE) is characterized by being the section of the Magnetic Rotating Element (B2/02) furthest from the Axial Axis (A0), where the Inducer Rotor (B2/05-RI) of the Generator will be fixed. of Axial Flow (B2/05), according to Figure 7.
  • the Rotating External Ring (B2/02-AE) may be the section where a Main Gear (C1) is fixed as a driving element of a system. power transmission with the purpose of transferring the angular momentum of the Rotor (A) to an electricity generator external to the system, according to Figure 3.
  • the Magnetic Rotating Middle Ring (B2/02-AM) is a radially extended circular section, characterized by having Permanent Magnets (B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4) embedded in its same structure, whose The arrangement and location of such permanent magnets presents two configurations: a Basic Configuration (B2/02-AM1) and a Double Configuration (B2/02-AM2), according to Figure 6A.
  • the Basic Configuration (B2/02-AM1) is characterized by containing, in an organized and equidistant manner, a number of Permanent Magnets (B2/02-M3) embedded within its same circular structure, which must be aligned to a Medium Plane (B2/02-P3) and placed around a Medium Circular Line (B2/02-L3) whose diameter must be smaller or larger, or ideally equal , to the diameter of the Circular Lines (B2/03-L1 and B2/03-L5) of the Permanent Magnets (B2/03-M1 and B2/03-M5) located respectively in the Entry Plane (B2/03-P1 ) and the Output Plane (B2/03-P5) of the Input Section (B2/03-E) and the Output Section (B2/03-S) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03), as shown in Figure 6A.
  • the Median Circular Line (B2/02-L3) should be understood as a perfect circle located on the Median Plane (B2/02-P3) and constructed by an imaginary line that crosses the midpoints (or centers of gravity ) of the Permanent Magnets (B2/02-M3) located on such Middle Circular Line (B2/02-L3).
  • the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/02-M3) on the Middle Circular Line (B2/02-L3) must be the same for all the Permanent Magnets (B2/02-M3) located on the Median Plane (B2/02-P3), such that the Median Circular Line (B2/02-L3) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) exposes a direction of uniform magnetic polarity.
  • the Double Configuration (B2/02-AM2) is an alternative variation to the Basic Configuration (B2/02-AM1) described above, characterized by presenting two medium planes (instead of a single one) parallel and equidistant from the Medium Plane (B2/ 02-P3), each with its own circular lines and containing its own permanent magnets.
  • the Mid Plane (B2/02-P3) will be decomposed into an Input Mid Plane (B2/02-P2) and an Output Mid Plane (B2/02-P4), where the Input Mid Plane ( B2/02-P2) will contain an Input Mid Circular Line (B2/02-L2) with a number of Permanent Magnets (B2/02-M2) and, correspondingly, the Output Mid Plane (B2/02-P4) will contain a Medium Circular Output Line (B2/02-L4) with a number of Permanent Magnets (B2/02-M4), where the number of Permanent Magnets (B2/02-M2 and B2/02-M4) are identical for both the Middle Input Plane (B2/02-P2) as for the Plane Means of Output (B2/02-P4), respectively.
  • the Previous condition is maintained by which the Input Middle Circular Line (B2/02-L2) and the Output Middle Circular Line (B2/02-L4) must be of equal diameter to each other and, at the same time, They may have a diameter smaller or larger, or ideally equal to, the diameter of the Circular Lines (B2/03-L1 and B2/03-L5) of the Permanent Magnets (B2/03- M1 and B2/03-M5) located respectively.
  • the Input Plane (B2/03-P1) and the Output Plane (B2/03-P5) of the Input Section (B2/03-E) and the Output Section (B2/03-S) of the Element of Magnetic Repulsion (B2/03) as shown in Figure 6A.
  • the Mid Entry Circular Line (B2/02-L2) should be understood as a perfect circle located on the Mid Entry Plane (B2/02-P2) and constructed by an imaginary line that crosses the midpoints ( or centers of gravity) of the Permanent Magnets (B2/02-M2) located on such Input Middle Circular Line (B2/02-L2).
  • the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/02-M2) of the Input Middle Circular Line (B2/02-L2) must be the same for all Permanent Magnets (B2/02-M2 ) located on the Middle Input Plane (B2/02-P2), in such a way that the Middle Circular Input Line (B2/02-L2) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) exposes a direction of uniform magnetic polarity.
  • the Mid Circular Output Line (B2/02-L4) should be understood as a perfect circle located on the Mid Output Plane (B2/02-P4) and constructed by an imaginary line that crosses the midpoints (or centers of gravity) of the Permanent Magnets (B2/02-M4) located on such Mid Circular Output Line (B2/02-L4).
  • the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/02-M4) of the Output Middle Circular Line (B2/02-L4) must be the same for all Permanent Magnets (B2/02- M4 ) located on the Middle Output Plane (B2/02-P4), in such a way that the Middle Circular Output Line (B2/02-L4) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) exposes a direction of uniform magnetic polarity.
  • Magnetic Repulsion Element The Magnetic Repulsion Element (B2/03) is characterized by being a fixed structure with a circular or annular shape, and by being composed of an Input Section (B2/03-E) and an Output Section (B2/03-S ), which together form, through the use of magnetic repulsion, a means of support for the Magnetic Rotating Element (B2/02), according to Figure 4.
  • the Magnetic Repulsion Element (B2/03) can be supported by any fixed structure or external support, where in addition the Permanent Magnets (B2/03-M1 and B2/03-M5) are embedded in this Magnetic Repulsion Element (B2/03), in such a way that the Permanent Magnets (B2/03- M1 and B2/03-M5) make magnetic opposition to the Permanent Magnets (B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4) of the Magnetic Rotating Element (B2/02).
  • the Input Section (B2/03-E) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) is a fixed, circular, modular and interchangeable structure, characterized by providing axial and radial support through magnetic repulsion to the Magnetic Rotating Element (B2/ 02).
  • the Input Section (B2/03-E) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) is embedded with a number of Permanent Magnets (B2/03-M1) arranged in a circular manner on an Entry Plane (B2/03-P1), parallel to the Median Plane (B2/02-P3) of the Magnetic Rotating Element (B2/02), and located on a Circular Entry Line (B2/03-L1) whose diameter may be greater or less, or ideally equal, to the Mid Circular Line (B2/02-L3) of the Basic Configuration (B2/02-AM1), or the Input Mid Circular Line (B2/02-L2) of the Double Configuration (B2/02-AM2) as appropriate.
  • B2/03-M1 Permanent Magnets
  • the Circular Entry Line (B2/03-L1) comprises a continuous version (basic) and a discontinuous version (advanced).
  • the continuous version should be understood as a perfect circle located on the Entry Plane (B2/03-P1) and constructed by an imaginary line that crosses the midpoints (or centers of gravity) of the Permanent Magnets (B2/03-M1 ) located on such Circular Entry Line (B2/03-L1), according to Figure 6.
  • the discontinuous version of the Circular Entry Line (B2/03-L1) should be understood as two sections of arcs, circularly supplementary but with a different radius, comprised of a Major Arc (B2/03-L1A) and an Arc Minor (B2/03-L1 B), both located on the Entry Plane (B2/03-P1) and constructed by a discontinuous imaginary line that crosses the centers of gravity of the Permanent Magnets (B2/03-M1) located on the arcs of the Circular Entry Line (B2/03-L1), according to Figure 6B.
  • Greater Arc (B2/03-L1A) is characterized by predominantly offering axial support to the Magnetic Rotating Element (B2/02) and by having an arc with an angle greater than the angle of the Minor Arc (B2/03-L1 B) and have a radius smaller than the radius of the Minor Arc (B2/03-L1 B).
  • the Minor Arc (B2/03-L1 B) is characterized by predominantly offering vertical support (opposite to gravity) for the Magnetic Rotating Element (B2/02) and being located at the bottom of the Circular Entry Line ( B2/03-L1), in addition to having an arc with an angle smaller than the angle of the Major Arc (B2/03-L1 A) and a radius greater than the radius of the Major Arc (B2/03-L1A). It is important to indicate that, compared to the continuous version, this last configuration allows the magnetic levitation of the Magnetic Rotating Element (B2/02) to be substantially improved.
  • the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/03-M1) of the Circular Input Line (B2/03-L1) must be the same for all Permanent Magnets (B2/03-M1). located on the Input Plane (B2/03-P1), in such a way that the Input Section (B2/03-E) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) exposes a direction of uniform polarity.
  • the only exception corresponds to the Permanent Magnets (B2/03-M1) located in the Minor Arc (B2/03-L1 B), which may have a direction of magnetic polarity with a different angle, no greater than 90 degrees, with the purpose of improving the vertical magnetic repulsion of the Magnetic Rotating Element (B2/02).
  • the arrangement of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/03-M1), located on the Circular Input Line (B2/03-L1) of the Input Plane (B2/03-P1) must be in such a way that the direction of the magnetic polarity of the Input Circular Line (B2/03-L1) is opposite to the direction of the polarity magnetic field exposed by the Mid Circular Line (B2/02-L3) of the Mid Plane (B2/02- P3), or the Mid Input Circular Line (B2/02-L2) of the Mid Input Plane (B2/02-P2 ) when applicable, with the purpose that the respective Permanent Magnets oppose equal poles and, thus, ensure an effective magnetic repulsion between the Input Section (B2/03-E) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) and the Magnetic Rotating Element (B2/02).
  • the Output Section (B2/03-S) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) is a fixed, circular, modular and interchangeable structure, characterized by providing axial and radial support through magnetic repulsion to the Magnetic Rotating Element (B2/ 02).
  • the Output Section (B2/03-S) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) is embedded with a number of Permanent Magnets (B2/03-M5) arranged in a circular manner on an Output Plane (B2/03-P5), parallel to the Median Plane (B2/02-P3) of the Magnetic Rotating Element (B2/02), and located on a Circular Output Line (B2/03-L5) whose diameter may be greater or less, or ideally equal, to the Mid Circular Line (B2/02-L3) of the Basic Configuration (B2/02-AM1), or the Output Mid Circular Line (B2/02-L4) of the Double Configuration (B2/02-AM2) as appropriate.
  • the Circular Output Line (B2/03-L5) comprises a continuous version (basic) and a discontinuous version (advanced).
  • the continuous version should be understood as a perfect circle located on the Output Plane (B2/03-P5) and constructed by an imaginary line that crosses the midpoints (or centers of gravity) of the Permanent Magnets (B2/03-M5 ) located on such Circular Departure Line (B2/03-L5), according to Figure 6.
  • the discontinued version of the Circular Departure Line should be understood as two sections of arches, circularly supplementary but with a different radius, comprised of a Major Arch (B2/03-L5A) and a Minor Arch (B2/03-L5B), both located on the Departure Plane (B2/03-P5) and built by an imaginary dashed line that passes through the centers of gravity of the Permanent Magnets (B2/03-M5) located on the arcs of the Circular Output Line (B2/03-L5), according to Figure 6B.
  • Greater Arc (B2/03-L5A) is characterized by predominantly offering axial support to the Magnetic Rotating Element (B2/02) and by having an arc with an angle greater than the angle of the Minor Arc (B2/03-L5B) and have a radius smaller than the radius of the Minor Arc (B2/03-L5B).
  • Lesser Arc (B2/03-L5B) is characterized by predominantly offering vertical support (opposite to gravity) for the Magnetic Rotating Element (B2/02) and being located at the bottom of the Circular Output Line (B2 /03-L5), in addition to having an arc with an angle smaller than the angle of the Major Arc (B2/03-L5A) and a radius greater than the radius of the Major Arc (B2/03- L5A). It is important to indicate that, compared to the continuous version, this last configuration allows the magnetic levitation of the Magnetic Rotating Element (B2/02) to be substantially improved.
  • the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/03-M5) of the Circular Output Line (B2/03-L5) must be the same for all Permanent Magnets (B2/03-M5) located on the Output Plane (B2/03-P5), in such a way that the Output Section (B2/03-S) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) exposes a direction of uniform polarity.
  • the only exception corresponds to the Permanent Magnets (B2/03-M5) located in the Minor Arc (B2/03-L5B), which may have a direction of magnetic polarity with a different angle, no greater than 90 degrees, with the purpose of improving the vertical magnetic repulsion of the Magnetic Rotating Element (B2/02).
  • the arrangement of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/03-M5), located on the Circular Output Line (B2/03-L5) of the Output Plane (B2/03-P5) must be in such a way that the direction of the magnetic polarity of the Output Circular Line (B2/03-L5) is opposite to the direction of the magnetic polarity exposed by the Middle Circular Line (B2/02-L3) of the Mid-Plane (B2/02- P3) , or the Output Median Circular Line (B2/02-L4) of the Output Media Plane (B2/02-P4) when applicable, with the purpose that the respective Permanent Magnets oppose equal poles and, thus, ensure an effective repulsion magnetic between the Output Section (B2/03-S) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) and the Magnetic Rotating Element (B2/02).
  • the Stabilizing Element (B2/04) is characterized by comprising a Damping and Braking System (B2/04-AF), and by at least two fixed Bearings (B2/04-R), made of non-magnetic material (preferably diamagnetic or paramagnetic).
  • This Magnetic Repulsion Element (B2/03) will preferably be attached to the physical structure of a wind cell or any other external structure.
  • the Damping and Braking System (B2/04-AF) is characterized by comprising hydraulic shock absorbers and friction emergency brakes coupled to the Bearings (B2/04-R) and suitable to smooth the operation of the Peripheral Magnetic Levitation System (B2 ) in the event of sudden changes in speed, earthquakes and/or any impact or risk event that compromises the integrity of the system; where the emergency braking system is activated automatically by electronic sensors.
  • the Bearings (B2/04-R) may be located parallel or oblique to the plane of the Magnetic Rotating Element (B2/02) depending on the need to have the radial extension of the Magnetic Rotating Element (B2/02) clear, such as, for example.
  • B2/02-AE Rotating External Ring
  • the Bearings (B2/04-R) include Support Bearings (B2/04-RA) and Safety Bearings (B2/04-RS).
  • the Support Bearings (B2/04-RA) are characterized by maintaining contact with the Inducer Rotor (B2/05-RI) of the Axial Flow Generator (B2/05) or, alternatively, with the Rotating External Ring (B2 /02-AE) of the Magnetic Rotating Element (B2/02), as applicable.
  • the Support Bearings (B2/04-RA) are characterized by being located at the bottom or top of the Inducer Rotor (B2/05-RI) , or the Magnetic Rotating Element (B2/02) as the case may be.
  • Safety Bearings are characterized by being kept at a minimum distance from, and almost in contact with, the Inducer Rotor (B2/05-RI) or, alternatively, the Rotating External Ring (B2/02 -AE), as the case may be; where it is also characterized by being located in the opposite area of the Support Bearings (B2/04-RA), its main purpose being to keep the Turbine (A) in its position in case any unexpected radial movement occurs that could compromise the integrity of the Peripheral Magnetic Levitation System (B2).
  • the Support Bearings (B2/04-RA) may be positioned in such a way as to force the Magnetic Rotating Element (B2/02) to rise slightly so that the Magnetic Rotating Element (B2/02) remains in the area. of greater vertical magnetic repulsion produced by the Magnetic Repulsion Element (B2/03).
  • the Plane Ordering (B2/01) is characterized by being composed of Parallel Planes (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) and Lines Circulars (B2/03-L1, B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) which constitute imaginary elements that serve as a guide for the spatial location of the Permanent Magnets ( B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) embedded within the Magnetic Rotating Element (B2/02) and the Magnetic Repulsion Element (B2/ 03), respectively.
  • the Parallel Planes (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) are characterized by being limited to an Order of Planes (B2/01) in where the Input Plane (B2/03-P1) and the Output Plane (B2/03-P5) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) are located at the extremes, that is, in Position 1 (P1) and Position 5 (P5) of the Plan Order (B2/01) respectively; where the Middle Plane (B2/02-P3) of the Basic Configuration (B2/02-AM1) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) is located in the middle, that is, in Position 3 (P3) of the Arrangement of Plans (B2/01); and where the Input Midplane (B2/02-P2) and the Output Midplane (B2/02-P4) of the Double Configuration (B2/02-AM2) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) are located at intermediate points, that is, in Position 2 (
  • the Circular Lines (B2/03-L1, B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4 and B2/03-L5) of the Peripheral Magnetic Levitation System (B2) are characterized by being located, each one , on a Parallel Plane (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4 and B2/03-P5, respectively) and incorporate a set of Magnets along its geometry Permanent (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4 and B2/03-M5) accordingly, as shown in Figure 6, Figure 6A and Figure 6B.
  • the distance and air space between the Parallel Planes (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) and the diameters of the Circular Lines (B2/03-L1, B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) of the Peripheral Magnetic Levitation System (B2) will depend on the number, size, shape and magnetic strength implicit of the Permanent Magnets (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5), as well as the operational convenience required to maintain stable magnetic levitation and allow the Magnetic Rotating Element (B2/02) to rotate freely.
  • the number, size and shape of the Permanent Magnets (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4 and B2/03-M5) of the Peripheral System of Magnetic Levitation (B2) is not unique and general, but will depend on the following factors, without being limited to: the weight of the Rotor (A), the weight of the Element Magnetic Rotary (B2/02), the weight of the Main Gear (C1), the magnetic permeability and resistance of the materials used, the magnetic force of the Permanent Magnets themselves (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/ 02-M3, B2/02-M4, B2/03- M5) and the aerodynamic forces generated by the Turbine (A) itself. That is, in general, Permanent Magnets (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) are not limited to any shape, size or particular number.
  • the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) does not necessarily have to be perpendicular to their respective Parallel Planes (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5), which may be the direction of angular magnetic polarity, not perpendicular, always and when the pre-established opposition of the direction of magnetic polarity between the Circular Lines (B2/03-L1, B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) is maintained and magnetic repulsion is preserved.
  • the angle between the direction of the magnetic polarity of the Permanent Magnets (B2/03-M1, B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03 -M5) with respect to their respective Parallel Planes (B2/03-P1, B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) may be between 0 or 90° , inclusive, as long as the magnetic repulsion between the Circular Lines (B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) and the Circular Lines (B2/03- L1, B2/03-L5) of the Magnetic Repulsion Element (B2/03), is maintained.
  • the Axial Flow Generator (B2/05) is characterized by being directly connected to the Turbine (A) through the Peripheral Magnetic Levitation System (B2), without the need for a power transmission train, and by being comprised of an Inductor Rotor (B2/05-RI), an Input Stator (B2/05-EE) and an Output Stator (B2/05-ES), according to Figure 7.
  • Inductor Rotor (B2/05-RI) is a rotating component attached to the Rotating External Ring (B2/02-AE) of the Magnetic Rotating Element (B2/02) and embedded with a number of Permanent Magnets (B2/05-PM) in pairs of poles for the generation of magnetic induction.
  • Input Stator (B2/05-EE) is a stationary component attached to the external part of the Input Section of the Magnetic Repulsion Element (B2/03-E) and embedded with a number of Input Stator Coils ( B2/05- BEE), which will be magnetically induced by the rotational movement of the Inductor Rotor (B2/05-RI) for the generation of electricity; where the Input Stator Coils (B2/05-BEE) are coils of the type required for an axial flux generator.
  • Output Stator (B2/05-ES) is a stationary component attached to the external part of the Output Section of the Magnetic Repulsion Element (B2/03-S) and embedded with a number of Output Stator Coils ( B2/05- BES), which will be magnetically induced by the rotational movement of the Inductor Rotor (B2/05-RI) for the generation of electricity; where the Output Stator Coils (B2/05-BES) are coils of the type required for an axial flux generator.
  • the Axial Flow Generator (B2/05) does not obtain its rotation speed through an axis, but through a rotational peripheral support which , in turn, obtains its rotation speed from the angular momentum generated by the Turbine (A).
  • Axial Flow Generator B2/05
  • B2/05-RI Inductor Rotor
  • AO Axial Axis
  • the Magnetic Levitation Peripheral System (B2) is designed so that the system as a whole behaves as a single piece and, at the same time, maintains its integrity without the use of supports, bolts or external fasteners. This is possible because, with the appropriate configuration, magnetic repulsion can be exerted only on the Turbine (A), while the magnetic forces between the sections of the Magnetic Repulsion Element (B2/03) can be opposite, thus which the system as a whole is contained within an axial magnetic field that brings the external sections together through the magnetic attraction created by the Magnetic Repulsion Element (B2/03).
  • a power transmission system is not required. Because the Peripheral Magnetic Levitation System (B2) is suitable for installing an Axial Flow Generator (B2/05) on its periphery for electricity generation, then a transmission train can be dispensed with. power that takes the angular momentum of the Rotor (A) to a generator external to the system, thereby eliminating the mechanical losses linked to such transmission train.
  • B2 Peripheral Magnetic Levitation System
  • B2/05 Axial Flow Generator
  • Axial Flux Generator (B2/05) is located at the farthest part of the periphery of the Magnetic Levitation Peripheral System (B2), then it is suitable to accommodate a greater number of poles and coils in the Flux Generator Axial (B2/05), which generates energy with a lower number of revolutions per minute of the Rotor (A).

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Abstract

Un sistema periférico de levitación magnética adecuado para sostener mediante levitación magnética y de forma estable a un rotor de soporte periférico; y comprender un elemento giratorio magnético adecuado para revolucionar alrededor del eje axial del rotor de soporte periférico, un elemento de repulsión magnética adecuado para sostener el movimiento axial y radial del rotor, un elemento estabilizador adecuado para contener el movimiento radial del sistema, y un generador de flujo axial adecuado para la generación de electricidad sin necesidad de un tren de transmisión; donde el elemento giratorio magnético y el elemento de repulsión magnética tienen incrustados unos imanes permanentes ordenados de acuerdo a planos paralelos y líneas circulares, según un ordenamiento prestablecido, de tal manera que entre ambos elementos, junto con el elemento estabilizador, pueda darse la repulsión magnética necesaria para sostener, de manera estable, el rotor eólico de soporte periférico.

Description

SISTEMA PERIFÉRICO DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se enmarca en el campo técnico de los dispositivos para la levitación magnética de rotores de soporte periférico en sistemas aerogeneradores, más específicamente, se refiere a un sistema periférico de levitación magnética para turbinas eólicas con rotores de soporte periférico.
ESTADO DE LA TÉCNICA
En el estado del arte se conoce el documento de patente W02008054248A2, publicado el 8 de mayo de 2008, el cual se refiere a un cojinete magnético que comprende un cuerpo, un eje, un estator y un rotor, que están colocados en una distancia operativa entre sí. El estator está configurado como imán permanente cilindrico hueco con magnetización orientada axialmente. El rotor está configurado como imán cilindrico, su magnetización orientada axialmente es similar a la magnetización del estator, comprende dos ¡manes permanentes en forma de disco anular dispuestos a la izquierda y a la derecha del rotor en un espacio de aire, las caras extremas de los ¡manes anulares izquierdo y derecho están orientadas hacia el estator y el rotor con sus polos ¡guales, el rotor está rígidamente sujeto al eje; y el fin de este antecedente es simplificar el diseño estructural de un rodamiento, aumentar su fiabilidad y vida útil.
Además, existe el documento de patente W02017200504A1 , publicado el 23 de noviembre de 2017, el cual se refiere a un aerogenerador de palas múltiples sin eje que tiene palas de turbina situadas en el diámetro exterior en lugar del centro; este antecedente comprende al menos un estator, al menos un rotor, al menos dos palas para turbina, una coraza magnética, al menos una barra de imán permanente, un estator, una tapa y brida de protección del generador, una tapa lateral del generador y una pieza central de rigidez.
Sin embargo, estos antecedentes, por un lado, corresponden a rodamientos de levitación magnética diseñados para soportar ejes de potencia pero no para sostener rotores eólicos de soporte periférico lo cual los hace inaplicables para el caso presentado en la presente invención. Por otra parte, aquellos antecedentes vinculados a rotores eólicos de soporte periférico, no poseen una disposición y ubicación de los ¡manes permanentes que permita una levitación magnética estable y autoajustable, sino que por el contrario requieren de asistencia externa basada en la utilización de rodamientos convencionales.
Para el entendimiento de la presente invención, se debe tener en cuenta su aplicación específica en rotores eólicos del tipo que son soportados por un anillo periférico, y no por el eje central.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La definición e incorporación de la Celda Eólica y el Muro Eólico (WO2021034203, “Wind Wall”) en la presente descripción es realizada meramente como parte del contexto necesario para la correcta descripción de los componentes de la invención.
La Celda Eólica:
La Celda Eólica (301 , 302), según Figura 1 , debe entenderse como aquella estructura aerodinámica e individual, funcional en sí misma, capaz de amplificar la velocidad del viento, caracterizada por estar conformada por una Sección Externa Adyacente (404), una Cámara Interna Aerodinámica (501 ) y Espacio Crítico (504); donde el Espacio Crítico (504) es aquel espacio situado entre la Sección Frontal (503) y la Sección Posterior (505), caracterizado por presentar los mayores registros de la velocidad del viento.
En este sentido, para la presente descripción de la invención, debe entenderse por Espacio Crítico (504) como aquel espacio en donde el Rotor (A) del sistema eólico es adecuada para estar situada.
Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2): La presente invención se refiere a un Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) caracterizado por sostener un rotor de soporte periférico mediante levitación magnética de forma estable mediante la interacción de los componentes del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) y, además, estar comprendido por:
- un Elemento Giratorio Magnético (B2/02) que tiene forma circular y libertad giratoria a través del cual el rotor de soporte periférico quedará sostenido mediante la fijación de los extremos de sus álabes a la estructura anular del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), el mismo que es adecuado para revolucionar alrededor del Eje Axial (AO) del rotor de soporte periférico;
- un Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) que es una estructura fija con forma circular, adecuado para brindar un soporte axial y radial mediante repulsión magnética al Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y, por ende, mantener la levitación magnética del rotor de soporte periférico;
- un Elemento Estabilizador (B2/04) ubicado alrededor del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), donde el Elemento Estabilizador (B2/04) es adecuado para contener el movimiento radial y, por ende, mantener sobre su eje la levitación magnética del rotor de soporte periférico; y,
- unos Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03- M5) incrustados en el Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y en el Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), donde dichos Imanes Permanentes están ordenados de acuerdo a Planos Paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) y Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02- L4, B2/03-L5).
Uno de los efectos técnicos principales de la presente invención es mantener una levitación magnética de forma estable y autoajustable y, de esta manera, sostener las revoluciones de un rotor de soporte periférico con un mínimo de pérdidas del momento angular.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
FIGURA 1 : La Celda Eólica
301 Vista frontal de la Celda Eólica
302 Vista oblicua de la Celda Eólica 404 Sección Externa Adyacente
501 Cámara Interna Aerodinámica
503 Espacio Generador de Presión
504 Espacio Crítico
505 Espacio Supresor de Turbulencia
406 Abertura de Entrada de la Celda Eólica
407 Abertura de Salida de la Celda Eólica
FIGURA 2: Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2)
A Rotor
B2/01 Ordenamiento de Planos
B2/02 Elemento Giratorio Magnético
B2/03 Elemento de Repulsión Magnética
B2/04 Elemento Estabilizador
B2/05 Generador de Flujo Axial
B2/03-M1 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento de Repulsión
Magnética
B2/02-M2 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-M3 Imanes Permanentes del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-M4 Imanes Permanentes de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-M5 Imanes Permanentes de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-L1 Línea Circular de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/02-L2 Líneas Circulares de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-L3 Líneas Circulares del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-L4 Líneas Circulares de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-L5 Línea Circular de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-P1 Plano Paralelo de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/02-P2 Plano Paralelo Medio de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-P3 Plano Paralelo Medio del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-P4 Plano Paralelo Medio de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-P5 Plano Paralelo de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
FIGURA 3: Elemento Giratorio Magnético (B2/02)
301 , 302 Celda Eólica 504 Espacio Crítico
A Rotor
A0 Eje Axial del Rotor
B2/02 Elemento Giratorio Magnético
B2/02-AI Anillo Interno Giratorio
B2/02-AM Anillo Medio Giratorio Magnético
B2/02-AE Anillo Externo Giratorio
B2/02-M2 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento Giratorio Magnético, según Configuración Doble
B2/02-M3 Imanes Permanentes del Elemento Giratorio Magnético, según Configuración Básica
B2/02-M4 Imanes Permanentes de Salida del Elemento Giratorio Magnético, según Configuración Doble
C1 Engranaje Principal
FIGURA 4: Elemento de Repulsión Magnética (B2/03)
B2/02 Elemento Giratorio Magnético
B2/03 Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-M1 Imanes Permanentes de la Sección de Entrada
B2/02-M3 Imanes Permanentes del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-M5 Imanes Permanentes de la Sección de Salida
B2/03-E Sección de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-S Sección de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
FIGURA 5: Elemento Estabilizador (B2/04)
B2/04-AF Sistema de Amortiguamiento y Frenado
B2/04-R Rodamientos
B2/04-RA Rodamientos de Apoyo
B2/04-RS Rodamientos de Seguridad
B2/02 Elemento Giratorio Magnético
B2/02-AE Anillo Externo Giratorio
B2/05 Generador de Flujo Axial
B2/05-RI Rotor Inductor
A Rotor FIGURA 6: Ordenamiento de Planos (B2/01)
B2/03-L1 Línea Circular de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/02-L2 Línea Circular de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-L3 Línea Circular del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-L4 Línea Circular de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-L5 Línea Circular de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-M1 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento de Repulsión
Magnética
B2/02-M2 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-M3 Imanes Permanentes del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-M4 Imanes Permanentes de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-M5 Imanes Permanentes de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-P1 Plano Paralelo de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/02-P2 Plano Paralelo Medio de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-P3 Plano Paralelo Medio del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-P4 Plano Paralelo Medio de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-P5 Plano Paralelo de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
P1 Posición 1 del Ordenamiento de Planos
P2 Posición 2 del Ordenamiento de Planos
P3 Posición 3 del Ordenamiento de Planos
P4 Posición 4 del Ordenamiento de Planos
P5 Posición 5 del Ordenamiento de Planos
FIGURA 6A: Configuración Básica y Configuración Doble
B2/02-AM1 Configuración Básica de Imanes Permanentes
B2/02-AM2 Configuración Doble de Imanes Permanentes
B2/03-L1 Línea Circular de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/02-L2 Línea Circular de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-L3 Línea Circular del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-L4 Línea Circular de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-L5 Línea Circular de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-M1 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética B2/02-M2 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-M3 Imanes Permanentes del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-M4 Imanes Permanentes de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-M5 Imanes Permanentes de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-P1 Plano Paralelo de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/02-P2 Plano Paralelo Medio de Entrada del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-P3 Plano Paralelo Medio del Elemento Giratorio Magnético
B2/02-P4 Plano Paralelo Medio de Salida del Elemento Giratorio Magnético
B2/03-P5 Plano Paralelo de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
FIGURA 6B: Versión discontinua con doble arco en línea circular
B2/02 Elemento Giratorio Magnético
B2/03-E Sección de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-S Sección de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-L1 A Arco Mayor de la Línea Circular de Entrada del Elemento de Repulsión
Magnética
B2/03-L1 B Arco Menor de la Línea Circular de Entrada del Elemento de
Repulsión Magnética
B2/03-L5A Arco Mayor de la Línea Circular de Salida del Elemento de Repulsión
Magnética
B2/03-L5B Arco Menor de la Línea Circular de Salida del Elemento de Repulsión
Magnética
B2/03-L1 Línea Circular de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-L5 Línea Circular de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-M1 Imanes Permanentes de Entrada del Elemento de Repulsión
Magnética
B2/03-M5 Imanes Permanentes de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-P1 Plano Paralelo de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-P5 Plano Paralelo de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
FIGURA 7: Generador de Flujo Axial (B2/05)
B2/05 Generador de Flujo Axial
B2/05-RI Rotor Inductor
B2/05-EE Estator de Entrada B2/05-ES Estator de Salida
B2/05-PM Imanes Permanentes del Rotor Inductor
B2/05-BEE Bobinas del Estator de Entrada
B2/05-BES Bobinas del Estator de Salida
B2/02 Elemento Giratorio Magnético
B2/02-AE Anillo Externo Giratorio
B2/03-E Sección de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética
B2/03-S Sección de Salida del Elemento de Repulsión Magnética
A Rotor
A0 Eje Axial
DESCRIPCIÓN DETALLADA O FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERENTES DE LA INVENCIÓN
De forma más detallada, según la Figura 2, la presente invención se refiere a un Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) caracterizado por ser un sostenimiento principal para un rotor de soporte periférico con la finalidad de facilitar su movimiento giratorio alrededor de su eje axial mediante levitación magnética; donde dicho Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) está compuesto por un Elemento Giratorio Magnético (B2/02) adecuado para revolucionar alrededor del Eje Axial (A0) del Rotor (A), un Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) adecuado para servir de soporte magnético axial y radial del Rotor (A), un Elemento Estabilizador (B2/04) adecuado para contener y estabilizar el movimiento radial del Rotor (A), y un Generador de Flujo Axial (B2/05) adecuado para la generación de energía sin la necesidad de la intermediación de un tren de transmisión de potencia; además de un Ordenamiento de Planos (B2/01 ) caracterizado por comprender Planos Paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) y Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) las cuales constituyen elementos imaginarios que sirven de guía para la ubicación espacial de Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) incrustados dentro del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), respectivamente. Elemento Giratorio Magnético:
El Elemento Giratorio Magnético (B2/02) es una estructura circular situada a la altura del Espacio Crítico (504) de la Celda Eólica (301 , 302) caracterizado por revolucionar alrededor del Eje Axial (A0) y por presentar tres secciones: el Anillo Interno Giratorio (B2/02-AI), el Anillo Medio Giratorio Magnético (B2/02-AM) y el Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE), según la Figura 3.
El Anillo Interno Giratorio (B2/02-AI) se caracteriza por ser la sección donde quedará fijada la Turbina (A) al Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2), por lo que debe entenderse que la velocidad de giro del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) estará siempre en sincronía con la velocidad de giro del Rotor (A).
El Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE) se caracteriza por ser la sección del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) más alejada del Eje Axial (A0), donde quedará fijado el Rotor Inductor (B2/05-RI) del Generador de Flujo Axial (B2/05), según la Figura 7.
Alternativamente, en caso se optara por no usar el Generador de Flujo Axial (B2/05), el Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE) podrá ser la sección donde quede fijado un Engranaje Principal (C1 ) como elemento motriz de un sistema de transmisión de potencia con la finalidad de transferir el momento angular del Rotor (A) a un generador de electricidad externo al sistema, según la Figura 3.
El Anillo Medio Giratorio Magnético (B2/02-AM) es una sección circular prologada radialmente, caracterizada por tener Imanes Permanentes (B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4) incrustados en su misma estructura, cuya disposición y ubicación de tales ¡manes permanentes presenta dos configuraciones: una Configuración Básica (B2/02-AM1 ) y una Configuración Doble (B2/02-AM2), según la Figura 6A.
Configuración básica:
La Configuración Básica (B2/02-AM1 ) se caracteriza por contener, de manera organizada y equidistante, un número de Imanes Permanentes (B2/02-M3) incrustados dentro de su misma estructura circular, los cuales deberán estar alineados a un Plano Medio (B2/02-P3) y colocados alrededor de una Línea Circular Media (B2/02-L3) cuyo diámetro deberá ser menor o mayor, o idealmente igual, al diámetro de las Líneas Circulares (B2/03-L1 y B2/03-L5) de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 y B2/03-M5) ubicados respectivamente en el Plano de Entrada (B2/03-P1 ) y el Plano de Salida (B2/03-P5) de la Sección de Entrada (B2/03-E) y la Sección de Salida (B2/03-S) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), según se muestra en la Figura 6A.
Para todos los efectos, la Línea Circular Media (B2/02-L3) deberá entenderse como un círculo perfecto situado sobre el Plano Medio (B2/02-P3) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los puntos medios (o centros de gravedad) de los Imanes Permanentes (B2/02-M3) ubicados sobre tal Línea Circular Media (B2/02- L3). Por otra parte, la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/02-M3) sobre la Línea Circular Media (B2/02-L3) deberá ser la misma para todos los Imanes Permanentes (B2/02-M3) situados sobre el Plano Medio (B2/02-P3), de tal forma que la Línea Circular Media (B2/02-L3) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) exponga una dirección de polaridad magnética uniforme.
Configuración doble:
La Configuración Doble (B2/02-AM2) es una variación alternativa a la Configuración Básica (B2/02-AM1 ) antes descrita, caracterizada por presentar dos planos medios (en lugar de uno solo) paralelos y equidistantes al Plano Medio (B2/02-P3), cada uno con sus propias líneas circulares y conteniendo sus propios ¡manes permanentes. De este modo, el Plano Medio (B2/02-P3) se descompondrá en un Plano Medio de Entrada (B2/02-P2) y un Plano Medio de Salida (B2/02-P4), donde el Plano Medio de Entrada (B2/02-P2) contendrá una Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) con un número de Imanes Permanentes (B2/02-M2) y, correspondientemente, el Plano Medio de Salida (B2/02-P4) contendrá una Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) con un número de Imanes Permanentes (B2/02-M4), donde el número de Imanes Permanentes (B2/02-M2 y B2/02-M4) son idénticos tanto para el Plano Medio de Entrada (B2/02-P2) como para el Plano Medio de Salida (B2/02-P4), respectivamente. Asimismo, se mantiene la condición previa mediante la cual la Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) y la Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) deberán ser de igual diámetro entre sí y, a la vez, podrán tener un diámetro menor o mayor, o idealmente igual, al diámetro de las Líneas Circulares (B2/03-L1 y B2/03-L5) de los Imanes Permanentes (B2/03- M1 y B2/03-M5) ubicados respectivamente en el Plano de Entrada (B2/03-P1 ) y el Plano de Salida (B2/03-P5) de la Sección de Entrada (B2/03-E) y la Sección de Salida (B2/03-S) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), según se muestra en la Figura 6A.
Para todos los efectos, la Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) deberá entenderse como un círculo perfecto situado sobre el Plano Medio de Entrada (B2/02-P2) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los puntos medios (o centros de gravedad) de los Imanes Permanentes (B2/02-M2) ubicados sobre tal Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2). Por otra parte, la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/02-M2) de la Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) deberá ser la misma para todos los Imanes Permanentes (B2/02-M2) situados sobre el Plano Medio de Entrada (B2/02-P2), de tal forma que la Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) exponga una dirección de polaridad magnética uniforme.
Del mismo modo, la Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) deberá entenderse como un círculo perfecto situado sobre el Plano Medio de Salida (B2/02-P4) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los puntos medios (o centros de gravedad) de los Imanes Permanentes (B2/02-M4) ubicados sobre tal Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4). Por otra parte, la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/02-M4) de la Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) deberá ser la misma para todos los Imanes Permanentes (B2/02- M4) situados sobre el Plano Medio de Salida (B2/02-P4), de tal forma que la Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) exponga una dirección de polaridad magnética uniforme.
• Elemento de Repulsión Magnética: El Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) se caracteriza por ser una estructura fija con forma circular o anular, y por estar compuesto por una Sección de Entrada (B2/03-E) y una Sección de Salida (B2/03-S), las cuales conforman conjuntamente, mediante el uso de la repulsión magnética, un medio de soporte para el Elemento Giratorio Magnético (B2/02), según la Figura 4. El Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) puede ser sostenido por cualquier estructura fija o soporte externo, donde además los Imanes Permanentes (B2/03-M1 y B2/03-M5) están incrustados en este Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), de tal manera que los Imanes Permanentes (B2/03-M1 y B2/03-M5) hagan oposición magnética a los Imanes Permanentes (B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
Sección de entrada:
La Sección de Entrada (B2/03-E) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) es una estructura fija, circular, modular e intercambiable, caracterizada por brindar un soporte axial y radial mediante repulsión magnética al Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
Donde, según la Figura 6 y Figura 6A, la Sección de Entrada (B2/03-E) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) está incrustada con un número de Imanes Permanentes (B2/03-M1 ) dispuestos de manera circular sobre un Plano de Entrada (B2/03-P1 ), paralelo al Plano Medio (B2/02-P3) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), y situados sobre una Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ) cuyo diámetro puede ser mayor o menor, o idealmente igual, a la Línea Circular Media (B2/02-L3) de la Configuración Básica (B2/02-AM1 ), o la Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) de la Configuración Doble (B2/02-AM2) según corresponda.
Para todos los efectos, la Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ) comprende una versión continua (básica) y una versión discontinua (avanzada). Donde la versión continua deberá entenderse como un círculo perfecto ubicado sobre el Plano de Entrada (B2/03-P1 ) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los puntos medios (o centros de gravedad) de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 ) situados sobre tal Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ), según la Figura 6. Por otra parte, de manera preferente, la versión discontinua de la Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ) deberá entenderse como dos secciones de arcos, circularmente suplementarios pero con distinto radio, comprendida por un Arco Mayor (B2/03- L1A) y un Arco Menor (B2/03-L1 B), ambos ubicados sobre el Plano de Entrada (B2/03-P1 ) y construidos por una línea imaginaria discontinua que atraviesa los centros de gravedad de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 ) situados sobre los arcos de Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ), según la Figura 6B.
Donde el Arco Mayor (B2/03-L1A) se caracteriza por ofrecer predominantemente un soporte axial al Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y por poseer un arco con un ángulo mayor al ángulo del Arco Menor (B2/03-L1 B) y tener un radio menor al radio del Arco Menor (B2/03-L1 B). Donde el Arco Menor (B2/03-L1 B) se caracteriza por ofrecer predominantemente un soporte vertical (opuesto a la gravedad) para el Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y estar ubicado en la parte inferior de la Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ), además de tener un arco con un ángulo menor al ángulo del Arco Mayor (B2/03-L1 A) y un radio mayor al radio del Arco Mayor (B2/03- L1A). Es importante indicar que, en comparación con la versión continua, esta última configuración permite mejorar sustancialmente la levitación magnética del Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
Por otra parte, la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 ) de la Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ) deberá ser la misma para todos los Imanes Permanentes (B2/03-M1 ) situados sobre el Plano de Entrada (B2/03-P1 ), de tal forma que la Sección de Entrada (B2/03-E) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) exponga una dirección de polaridad uniforme. La única excepción corresponde a los Imanes Permanentes (B2/03-M1 ) situados en el Arco Menor (B2/03-L1 B), los cuales podrán tener una dirección de polaridad magnética con un ángulo diferente, no mayor a 90 grados, con la finalidad de mejorar la repulsión magnética vertical del Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
La disposición de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 ), situados sobre la Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ) del Plano de Entrada (B2/03- P1 ) deberá darse de tal manera que la dirección de la polaridad magnética de la Línea Circular de Entrada (B2/03-L1 ) sea opuesta a la dirección de la polaridad magnética expuesta por la Línea Circular Media (B2/02-L3) del Plano Medio (B2/02- P3), o la Línea Circular Media de Entrada (B2/02-L2) del Plano Medio de Entrada (B2/02-P2) cuando corresponda, con la finalidad de que los Imanes Permanentes respectivos opongan polos ¡guales y, así, aseguren una efectiva repulsión magnética entre la Sección de Entrada (B2/03-E) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) y el Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
Sección de salida:
La Sección de Salida (B2/03-S) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) es una estructura fija, circular, modular e intercambiable, caracterizada por brindar un soporte axial y radial mediante repulsión magnética al Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
Donde, según la Figura 6 y Figura 6A, la Sección de Salida (B2/03-S) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) está incrustada con un número de Imanes Permanentes (B2/03-M5) dispuestos de manera circular sobre un Plano de Salida (B2/03-P5), paralelo al Plano Medio (B2/02-P3) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), y situados sobre una Línea Circular de Salida (B2/03-L5) cuyo diámetro puede ser mayor o menor, o idealmente igual, a la Línea Circular Media (B2/02-L3) de la Configuración Básica (B2/02-AM1 ), o la Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) de la Configuración Doble (B2/02-AM2) según corresponda.
Para todos los efectos, la Línea Circular de Salida (B2/03-L5) comprende una versión continua (básica) y una versión discontinua (avanzada). Donde la versión continua deberá entenderse como un círculo perfecto ubicado sobre el Plano de Salida (B2/03-P5) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los puntos medios (o centros de gravedad) de los Imanes Permanentes (B2/03-M5) situados sobre tal Línea Circular de Salida (B2/03-L5), según la Figura 6. Por otra parte, de manera preferente, la versión discontinua de la Línea Circular de Salida (B2/03-L5) deberá entenderse como dos secciones de arcos, circularmente suplementarios pero con distinto radio, comprendida por un Arco Mayor (B2/03-L5A) y un Arco Menor (B2/03-L5B), ambos ubicados sobre el Plano de Salida (B2/03-P5) y construidos por una línea imaginaria discontinua que atraviesa los centros de gravedad de los Imanes Permanentes (B2/03-M5) situados sobre los arcos de Línea Circular de Salida (B2/03-L5), según la Figura 6B.
Donde el Arco Mayor (B2/03-L5A) se caracteriza por ofrecer predominantemente un soporte axial al Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y por poseer un arco con un ángulo mayor al ángulo del Arco Menor (B2/03-L5B) y tener un radio menor al radio del Arco Menor (B2/03-L5B). Donde el Arco Menor (B2/03-L5B) se caracteriza por ofrecer predominantemente un soporte vertical (opuesto a la gravedad) para el Elemento Giratorio Magnético (B2/02)y estar ubicado en la parte inferior de la Línea Circular de Salida (B2/03-L5), además de tener un arco con un ángulo menor al ángulo del Arco Mayor (B2/03-L5A) y un radio mayor al radio del Arco Mayor (B2/03- L5A). Es importante indicar que, en comparación con la versión continua, esta última configuración permite mejorar sustancialmente la levitación magnética del Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
Por otra parte, la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/03-M5) de la Línea Circular de Salida (B2/03-L5) deberá ser la misma para todos los Imanes Permanentes (B2/03-M5) situados sobre el Plano de Salida (B2/03-P5), de tal forma que la Sección de Salida (B2/03-S) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) exponga una dirección de polaridad uniforme. La única excepción corresponde a los Imanes Permanentes (B2/03-M5) situados en el Arco Menor (B2/03-L5B), los cuales podrán tener una dirección de polaridad magnética con un ángulo diferente, no mayor a 90 grados, con la finalidad de mejorar la repulsión magnética vertical del Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
La disposición de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/03-M5), situados sobre la Línea Circular de Salida (B2/03-L5) del Plano de Salida (B2/03- P5) deberá darse de tal manera que la dirección de la polaridad magnética de la Línea Circular de Salida (B2/03-L5) sea opuesta a la dirección de la polaridad magnética expuesta por la Línea Circular Media (B2/02-L3) del Plano Medio (B2/02- P3), o la Línea Circular Media de Salida (B2/02-L4) del Plano Medio de Salida (B2/02-P4) cuando corresponda, con la finalidad de que los Imanes Permanentes respectivos opongan polos ¡guales y, así, aseguren una efectiva repulsión magnética entre la Sección de Salida (B2/03-S) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) y el Elemento Giratorio Magnético (B2/02).
• Elemento Estabilizador:
El Elemento Estabilizador (B2/04) se caracteriza por comprender un Sistema de Amortiguamiento y Frenado (B2/04-AF), y por al menos dos Rodamientos (B2/04- R) fijos, de material no magnético (diamagnético o paramagnético preferentemente), colocados alrededor de, y en contacto con, el Rotor Inductor (B2/05-RI) del Generador de Flujo Axial (B2/05) o, alternativamente, el Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), de forma tal que los Rodamientos (B2/04-R) limiten el movimiento radial del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) con la finalidad de mantener a la Turbina (A) levitando establemente, en conjunto con el Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), según se muestra en la Figura 5. Este Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) preferiblemente estará fijado a la estructura física de una celda eólica o a cualquier otra estructura externa.
El Sistema de Amortiguamiento y Frenado (B2/04-AF) se caracteriza por comprender amortiguadores hidráulicos y frenos de emergencia por fricción acoplados a los Rodamientos (B2/04-R) y adecuados para suavizar el funcionamiento del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) ante cambios bruscos de velocidad, movimientos telúricos y/o cualquier impacto o evento de riesgo que comprometa la integridad del sistema; donde el sistema de frenado de emergencia es activado automáticamente mediante sensores electrónicos.
Los Rodamientos (B2/04-R) podrán estar situados de manera paralela u oblicua al plano del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) dependiendo de la necesidad de tener despejado la prolongación radial del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) como, por ejemplo, para conectar un sistema de transmisión de potencia alrededor del Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE).
Por su parte, los Rodamientos (B2/04-R) comprenden Rodamientos de Apoyo (B2/04-RA) y Rodamientos de Seguridad (B2/04-RS). Donde los Rodamientos de Apoyo (B2/04-RA) se caracterizan por mantener el contacto con el Rotor Inductor (B2/05-RI) del Generador de Flujo Axial (B2/05) o, alternativamente, con el Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), según sea el caso. Donde además, dependiendo del tamaño de la fuerza de levitación magnética aplicada para contrarrestar la gravedad, los Rodamientos de Apoyo (B2/04-RA) se caracterizan por estar ubicados en la parte inferior o superior del Rotor Inductor (B2/05-RI), o del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) según sea el caso.
Donde los Rodamientos de Seguridad (B2/04-RS) se caracterizan por mantenerse a una distancia mínima de, y casi en contacto con, el Rotor Inductor (B2/05-RI) o, alternativamente, el Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE), según sea el caso; donde además se caracteriza por estar ubicados en la zona opuesta de los Rodamientos de Apoyo (B2/04-RA), siendo su principal propósito el de mantener a la Turbina (A) en su posición en caso se presentara algún movimiento radial no esperado que pudiera comprometer la integridad del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2).
Alternativamente, los Rodamientos de Apoyo (B2/04-RA) podrán situarse de tal manera que fuercen al Elemento Giratorio Magnético (B2/02) a elevarse ligeramente con la finalidad de que el Elemento Giratorio Magnético (B2/02) permanezca en la zona de mayor repulsión magnética vertical producida por el Elemento de Repulsión Magnética (B2/03).
• Ordenamiento de Planos:
El Ordenamiento de Planos (B2/01 ) se caracteriza por estar compuesto por Planos Paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) y Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) las cuales constituyen elementos imaginarios que sirven de guía para la ubicación espacial de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) incrustados dentro del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), respectivamente. Los Planos Paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) se caracterizan por estar circunscritos a un Ordenamiento de Planos (B2/01 ) en donde el Plano de Entrada (B2/03-P1 ) y el Plano de Salida (B2/03-P5) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) se sitúan en los extremos, es decir, en la Posición 1 (P1 ) y Posición 5 (P5) del Ordenamiento de Planos (B2/01 ) respectivamente; donde el Plano Medio (B2/02-P3) de la Configuración Básica (B2/02-AM1 ) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) se sitúa en la mitad, es decir, en la Posición 3 (P3) del Ordenamiento de Planos (B2/01 ); y donde el Plano Medio de Entrada (B2/02-P2) y el Plano Medio de Salida (B2/02-P4) de la Configuración Doble (B2/02-AM2) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) se sitúan en puntos intermedios, es decir, en la Posición 2 (P2) y Posición 4 (P4) del Ordenamiento de Planos (B2/01 ) respectivamente, según se muestra en la Figura 6.
Las Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4 y B2/03-L5) del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) se caracterizan por situarse, cada una, sobre un Plano Paralelo (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4 y B2/03- P5, respectivamente) e incorporar a lo largo de su geometría un juego de Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4 y B2/03-M5) acordemente, según se muestra en la Figura 6, Figura 6A y Figura 6B.
Adicionalmente, la distancia y espacio de aire entre los Planos Paralelos (B2/03- P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) y los diámetros de las Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) dependerán del número, tamaño, forma y fuerza magnética implícita de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5), así como de la conveniencia operacional requerida para mantener estable la levitación magnética y permitir que el Elemento Giratorio Magnético (B2/02) gire libremente.
Por su parte, el número, el tamaño y la forma de los Imanes Permanentes (B2/03- M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4 y B2/03-M5) del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) no es único y general, sino que estará en función de los siguientes factores, sin limitarse a: el peso del Rotor (A), el peso del Elemento Giratorio Magnético (B2/02), el peso del Engranaje Principal (C1 ), la permeabilidad magnética y resistencia de los materiales utilizados, la fuerza magnética de los mismos Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03- M5) y las fuerzas aerodinámicas generadas por la Turbina (A) misma. Es decir, en general, los Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) no es están limitados a ninguna forma, tamaño o número en particular.
Cabe indicar que la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) no necesariamente debe ser perpendicular a sus respectivos Planos Paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02- P3, B2/02-P4, B2/03-P5), pudiendo ser la dirección de la polaridad magnética angular, no perpendicular, siempre y cuando la oposición prestablecida de la dirección de la polaridad magnética entre las Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/02- L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) se mantenga y la repulsión magnética se preserve. En este sentido, bajo la condición anterior, el ángulo entre la dirección de la polaridad magnética de los Imanes Permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02- M3, B2/02-M4, B2/03-M5) con respecto a sus respectivos Planos Paralelos (B2/03- P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5), podrá ser entre 0o y 90°, inclusive, siempre y cuando la repulsión magnética entre las Líneas Circulares (B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) y las Líneas Circulares (B2/03-L1 , B2/03-L5) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), se mantenga.
• Generador de Flujo Axial:
El Generador de Flujo Axial (B2/05) se caracteriza por quedar conectado directamente a la Turbina (A) a través del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2), sin la necesidad de un tren de transmisión de potencia, y por estar comprendido por un Rotor Inductor (B2/05-RI), un Estator de Entrada (B2/05-EE) y un Estator de Salida (B2/05-ES), según la Figura 7.
Donde el Rotor Inductor (B2/05-RI) es un componente rotatorio adherido al Anillo Externo Giratorio (B2/02-AE) del Elemento Giratorio Magnético (B2/02) e incrustado con un número de Imanes Permanentes (B2/05-PM) en pares de polos para la generación de inducción magnética.
Donde el Estator de Entrada (B2/05-EE) es un componente estacionario adherido a la parte externa de la Sección de Entrada del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03-E) e incrustado con un número de Bobinas del Estator de Entrada (B2/05- BEE), las cuales serán inducidas magnéticamente por el movimiento rotacional del Rotor Inductor (B2/05-RI) para la generación de electricidad; donde las Bobinas del Estator de Entrada (B2/05-BEE) son bobinas del tipo requerido para un generador de flujo axial.
Donde el Estator de Salida (B2/05-ES) es un componente estacionario adherido a la parte externa de la Sección de Salida del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03-S) e incrustado con un número de Bobinas del Estator de Salida (B2/05- BES), las cuales serán inducidas magnéticamente por el movimiento rotacional del Rotor Inductor (B2/05-RI) para la generación de electricidad; donde las Bobinas del Estator de Salida (B2/05-BES) son bobinas del tipo requerido para un generador de flujo axial.
Cabe indicar que, a diferencia de los generadores de flujo axial del estado de la técnica, el Generador de Flujo Axial (B2/05) no obtiene su velocidad de giro a través de un eje, sino a través de un soporte periférico rotacional el cual, a su vez, obtiene su velocidad de giro producto del momento angular generado por la Turbina (A).
Adicionalmente, otra de las ventajas técnicas subyacentes del Generador de Flujo Axial (B2/05) proviene del mayor número de polos que pueden ser ubicados en el Rotor Inductor (B2/05-RI) debido a que el mismo se encuentra en el anillo externo más alejado del Eje Axial (AO), lo cual se traduce en la capacidad de generar electricidad con un menor número de revoluciones por minuto.
Ventajas Técnicas de la Invención:
Las ventajas técnicas de la presente invención se resumen a continuación: • Estabilidad y equilibrio magnético. A diferencia de las alternativas del estado de la técnica que no superan el Teorema de Earnshaw el cual establece que un conjunto de cargas magnéticas opuestas pueden mantenerse en un estado de equilibrio estacionario exclusivamente por la interacción electrostática o magnética, los experimentos realizados muestran que el Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) otorga un mecanismo estable de levitación magnética en donde las fuerzas de repulsión magnética se encuentran axial y radialmente contenidas en equilibrio permanente, gracias a la interacción de dos elementos distintos (Elemento de Repulsión Magnética y el Elemento Giratorio Magnético) actuando simultáneamente en direcciones axial y radíamente complementarias.
Adicionalmente, el Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) está diseñado para que el sistema en su conjunto se comporte como una sola pieza y, a la vez, mantenga su integridad sin el uso de soportes, pernos o sujetadores externos. Esto es posible debido a que, con la configuración apropiada, la repulsión magnética puede ser ejercida solamente sobre la Turbina (A), mientras que las fuerzas magnéticas entre las secciones del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03) pueden ser opuestas, con lo cual el sistema en su conjunto queda contenido dentro un campo magnético axial que junta las secciones externas mediante la atracción magnética creada por el Elemento de Repulsión Magnética (B2/03).
• Minimización de fricciones mecánicas. Mediante la aplicación de este sistema de soporte periférico para un rotor, se logra reducir las fricciones mecánicas de todo el sistema a las fricciones vinculadas únicamente a los pequeños rodamientos del Elemento Estabilizador (B2/04). Adicionalmente, debido a la disposición de los ¡manes alineados de acuerdo al Ordenamiento de Planos (B2/01 ), las fricciones mecánicas ejercidas sobre el Elemento Estabilizador (B2/04) son minimizadas como resultado de una fuerza de repulsión magnética que es ejercida en el sentido contrario a la gravedad, lo cual reduce el peso del Rotor (A) sobre el Elemento Estabilizador (B2/04).
• No se requiere de un sistema de transmisión de potencia. Debido a que el Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2) es adecuado para instalar en su periferia un Generador de Flujo Axial (B2/05) para la generación de electricidad, entonces se puede prescindir de un tren de transmisión de potencia que lleve el momento angular del Rotor (A) hacia un generador externo al sistema, con lo cual se eliminan las pérdidas mecánicas vinculadas a tal tren de transmisión.
• Mayor número de polos para la generación de energía. Debido a que el Generador de Flujo Axial (B2/05) se sitúa en la parte más alejada de la periferia del Sistema Periférico de Levitación Magnética (B2), entonces es adecuado para acomodar un mayor número de polos y bobinas en el Generador de Flujo Axial (B2/05), con lo cual se logra generar energía con un menor número de revoluciones por minuto del Rotor (A).
La presente invención no se limita a las realizaciones preferentes ¡lustradas en las figuras y descritas anteriormente en detalle. Las personas versadas en la materia técnica deben reconocer que se pueden idear otras disposiciones, por ejemplo, diversas formas y tamaños de módulos de diversos materiales, conectados a diversas estructuras y objetos y entre sí de diversas formas. La invención abarca todas las combinaciones posibles de las diversas características de cada realización descrita. Se aclara que pueden construirse modificaciones y variaciones de la invención sin apartarse del espíritu y alcance de lo protegido por el pliego de reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES Un sistema periférico de levitación magnética CARACTERIZADO POR sostener un rotor de soporte periférico mediante levitación magnética de forma estable, por interacción de unos componentes del sistema periférico de levitación magnética
(B2) en su conjunto, donde los componentes son los siguientes:
- un elemento giratorio magnético (B2/02) que tiene forma circular y libertad giratoria a través del cual el rotor de soporte periférico quedará sostenido mediante la fijación de los extremos de sus álabes a la estructura anular del elemento giratorio magnético (B2/02), el mismo que es adecuado para revolucionar alrededor del eje axial (A0) del rotor de soporte periférico;
- un elemento de repulsión magnética (B2/03) que es una estructura fija con forma anular, adecuado para brindar un soporte axial y radial mediante repulsión magnética del elemento giratorio magnético (B2/02) y, por ende, mantener la levitación magnética del rotor de soporte periférico;
- un elemento estabilizador (B2/04) ubicado alrededor del elemento giratorio magnético (B2/02), donde el elemento estabilizador (B2/04) es adecuado para contener el movimiento radial y, por ende, mantener sobre su eje la levitación magnética del rotor de soporte periférico; y,
- unos ¡manes permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) incrustados en el elemento giratorio magnético (B2/02) y en el elemento de repulsión magnética (B2/03), donde dichos ¡manes permanentes están ordenados de acuerdo a planos paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02- P3, B2/02-P4, B2/03-P5) y líneas circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5). El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE los planos paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) están circunscritos a un ordenamiento de planos (B2/01 ) en donde un plano de entrada (B2/03-P1 ) y un plano de salida (B2/03-P5) del elemento de repulsión magnética (B2/03) se sitúan en los extremos (P1 y P5 respectivamente); donde un plano medio (B2/02-P3) de una configuración básica (B2/02-AM1 ) del elemento giratorio magnético (B2/02) se sitúa en la mitad (P3); y donde un plano medio de entrada (B2/02-P2) y un plano medio de salida (B2/02-P4) de una configuración doble (B2/02-AM2) del elemento giratorio magnético (B2/02) se sitúan en puntos intermedios (P2 y P4 respectivamente);
3. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE las líneas circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4 y B2/03-L5) del sistema periférico de levitación magnética (B2) están situadas, cada una, sobre un plano paralelo (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4 y B2/03-P5, respectivamente) e incorporan a lo largo de su geometría un juego de ¡manes permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4 y B2/03-M5), acordemente.
4. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE la distancia y espacio de aire entre los planos paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5) y los diámetros de las líneas circulares (B2/03-L1 , B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) del sistema periférico de levitación magnética (B2) dependen del número, tamaño, forma y fuerza magnética implícita de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5), así como de la conveniencia operacional requerida para mantener estable la levitación magnética y permitir que el elemento giratorio magnético (B2/02) gire libremente; y, donde la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02-M3, B2/02-M4, B2/03-M5) no necesariamente es perpendicular a sus respectivos planos paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02- P3, B2/02-P4, B2/03-P5), pudiendo ser la dirección de la polaridad magnética angular, no perpendicular, siempre y cuando la oposición prestablecida de la dirección de la polaridad magnética entre las líneas circulares (B2/03-L1 , B2/02- L2, B2/02-L3, B2/02-L4, B2/03-L5) se mantenga y la repulsión magnética se preserve; donde, bajo la condición anterior, el ángulo entre la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 , B2/02-M2, B2/02- M3, B2/02-M4, B2/03-M5) con respecto a sus respectivos planos paralelos (B2/03-P1 , B2/02-P2, B2/02-P3, B2/02-P4, B2/03-P5), está entre 0 grados y 90 grados, inclusive, siempre y cuando la repulsión magnética entre las líneas circulares (B2/02-L2, B2/02-L3, B2/02-L4) del elemento giratorio magnético (B2/02) y las líneas circulares (B2/03-L1 , B2/03-L5) del Elemento de Repulsión Magnética (B2/03), se mantenga.
5. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE el elemento giratorio magnético (B2/02), que es adecuado para revolucionar alrededor del eje axial (AO) del rotor (A), comprende un anillo interno giratorio (B2/02-AI), un anillo medio giratorio magnético (B2/02-AM) y un anillo externo giratorio (B2/02-AE); donde el anillo interno giratorio (B2/02-AI) es adecuado para que el rotor (A) quede fijado al sistema periférico de levitación magnética (B2); donde el anillo externo giratorio (B2/02-AE) es adecuado para fijar el rotor inductor (B2/05-RI) de un generador de flujo axial (B2/05); donde además, alternativamente, es adecuado para fijar un engranaje principal (C1 ) de un tren de transmisión; donde el anillo medio giratorio magnético (B2/02-AM) es una sección circular prologada radialmente, que tiene ¡manes permanentes incrustados en su misma estructura.
6. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE la disposición y ubicación de los ¡manes permanentes incrustados en el anillo medio giratorio magnético (B2/02-AM) presenta una configuración básica; donde la configuración básica (B2/02-AM1 ) contiene, de manera organizada y equidistante, un número de ¡manes permanentes (B2/02-M3) incrustados dentro de su misma estructura circular, los cuales están alineados a un plano medio (B2/02-P3) y colocados alrededor de una línea circular media (B2/02-L3) cuyo diámetro es menor o mayor, o idealmente igual, al diámetro de las líneas circulares (B2/03-L1 y B2/03-L5) de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 y B2/03-M5) ubicados respectivamente en el plano de entrada (B2/03-P1 ) y el plano de salida (B2/03-P5) de la sección de entrada (B2/03-E) y la sección de salida (B2/03-S) del elemento de repulsión magnética (B2/03); donde la línea circular media (B2/02-L3) es un círculo perfecto situado sobre el plano medio (B2/02-P3) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/02-M3) ubicados sobre tal línea circular media (B2/02-L3); donde la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/02-M3) sobre la línea circular media (B2/02-L3) es la misma para todos los mismos ¡manes permanentes (B2/02-M3) situados sobre el plano medio (B2/02-P3), de tal forma que el elemento giratorio magnético (B2/02) exponga una dirección de polaridad magnética uniforme. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE la disposición y ubicación de los ¡manes permanentes incrustados en el anillo medio giratorio magnético (B2/02-AM) presenta una configuración doble; donde la configuración doble (B2/02-AM2) presenta dos planos medios paralelos y equidistantes en lugar de un solo plano medio (B2/02-P3); donde entonces el plano medio (B2/02-P3) se descompone en un plano medio de entrada (B2/02-P2) y un plano medio de salida (B2/02-P4); donde el plano medio de entrada (B2/02-P2) contiene una línea circular media de entrada (B2/02-L2) con un número de ¡manes permanentes (B2/02-M2); el plano medio de salida (B2/02-P4) contiene una línea circular media de salida (B2/02-L4) con un número de ¡manes permanentes (B2/02-M4); donde el número de ¡manes permanentes (B2/02-M2 y B2/02-M4) y el diámetro de la línea circular media de entrada (B2/02-L2) y la línea circular media de salida (B2/02-L4) son idénticos tanto para el plano medio de entrada (B2/02-P2) como para el plano medio de salida (B2/02-P4), respectivamente; donde la línea circular media de entrada (B2/02-L2) y la línea circular media de salida (B2/02-L4) deben ser de igual diámetro entre sí y, a la vez, tener un diámetro menor o mayor, o idealmente igual, al diámetro de las líneas circulares (B2/03-L1 y B2/03-L5) de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 y B2/03-M5) ubicados respectivamente en el plano de entrada (B2/03-P1 ) y el plano de salida (B2/03-P5) de la sección de entrada (B2/03-E) y la sección de salida (B2/03-S) del elemento de repulsión magnética (B2/03); donde la línea circular media de entrada (B2/02-L2) es un círculo perfecto situado sobre el plano medio de entrada (B2/02-P2) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/02-M2) ubicados sobre tal línea circular media de entrada (B2/02-L2); donde la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/02-M2) de la línea circular media de entrada (B2/02-L2) es la misma para todos los ¡manes permanentes (B2/02-M2) situados sobre el plano medio de entrada (B2/02-P2); donde la línea circular media de salida (B2/02-L4) es un círculo perfecto situado sobre el plano medio de salida (B2/02-P4) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/02-M4) ubicados sobre tal línea circular media de salida (B2/02-L4); donde la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/02-M4) de la línea circular media de salida (B2/02-L4) es la misma para todos los ¡manes permanentes (B2/02-M4) situados sobre el plano medio de salida (B2/02-P4). El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE el elemento de repulsión magnética (B2/03) comprende una sección de entrada (B2/03-E) y una sección de salida (B2/03- S), las cuales conforman conjuntamente, mediante el uso de la repulsión magnética, un soporte fijo de levitación magnética para el elemento giratorio magnético (B2/02); El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE la sección de entrada (B2/03-E) del elemento de repulsión magnética (B2/03) es una estructura fija, circular, modular e intercambiable, incrustada con un número de ¡manes permanentes (B2/03-M1 ) dispuestos de manera circular sobre un plano de entrada (B2/03-P1 ), paralelo al plano medio (B2/02-P3) del elemento giratorio magnético (B2/02), y situados sobre una línea circular de entrada (B2/03-L1 ) cuyo diámetro puede ser mayor o menor, o idealmente igual, a la línea circular media (B2/02-L3) de la configuración básica (B2/02-AM1 ), o la línea circular media de entrada (B2/02- L2) de la configuración doble (B2/02-AM2) según corresponda; donde la línea circular de entrada (B2/03-L1 ) comprende una versión continua y una versión discontinua; donde la versión continua deberá entenderse como un círculo perfecto ubicado sobre el plano de entrada (B2/03-P1 ) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 ) situados sobre tal línea circular de entrada (B2/03-L1 ); donde la versión discontinua deberá entenderse como dos secciones de arcos comprendidas por un arco mayor (B2/03-L1A) y un arco menor (B2/03-L1 B), ambos ubicados sobre el plano de entrada (B2/03-P1 ) y construidos por una línea imaginaria discontinua que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 ) situados sobre los arcos de línea circular de entrada (B2/03-L1 ); donde el arco mayor (B2/03-L1A) posee un arco con un ángulo mayor al ángulo del arco menor (B2/03-L1 B) y tiene un radio menor al radio del arco menor (B2/03-L1 B); donde el arco menor (B2/03-L1 B) posee un arco con un ángulo menor al ángulo del arco mayor (B2/03-L1A) y un radio mayor al radio del arco mayor (B2/03- L1 A); donde además el arco menor (B2/03-L1 B) se ubica en la parte inferior de la línea circular de entrada (B2/03-L1 ); donde la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 ) de la línea circular de entrada (B2/03-L1 ) deberá ser la misma para todos los ¡manes permanentes (B2/03-M1 ) situados sobre el plano de entrada (B2/03-P1 ); donde la única excepción corresponde a los ¡manes permanentes (B2/03-M1 ) situados en el arco menor (B2/03-L1 B), los cuales podrán tener una dirección de polaridad magnética con un ángulo diferente, no mayor a 90 grados; donde la disposición de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/03-M1 ), situados sobre la línea circular de entrada (B2/03-L1 ) del plano de entrada (B2/03-P1 ) deberá darse de tal manera que la dirección de la polaridad magnética de la línea circular de entrada (B2/03-L1 ) sea opuesta a la dirección de la polaridad magnética de la línea circular media (B2/02-L3) del plano medio (B2/02-P3), o la línea circular media de entrada (B2/02-L2) del plano medio de entrada (B2/02-P2), según corresponda; El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE la sección de salida (B2/03-S) del elemento de repulsión magnética (B2/03) es una estructura fija, circular, modular e intercambiable, incrustada con un número de ¡manes permanentes (B2/03-M5) dispuestos de manera circular sobre un plano de salida (B2/03-P5), paralelo al plano medio (B2/02-P3) del elemento giratorio magnético (B2/02), y situados sobre una línea circular de salida (B2/03-L5) cuyo diámetro puede ser mayor o menor, o idealmente igual, a la línea circular media (B2/02-L3) de la configuración básica (B2/02-AM1 ), o la línea circular media de salida (B2/02-L4) de la configuración doble (B2/02-AM2) según corresponda; donde la línea circular de salida (B2/03-L5) comprende una versión continua y una versión discontinua; donde la versión continua deberá entenderse como un círculo perfecto ubicado sobre el plano de salida (B2/03-P5) y construido por una línea imaginaria que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/03-M5) situados sobre tal línea circular de salida (B2/03-L5); donde la versión discontinua deberá entenderse como dos secciones de arcos comprendidas por un arco mayor (B2/03-L5A) y un arco menor (B2/03-L5B), ambos ubicados sobre el plano de salida (B2/03-P5) y construidos por una línea imaginaria discontinua que atraviesa los centros de gravedad de los ¡manes permanentes (B2/03-M5) situados sobre los arcos de línea circular de salida (B2/03-L5); donde el arco mayor (B2/03-L5A) posee un arco con un ángulo mayor al ángulo del arco menor (B2/03-L5B) y tiene un radio menor al radio del arco menor (B2/03-L5B); donde el arco menor (B2/03-L5B) posee un arco con un ángulo menor al ángulo del arco mayor (B2/03-L5A) y un radio mayor al radio del arco mayor (B2/03- L5A); donde además el arco menor (B2/03-L5B) se ubica en la parte inferior de la línea circular de salida (B2/03-L5); donde la dirección de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/03-M5) de la línea circular de salida (B2/03-L5) deberá ser la misma para todos los ¡manes permanentes (B2/03-M5) situados sobre el plano de salida (B2/03-P5); donde la única excepción corresponde a los ¡manes permanentes (B2/03-M5) situados en el arco menor (B2/03-L5B), los cuales podrán tener una dirección de polaridad magnética con un ángulo diferente, no mayor a 90 grados; donde la disposición de la polaridad magnética de los ¡manes permanentes (B2/03-M5), situados sobre la línea circular de salida (B2/03-L5) del plano de salida (B2/03-P5) deberá darse de tal manera que la dirección de la polaridad magnética de la línea circular de salida (B2/03-L5) sea opuesta a la dirección de la polaridad magnética de la línea circular media (B2/02-L3) del plano medio (B2/02-P3), o la línea circular media de salida (B2/02-L4) del plano medio de salida (B2/02-P4), según corresponda. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE el elemento estabilizador (B2/04) comprende un sistema de amortiguamiento y frenado (B2/04-AF), y un sistema de al menos dos rodamientos (B2/04-R) fijos, de material diamagnético o paramagnético, colocados alrededor del rotor inductor (B2/05-RI) del generador de flujo axial (B2/05) o, alternativamente, alrededor del anillo externo giratorio (B2/02-AE) del elemento giratorio magnético (B2/02), de forma tal que los rodamientos (B2/04- R) limiten el movimiento radial del elemento giratorio magnético (B2/02) con la finalidad de mantener al rotor (A) levitando de manera estable; donde el sistema de amortiguamiento y frenado (B2/04-AF) se caracteriza por comprender amortiguadores hidráulicos y frenos de emergencia acoplados a los rodamientos (B2/04-R) y adecuados para suavizar el funcionamiento del sistema periférico de levitación magnética (B2) ante eventos de riesgo que comprometan la integridad del sistema; donde el sistema de frenado de emergencia es activado automáticamente mediante sensores electrónicos; donde los rodamientos (B2/04-R) podrán estar alineados de manera paralela u oblicua al plano del elemento giratorio magnético (B2/02); donde el sistema de rodamientos (B2/04-R) comprenden rodamientos de apoyo (B2/04-RA) y rodamientos de seguridad (B2/04-RS); donde los rodamientos de apoyo (B2/04-RA) tienen contacto con el rotor inductor (B2/05-RI) o, alternativamente, con el elemento giratorio magnético (B2/02); y, dependiendo de la fuerza de levitación magnética aplicada, están ubicados en la parte inferior o superior al rotor inductor (B2/05-RI) o al elemento giratorio magnético (B2/02) según sea el caso; donde los rodamientos de apoyo (B2/04-RA), opcionalmente, podrán colocarse de tal manera que fuercen al elemento giratorio magnético (B2/02) a elevarse ligeramente para que permanezca en la zona de mayor repulsión magnética vertical producido por el elemento de repulsión magnética (B2/03); donde los rodamientos de seguridad (B2/04-RS) se ubican a una distancia mínima de, y casi en contacto con, el rotor inductor (B2/05-RI) o, alternativamente, el anillo externo giratorio (B2/02-AE), y están en la zona opuesta a los rodamientos de apoyo (B2/04-RA) por ser adecuados para contener al rotor (A) en su posición. El sistema periférico de levitación magnética, de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE un generador de flujo axial (B2/05) queda conectado directamente al rotor (A) a través del sistema periférico de levitación magnética (B2), sin la necesidad de un tren de transmisión, y porque el generador de flujo axial (B2/05) está comprendido por un rotor inductor (B2/05- Rl), un estator de entrada (B2/05-EE) y un estator de salida (B2/05-ES); donde el rotor inductor (B2/05-RI) es un componente rotatorio adherido al anillo externo giratorio (B2/02-AE) del elemento giratorio magnético (B2/02) e incrustado con un número de ¡manes permanentes (B2/05-PM) en pares de polos para la inducción magnética; donde el estator de entrada (B2/05-EE) y el estator de salida (B2/05-ES) son componentes estacionarios adheridos y fijados a la parte externa de la sección de entrada (B2/03-E) y la sección de salida (B2/03-S) del elemento de repulsión magnética (B2/03), respectivamente; donde el estator de entrada (B2/05-EE) y el estator de salida (B2/05-ES) tienen incrustados un número de bobinas del estator de entrada (B2/05-BEE) y bobinas del estator de salida (B2/05-BES), según corresponda, las cuales serán inducidas magnéticamente por el movimiento rotacional del rotor inductor (B2/05-RI) para la generación de electricidad.
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