Brevet FR2231146A1 — publié le 19741220

La présente invention concerne un dispositif permettant d'utili -ser les forces électromagnétiques pour ltobtention d'un couple moteur récupérable dans un système indéformable, donc sans que 1' on puisse voir apparaitre de force contre électromotrice puisque le champ magnétique est constant et que le circuit électrique ne coupe jamais aucune ligne de force de ce champ magnétique. Considérons en effet la figure 1. Le conducteur C placé dans le champ magnétique créé par le ptle N d'un aimant subit une force é -lectromagnétique lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Une force égale et de sens contraire apparait sur le pble de l'ai -mant. Ces deux forces sont égales et de sens contraire mais n'ont pas le mSme support. Par conséquent il en résulte un couple par rapport à un axe de rotation parallèle au conducteur et situé dans le plan défini par le conducteur et l'aimant. Quelque soit la situation de cet axe, pourvu qu'elle soit confor -me à ce qui vient d'être dit, ce couple a toujours la mQme valeur qui est égale à F.d, d étant la distance existant entre le pble de l'aimant et le conducteur. I1 est possible de déterminer la force qui s'exerce sur le con -ducteur et sur l'aimant: elle est égale à IBL, B étant le champ magnétique créé par l'aimant et L la longueur de la partie du conducteur soumise à ce champ. Nous pouvons constater que celà est vrai quelle que soit la posi -tion prise par l'aimant et le conducteur rendus solidaires: B est constant et mame si l'ensemble tourne aucune ligne de force n'est coupée par le conducteur sur lequel ne peut apparaitre par conséquent aucune force contre électromotrice. Celle ci ne peut en effet provenir que d'un deplacement relatif d'un conducteur par rapport à un champ magnétique. La figure 2 montre en fa it le mdme montage mais perfectionné en ce sens que nous avons ici un circuit électrique complet et non plus un simple conducteur rectiligne, et que ce circuit comporte un grand nombre de spires. Considérons donc cette figure. Choisissons un système d'axes Ox, Oy, Oz ayant pour origine le centre O de 1' aimant. I1 existe comme dans le montage précédent un couple moteur du aux branches verticales du cadre. I1 a ici pour valeur: F.(d-a) Ici a est la longueur de l'aimant, d étant la longueur du cadre. Nous pouvons déterminer la valeur de F, qui est égale à INBS, les cotés verticaux du cadre étant seuls soumis à une force. N est le nombre de spires que comporte le cadre, les autres conventions res -tant inchangées. La valeur réelle de la force est en fait légèrement inférieure,les deux pales exerçant en effet une influence sur chaque côté. Mais, par raison de symétrie, le couple utilisable est toujours positif et la formule 'F = INBL nous donne la possibilité de voir sur quels éléments nous pouvons jouer pour augmenter la force F. Ainsi, on a tout intér8t à augmenter le nombre de spires du cadre. Mais on reste limité par des impératifs techniques.- Il en va de mame pour le facteur L et pour l'intensité. Le facteur B, par con -tre, peut Qtre élevé de deux façons que l'on peut combiner: - on peut remplacer l'aimant par un électroaimant et donner à celui-ci une forte puissance - on peut également entourer 1'ensemble par un cylindre de fer doux épais, fixe, non solidaire du système. Celui-ci permet de fermer le circuit magnétique, et donc d'augmenter le champ dans la partie située entre les pales de l'aimant et le cylindre de fer doux. Mais il faut remarquer que l'on risque d'avoir production de courants de Foucault lors de la rotation de l'aimant par rapport au cylindre, et que l'on a donc intérêt à utiliser un métal feuil -leté pour la construction.D'autre part le fer doux doit perdre son aimantation aussi vite que possible: sinon on a formation d' un champ magnétique fixe, source dtune fcem gênante (fig. 3). La valeur du couple est F. (d-a). Pour augmenter le couple il peut donc paraitre intéressant de jouer sur ce facteur. Mais on doit remarquer que si l'on donne à la distance entre l'aimant et le ca -dre une valeur trop forte le champ magnétique diminue, et donc la force F, ce qui limite cette possibilité. Considérons maintenant l'ensemble en mouvement de rotation autour de son axe. Comme tout à l'heure, aucune ligne de champ n'ast cou -pée par le circuit électrique. Par conséquent aucune fcem n'appa -rait du fait de l'aimant. Cependant, si aucune précaution n'est prise, le champ magnétique terrestre induira dans le circuit une fer alternative 8t0ppo8ant au mouvement de l'ensemble. D'autre part, du fait du champ magnétique terrestre, l'aimant et le c-.lrcait tendentàa s'orienter decapon Lréférentielle. Etant donné qu'ils tendent à s'orienter de fanon per1erdiculaire l'un à l''utre ette influence est ail mais on a miré tout intérêt à upprimer toute influence uu champ magnétique terrestre. Celà est possible de façon aisée et parfaitement efficace en mon- -tent sur le même axe de rotation deux circuits de mimes dimensi -ons, mais dans lesquels le courant circule er sens opposé, et en plaçant au centre de chaque circuit un aimant, les deux aimants étant de sens contraire, de telle sorte que l'influence du champ magnétique terrestre est supprimée mais que les forces électro -magnétiques soient parallèles et de mdme sens. Ce résultat est obtenu sur la figure 4 en donnant à chaque spire la forme d'un b. Nous avons donc bien là une machine électromagnétique qui permet d'obtenir un couple moteur récupérable tout en conservant au sys -tème une Féométrie invariable et par conséquent sans qu'une for -ce électromotrice puisse se manifester. La puissance développée par un tel dispositif dépend uniquement du régime de rotation qu' il est possible de lui appliquer, cette vitesse de rotation étant limitée par des résistance mécaniques et non pas électriques. Un tel système peut être utilisé comme moteur pour obtenir un ef -fet mécanique ou pour entrainer ces générateurs électriques et permettre ainsi la production a'électricité. I1 est à remarquer qu'un tel système put être monté en série avec un générateur d'é -lectricité et fonctionner ainsi de façon autonome, sans apport d'électricité extérieure, lorsque le sy- me a été lancé, le géné -rateur étant entraîné par la présente invention utilisée comme moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant d'utiliser les forces électromagnéti -ques pour l'obtention d'énergie mécanique, caractérisé par le f & t que le circuit électrique est traversé par un flux constant et ne coupe aucune ligne de champ magnétique au cours de sa rota -tion, et qu'aucune force contre électromotrice ne peut donc appa -raitre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un aimant permanent placé au centre d'un bo -binage électrique plat, dont il est solidaire, dans le plan de celui-ci, un couple récupérable apparaissant du fait de la diffé -rence des distances des points d'application des forces qui pren -nent naissance sur le circuit électrique et les piles de l'aiman; à l'axe de rotation commun. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un électroaimant est placé au centre d'un bobinage électrique plat, dont il est solidaire, dans le plan de celui-ci, un couple récupérable apparaissant du fait de la différence des distances des points d'application des forces prenant naissance sur le circuit électrique et l'électroaimant, à l'axe de rotation commun. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'une armature de métal feuilleté à haute perméabilité magnétique entoure le montage décrit et permet de fermer le cir -cuit magnétique. 5. Dispositif-selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le courant utilisé pour l'alimentation est un courant continu. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le courant utilisé pour l'alimentation du circuit et de I'élec -troaimant est un courant alternatif.