ES2351900A1 - Motor por electroimanes. - Google Patents
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Abstract
Consiste en el aprovechamiento del poder de atracción de determinado número de pequeños electroimanes activados por la corriente de una batería con voltaje amplificado por transformación para su mayor potencia en Watios, que, dispuestos en el interior de un cuerpo cilíndrico de material antimagnético, actúan sobre "hierros" por su vez montados en la periferia de discos, también antimagnéticos, solidarios con un eje que se convierte en eje motriz, cuya potencia está en relación con el diámetro de los discos y su número, así el de electroimanes en vuelta de cada uno y su mayor "fuerza portante" posible, cuyas activaciones y desactivaciones según el momento y posición más propicio a cada punto de giro de discos y eje, se controla por un "distribuidor" de la energía eléctrica en sincronismo con el referido eje motriz.
Description
Motor por electroimanes.
La invención se encuadra en el sector técnico de
máquinas eléctricas, y más concretamente en el de motores
eléctricos.
En relación a motores, se han desarrollado
notablemente los motores de explosión (gasolina) y combustión
(Diesel) y, en materia de motores eléctricos, el estado de la
técnica no ha sobrepasado la de fundamentarse en grandes
electroimanes opuestos entre los que está el elemento girante motriz
accionado por el flujo magnético entre esos grandes electroimanes
llamados inductores.
Pero la aplicación de estos motores en vehículos
automóviles hace que en relación a los primeros exista una
ineludible dependencia de derivados del petróleo con el resultado de
la emisión de gases nocivos al medio ambiente y, al mismo tiempo,
con su uso intensivo, imponen gran servidumbre económica.
En relación con el motor eléctrico, sobre todo
de corriente continua necesariamente alimentado por acumuladores,
única posibilidad en vehículos automóviles, ofrece los
inconvenientes de excesivo tamaño y peso, motivos por los cuales no
son prácticos para su utilización en vehículos.
Ante todo esto, el motor de la presente
invención se fundamenta en la utilización de un elevado
número de pequeños electroimanes que, fijos en el interior de un
cuerpo cilíndrico (en adelante se denominará "cuerpo
cilíndrico") y con un mínimo de demanda de energía eléctrica,
actúan sobre unos "elementos metálicos" o "hierros" (en
adelante se denominarán "hierros") montados en unos
"discos" o "ruedas" (en adelante se denominarán
"discos"). Estos "discos", a su vez montados en un
eje central, que al imprimir a estos "hierros" un movimiento
curvilíneo, por la atracción magnética, hacen girar al eje motriz,
haciéndolo capaz de mover cualquier vehículo automóvil o
máquina.
En la Figura nº 1, se puede ver, parcialmente,
uno de estos "discos" (D), en cuya periferia van
montados los "hierros" (H). En la misma Figura 1
puede apreciarse uno de los electroimanes (EL) y sus
bobinas de espiras, (B). En la marca (S), se aprecia la
superficie del electroimán para facilitar su adaptación al "cuerpo
cilíndrico", que es el cuerpo principal del motor. El radio
definido por (r), es fundamental para el mayor
aprovechamiento útil de la fuerza de atracción magnética de los
electroimanes.
Naturalmente que cada motor, según su aplicación
y capacidad, tendrá el radio máximo posible definido por (r)
y estará compuesto del más conveniente número de
"discos" (D), y éstos con su correspondiente número de
"hierros" (H), teniendo a su vez cada "disco" en su
envuelta, un número determinado de electroimanes fijos a la cara
interior de la carcasa.
La potencia de este Motor de
Electroimanes, estará en función del radio de estos discos
(r), de su número y, consecuentemente, del número de
electroimanes.
El funcionamiento del motor se basa en la
atracción de cada electroimán sobre los "hierros" -montados
sobre los discos- que está en su zona de influencia. Esto provoca el
movimiento de los "discos".
Resulta que en el giro de los "discos", los
"hierros" (H) de la Figura 1, llegan a enfrentarse o
"emparejarse" con el electroimán que los atrajo, momento en que
este electroimán deberá ser desconectado o desactivado para que no
impida el avance curvilíneo del mismo, el cual es atraído por el
electroimán siguiente.
Para controlar la conexión o desconexión de los
electroimanes se utiliza un "distribuidor de
corriente".
El eje del motor se comporta como un
"distribuidor de corriente" eléctrica, el cual
desactivará o activará en el exacto momento los electroimanes que,
además, deberán ser construidos con materiales que, al ser
desconectados, favorezcan una rápida desmagnetización.
Aunque puedan existir diferentes formas y
soluciones mecánicas para este "distribuidor de
corriente", para su mejor explicación se indica la forma que
muestra la Figura 2, como prolongación del eje motriz portador de
los "discos" (H) de la Figura 1. En esta Figura 2 se le designa
a dicho eje con la marca (EJ).
En la Figura 2, puede apreciarse las
"pistas de los contactos", siendo los números (P1) y
(P2) las de interrupción de paso de la corriente y, los
números (P3) y (P4) las de contacto. Se resalta que si no se montara
este "distribuidor de corriente" conforme muestra la
Figura 2, podría ser montado en otro lugar del motor pero en
perfecto sincronismo con el eje motriz.
Las pistas de contacto dan continuidad al paso
de corriente desde el eje hacia los electroimanes. Las pistas de
interrupción están constituidas por un material no conductor que
interrumpe el paso de corriente eléctrica hacia los
electroimanes.
Ya en la Figura 3, se muestra una Esquema de
Funcionamiento (sin escala) de este distribuidor en la
que aparecen diferenciadas las pistas de distribución de corriente,
siendo las de números (P1) y (P2) de interrupción de
corriente y las de números (P3) y (P4) de contacto.
En este mismo Esquema de la Figura 3 se
representa con la marca (EL) los electroimanes. Con la marca (D) se
indica el "disco" con sus correspondientes hierros (H).
En esta misma Figura 3, se indica con los
números (E1) y (E2) la situación de enfrentamiento o
"emparejamiento" de un "hierro" y un electroimán, momento
en el que, como ya se ha explicado, este electroimán es desconectado
o desactivado, pudiendo apreciarse, el inicio de una "pista de
interrupción de corriente" según el sentido de giro indicado por
la flecha central.
Al mismo tiempo, en la marca (E17), podemos
distinguir tres "hierros" en su posición más favorable para ser
atraídos, repitiéndose el proceso de "emparejamiento" y
desconexión indefinidamente.
A estos "hierros" de la marca (E17), les
acompañarán otros tantos a 180 grados, de modo que en el ejemplo
adoptado en este Esquema de la Figura 3, de 18 electroimanes
por "disco", cada "disco" con 20 "hierros", tenemos
seis electroimanes activados por disco y 12 desactivados,
resultando, en este caso, que a cada 2 grados de giro siempre son
desactivados dos electroimanes y otros dos simultáneamente
activados, comprobándose que este distribuidor es esencial
para el funcionamiento del motor.
En la Figura 5 se representa en tres dimensiones
el "eje" (EJ) y un "disco" con sus correspondientes
elementos metálicos o "hierros" (H). A este disco le rodean los
electroimanes (EL) que están fijos a la cara interna del "cuerpo
cilíndrico" -que no está representado-.
Como complemento para la comprensión del
funcionamiento del motor se incluye la Figura 6. En la situación que
se representa en la Figura 6, el electroimán identificado por (EL1),
se encuentra enfrentado a uno de los "hierros". En este
caso este electroimán (EL1) se encuentra desconectado. Los
electroimanes identificados por (EL2), (EL3) y (EL4) se encontrarían
conectados provocando un campo magnético que haría moverse
respectivamente a los "hierros" identificados como (H2), (H3) y
(H4). Un instante después y antes de que el electroimán (EL2) se
enfrente al hierro (H2), este electroimán se desconecta -así se
evita que actúe como retén- y se conecta el electroimán (EL5), que
provocará el movimiento del hierro (H5).
De esta manera tenemos en la parte superior del
disco tres electroimanes conectados al mismo tiempo.
Si se tiene en cuenta que los electroimanes
situados opuestamente (es decir, a 180º) son también favorables al
movimiento, tenemos que los electroimanes marcados como (EL7), (EL8)
y (EL9) estarán conectados para atraer a los "hierros"
próximos. En el momento que se desconecte el electroimán (EL7) se
conectará el electroimán (EL10).
En la situación representada en esta Figura 6,
el resto de electroimanes que circundan el disco estarán
desconectados, ya que en caso contrario frenarían el movimiento que
se busca -sentido horario-.
Por lo tanto, en el ejemplo de la Figura 6,
tenemos que por cada disco hay seis electroimanes conectados y 12
desconectados.
Es posible que con la forma de funcionamiento
que se describe, pueda ocurrir en los electroimanes un aumento de
temperatura, no deseable. Para evitar o disminuir este efecto
que podría ser un grave inconveniente, el presente motor comporta un
sistema de refrigeración por aire que se compondría de una hélice
cuyas palas serían álabes en forma de turbina, que sería montada en
uno de los extremos del eje motriz, anteriormente a los discos
portadores de los hierros, en el interior del cuerpo cilíndrico
portador de los electroimanes, cuya entrada de aire la encontramos
en la marca (A) de la Figura 2.
Es fundamental también, para evitar la
dispersión de los flujos magnéticos, tanto en los "discos"
(D) de la Figura 1 como el cuerpo cilíndrico, marca
(CC) de la Figura 2, que éstos sean fabricados con materiales
no conductores de flujos magnéticos.
La alimentación de los electroimanes es por
corriente continua, por lo que, o bien, se utilizan baterías de
alimentación o acumuladores, o bien, a través de rectificadores se
adecua la corriente alterna. Para aplicar este motor por
electroimanes en vehículos, sería necesario disponer de una serie de
baterías para suministro de corriente continua.
La regulación de la velocidad de este motor o de
su régimen de aceleración será por medio de reóstato, mediante el
control del paso de corriente a los electroimanes, alterando para
más o para menos la intensidad de sus campos magnéticos.
Aplicándose este Motor por Electroimanes en un
vehículo automóvil se resolvería la falta de "freno
motor", tan necesario, como en los motores de explosión o
combustión. Para ello, dos procedimientos básicos son posibles:
- \bullet
- Uno de ellos, sería que el "distribuidor" retrasara la desactivación de los electroimanes que van emparejándose con los hierros de forma automática conforme con la posición del reóstato que controla los flujos eléctricos para aceleración o desaceleración. Retrasando esta desconexión ocurriría realmente un efecto de frenado en el motor.
- \bullet
- Otra forma sería aplicar un sistema de frenado en el propio eje motriz, de forma automática al colocarse el reóstato en la mínima aceleración.
En cualquier caso debe ser conveniente la
adaptación en el eje motriz de un "volante de inercia"
de tamaño adecuado que contribuya a la regularidad del giro en
cualquier régimen de aceleración, volante en el cual, tratándose de
vehículos automóviles, se podría, como usualmente, montarse el
embrague siendo los demás mecanismos los habituales en estos
vehículos.
Para arrancar o poner en funcionamiento
este motor, se puede prever dos sistemas; el primero, mediante la
activación de los electroimanes -a través de bobinas
transformadoras-, o bien, un segundo, mediante un motor auxiliar de
"arranque" para imprimir las primeras rotaciones.
Asimismo, debe existir un también, un
"regulador mecánico" del tipo de expansión centrífuga, que
desconecte o controle la alimentación eléctrica, restituyéndola
automáticamente cuando se alcance la velocidad de régimen, a fin de
evitar que una vez en funcionamiento tenga una tendencia a la
aceleración constante y progresiva superior a la máxima
necesaria.
En este motor, la forma y disposición de los
electroimanes puede ser diferente a la mostrada en la Figura 1.
Confirmándose eso, la Figura 4 muestra que los dos polos del
electroimán serían, en este caso, los indicados por los números
(4.3) y (4.6), estando las espiras de ambos conectadas por el
conductor (4.4). El campo magnético entre estos dos polos,
aprovecharía el "menor" camino que le ofrecen los
"hierros" (4.2) y (4.7), a su vez ligados entre sí por el
conductor (4.5) que, naturalmente, será de la mayor sección posible
para presentar un mínimo de resistencia eléctrica. Estos conductores
(4.4) y (4.5) contornarían el eje motriz (4.8) en el que van
montados los discos o ruedas (4.1). De cualquier manera permanecería
el proceso de activación o desactivación de los electroimanes por
medio del "distribuidor de corriente" de las Figuras 2 y
3 como se ha explicado. En cualquier caso, un posible fabricante de
este Motor por Electroimanes, podrá escoger, según lo anterior, el
procedimiento que después de debidamente ensayado, se demuestre como
el más eficiente.
Claims (8)
1. Motor por Electroimanes que se
caracteriza por estar constituido por una serie de pequeños
electroimanes que están fijos en el interior de un "cuerpo
cilíndrico", dispuestos en series circulares y alineados entre
sí, y que una vez conectados o activados mediante un
"distribuidor de corriente" ejercen su poder de
atracción sobre unos elementos metálicos, denominados
"hierros", colocados en la periferia de unos
"discos".
Estos "discos" están montados a lo largo de
un eje común y debido a la atracción de los electroimanes giran,
provocando el movimiento de rotación del eje.
Cada disco va a disponer en su periferia un
número determinado de "hierros" de forma equidistante. El disco
será la parte móvil o rotor, que al ser solidario al eje, hace que
éste gire. El número de electroimanes que circundan o rodean cada
disco es menor que el número de "hierros" montados sobre éstos,
para permitir el proceso de giro descrito. Los electroimanes están
montados de forma equidistante en la cara interior de la carcasa
cilíndrica formando una circunferencia que rodea al disco.
El "distribuidor de corriente" se
caracteriza por ser un elemento que conecta o desconecta cada
electroimán en función del ángulo del eje de giro. Está constituido
por las "pistas de contacto" y de "pistas de
interrupción de corriente" mecanizadas en la superficie del
eje y una serie de "conectores", fabricados de un metal
conductor. En el caso de un solo "disco", cada
"conector" activa o desactiva un electroimán y su
opuesto a 180º, es decir, cada "conector" está conexionado
eléctricamente con dos electroimanes. De este modo el número de
conectores es la mitad que la del número de electroimanes.
El "eje" se caracteriza por
ser un elemento de conducción de corriente. Cuando el extremo de un
conector está sobre una de las "pistas de contacto" pasa la
corriente al electroimán correspondiente y a su opuesto a 180º. Si
por el contrario el extremo del conector toca con un de las
"pistas de interrupción de corriente" la corriente no pasa y el
electroimán y su opuesto permanecen sin corriente y por tanto, no
generan ningún campo magnético.
Cada motor por electroimanes va a venir
determinado por los siguientes parámetros: Diámetro de disco, Número
de discos, Número de electroimanes por disco (situados en el
interior de la carcasa), Número de hierros por disco (mínimo será de
2 unidades más que el número de electroimanes), Diámetro
distribuidor o eje, Dimensiones de los "hierros" situados en el
exterior de los discos, Dimensiones de cada electroimán, Intensidad
Máxima de cada electroimán.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El motor por electroimanes según la
Reivindicación 1, se caracteriza porque los discos en cuya
periferia van montados los elementos metálicos o "hierros" son
obligados a un curso curvilíneo por la atracción de los
electroimanes Los discos han de ser construidos necesariamente con
materiales no conductores de flujos magnéticos, propiedad reservada
exclusivamente a los "hierros" montados en los citados
"discos".
3. El Motor por Electroimanes según
Reivindicación 1, se caracteriza porque la atracción de los
electroimanes sobre los "hierros" -situados en la periferia de
los discos- provoca el movimiento del disco correspondiente.
Cuando un "hierro" en su movimiento
circular se "empareja" o "enfrenta" con el electroimán que
provocó su movimiento, este electroimán es desconectado
eléctricamente de forma automática, para que no ejerza de retén del
"hierro" atraído.
El movimiento continúa por la atracción de los
siguientes electroimanes, los cuales no han llegado a emparejarse y
obligan a los "hierros" a moverse.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Motor por Electroimanes según Reivindicación
1, que se caracteriza porque para que suceda la desconexión o
desactivación eléctrica de los electroimanes que se emparejaron con
los "hierros", el motor dispone de un "distribuidor de
corriente" de energía eléctrica que, al mismo tiempo que
desactiva éstos, conecta los siguientes electroimanes, anteriormente
desactivados, que se encuentran en la posición más favorable para
atraer los hierros sucesivos.
El distribuidor de energía eléctrica es el
encargado de conectar y desconectar los electroimanes de acuerdo a
su situación geométrica a lo largo de la carcasa para provocar el
movimiento de los elementos metálicos o "hierros" montados en
los discos.
El "distribuidor de corriente" se
constituye por la prolongación del "eje" sobre cuya
superficie se ha mecanizado las "pistas de conexión" y las
"pistas de interrupción de corriente" de manera que sobre éste
tocan una serie los "conectores" que hacen de
interruptor de cada electroimán. De esta manera a cada electroimán y
a su opuesto situado a 180º le corresponde un conector, que en
función del la distribución de las pistas del eje se conecta o
desconecta. La corriente entra por el mismo eje y pasa a los
electroimanes conectados a través de los "conectores".
\newpage
5. Motor por Electroimanes según Reivindicación
1 que se caracteriza porque el distribuidor de energía
eléctrica a los electroimanes, deberá ser accionado en sincronismo
con el giro por el mismo eje motriz portador de los discos soporte
de los hierros.
6. Motor por Electroimanes según Reivindicación
1, que se caracteriza porque la velocidad de giro se regula
por la intensidad de corriente eléctrica que pasa a los
electroimanes, alterando así la intensidad de los campos magnéticos.
Esto se puede obtener por medio de un reóstato, que modifique esta
intensidad.
7. Motor por Electroimanes según Reivindicación
1, que se caracteriza porque los electroimanes van montados
en el interior de un cuerpo cilíndrico, fijos a éste, el cual, fijo
por su vez a la estructura que lo soporte, es envolvente de los
discos porta hierros y también soporte del eje motriz portador de
dichos discos.
8. Motor por Electroimanes según Reivindicación
1, que se caracteriza porque siendo previsible un notable
aumento de la temperatura en la región de los electroimanes, acoge
la posibilidad de adaptación en el eje motriz una hélice para
ventilación cuyas aspas serían a modo de álabes similares a los de
las turbinas, localizándose las ventanas de admisión de la corriente
de aire en la cabecera del cuerpo cilíndrico básico del motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802117A ES2351900B1 (es) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | Motor por electroimanes. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200802117A ES2351900B1 (es) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | Motor por electroimanes. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2351900A1 true ES2351900A1 (es) | 2011-02-14 |
| ES2351900B1 ES2351900B1 (es) | 2012-01-16 |
Family
ID=43528432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200802117A Expired - Fee Related ES2351900B1 (es) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | Motor por electroimanes. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2351900B1 (es) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331449A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-11-19 | Ichiro Kamimura | ブラシ付き吸引反発電動機 |
| WO2001050578A1 (en) * | 2000-01-03 | 2001-07-12 | Tridelta Industries, Inc. | Mechanically commutated switched reluctance motor |
-
2008
- 2008-07-16 ES ES200802117A patent/ES2351900B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04331449A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-11-19 | Ichiro Kamimura | ブラシ付き吸引反発電動機 |
| WO2001050578A1 (en) * | 2000-01-03 | 2001-07-12 | Tridelta Industries, Inc. | Mechanically commutated switched reluctance motor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE & JP 04331449 A (KAMIMURA ICHIRO) 19.11.1992; resumen y figuras * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2351900B1 (es) | 2012-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2351900 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120116 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20190607 |