Brevet FR2319993A1 — publié le 19770225

La présente invention concerne un moteur générateur électrique sans entrefer ircuits ferro-magnétiques fermés. Des moteurs générateurs électriques couramment réalisés à ce jour et depuis .!iinneau Gramme, confortent des conducteurs se déplaçant perpendiculairement dans un champ magnétiques tout près des épanouissements polaires d'un circuit ferromagnétique presque fermé.La forme du circuit ferro-magnétique importe peu et les conducteurs actifs bobinés sur une portion cylindrique de ce circuit obéissent à la loi de Max@el, dite du flux maximum Le réalis@lio@ es moteurs à entrefer oblige, quelles que soient les simplifications et améliorations de fabrication réallées, à utiliser des machines-outils (presse, tours) qul supposent des investissements importants, D'autre part, les forces d'attraction magnétiques entre partes fixes et parties mobiles du mateur sont énormes (de 20 à 100 fois supérieures aux forces tangentielles qui produisent le couple moteur). Le moteur génerateur inventé supprime l'entrefer et du même coup la dualité des forces d'attraction magnétiques et des forces tangentielles de rotation. Il est basé sur les pnénomènes d'attraction et de répulsion entre un ou plusieurs anneaux ferro-magnétiques (placés sur un axe à l'intérieur d'une bobine creuse), et les spires constituives de cette bobine creuse.Ces phénomènes obéissent à la loi de Lenz et à la loi de Maxwel dite du flux maximum, c'est-à-dire, que les anneaux se placent à l'endroit de la bovine qui correspond à la concentration maximum de flux magnétique produit par cette bobine et de manière que le flux prédominant dans le noyau et la soit de même sens Dans le circuit magnétique que constitue anneau, le flux n'est jamais homogène, bien que la section dudit circuit soit régulière La bobine creuse est une bobine plate, de forme parallélépipédique, dont la coupe endiculaire à l'axe est représentée par le croquis de la Fig. 2 Elle est réalisée en 2 parties pour potoir s'ouvrir par le miliev. dans le sens de la hauteur afin d'introduire le rotor central et permettre le passage (lorsqu'elle est refermée) de l'arbre de ce rotor C'est ce que montre la Fig. 1. La bobine creuse peut etre rendue jnoie autour de la partie centrale fixe, mais dans ce cas là, l'arbre de la booine creuse, devenue rotor, est creux pour laisser le passage à l'axe support de la partie centrale, à moins que la bobine creusene soit utilisée comme poulie motrice C'est la forme de la partie ferro-magnérique centrale, introduite à l'intérieur de la bobine creuse, qui constitue la caractéristique essentielle de l'in- vention. Cette partie centrale est représentée en 2 variantes sur les Fig 3 et 4 .Le cadre de la bobine creuse dans laquelle ils devraient se trouver est représenté en pointille, les parties ferro-magnétiques sont constituées par des bandes minces d'acier courant ou de qualité spéciale dite à "cristaux orientés", parce que l'induction pour une force magnéto-motrice donnée est maximum dans le sens du laminage. Quel que soit le type de ttles ferro-magnétiques utilisées, elles sont enroulées à plat de manière à constituer un anneau d'épaisseur et de largeur variable suivant le type et la puissance de machine à réaliser. Cet anneau, convenabinent bobiné, se transformera, lorsqu'un courant continu ou alternatif parcourra les spires, en un circuit ferro-m.agnétique à flux différentiel. Le phénomène du flux différentiel dans un anneau ferro-magnétique est basé à la fois sur le phénomène du champ démagnétisant et sur le phénomène de la rémanence. Lorsqu'on cherche à aimanter par un courant électrique un circuit ferromagnétique métalliquement fermé et homogène, on constate plusieurs choses intéres santes Si les ampères-tours magnétisants, au lieu d'entre répartis bien uniformément sur le noyau, sont groupés sur une seule partie (sur la moitié de l'anneau magnétique, par exemple), l'aimantation de la partie extérieure à la bobine est moins grande que l'aimantation de la partie enserrée par les spires de la bobine. Ce phénomène est dfl au champ démagnéisant qui agit localement avec plus ou moins d'intensité suivant que le circuit ferro-magnétique est métalliquement ouvert ou fermé et dans le cas présent, suivant que la région considérée du noyau ferromagnétique est plus ou moins proche de la bobine inductrice. Tout se passe comme si, d'après la théorie des courants particulaires d'Ampère (théorie revue et complétée par la science atomique actuelle), un champ magnétisant de grandeur donnée ne pouvait localement aimanter et donc orienter qu'un nombre fini d'atomes. ou groupe d'atomes. Ces atomes orientés, par suite de l'attraction réciproque, seront plus denses dans la portion du circuit magnétique se trouvant à l'intérieur de la bobine ou à son voisinage immédiat (pôles). Dans la portion du circuit magnétique exterieure à la bobine, les atomes orientés par influence plus lointaine ont tendance à orienter eux-mbnes en mème temps, bien qu'en moins grande quantité, les atomes environnants, de manière à réaliser un circuit magnétique fermé et extérieur à la bobine inductrice.C'est un des aspects du phénomène de champ démagnétisant qu'illustre la Fig.ii, od le nombre de circuits fermés avec flèches indioue la densité relative des flux et leurs direction suivant que l'on se trouve à l'intérieur de labDbine (portion A du circuit) ou à l'extérieur (portion B). La bobine inductrice désignée par la lettre C est représentée par quelques spires et la ligne en pointillé sépare en deux parties le circuit lerro-magnétique schématisé par les lignes fléchées. I1 y a lieu de noter que la formation d'un circuit magnétique fermé par les atomes orientés d'un corps ferro-magnétique peut se faire aussi bien à l'intérieur. de la bobine inductrice (cas des électro-aimants droits) qu'à l'extérieur. Mais dans l'invention présente, on n'utilise que le phénomène du champ démagnétisant s'exerçant sur un circuit ferro-magnétique fermé et à l'extEriertr de la bobine inductrice principale. Si le champ démagnétisant était égal au champ magnétisant, il n'y aurait pas d'aimantation dans la portion du circuit ferro-magnétique extérieure de la bobine. C'est impossible et dans la pratique on arrive seulement à obtenir un champ démagnétisant égal en valeur relative à la moitié du champ magnétisant. Ainsi l'aimantation entre 2 zones diamétralement opposées du circuit ferro-magnétique varieraXpproximativement du simple au double, suivant que l'on sera à l'extérieur de 1a bobine, à égale distance des 2 entrées, ou à l'intérieur et au milieu de la bobine Et encore ne faut-il pas que les ampères magnétisants soient trop importants.Si la portion du circuit ferro-nagnétique se trouvant à l'intérieur de la bobine est hypersaturée, il est anormal que la portion extérieure soitsimplement saturée et si l'on place un tel circuit ferro-masnétique parcouru par un courant alternatif à l'intérieur d'une bobine creuse; la tension induite aux bornes de cette bobine creuse sera très faible puisqu'elle est justement proportionnelle à la différence d'aimantation entre les 2 moitiés de l'anneau.On a cependant besoin d'avoir à la fois, le champ magnétique maximum et la différence maximale d'aimantation entre les deux portions de l'anneau Le moyen pour y parvenir, et qui est un des éléments de l'invention consiste à bobiner en série trois enroulements électriques ayant même nombre de spires tout autour de l'anneau et ainsi qu'il est représenté sur les Fig. 4 et 5, Deux de ces enroulements sont bobinés dans le mème sens, le 3ème enroulement étant bobiné en sens inverse. Les enroulements peuvent être repartis régulièrement tout le long de l'anneau ou bien on peut grouper les 2 enroulements de meme sens sur un coté de l'anneau et bobiner le 3ème enroulement sur la portion d'anneau diamétralement opposée à la première.Les 2 dispositions d'enroulement permettent toutes deux d'obtenir et quelque soit le courant alternatif, ou continu, utilisé, un champ magnétique qui est sensiblement plus important sur un côté que sur l'autre. L'in- duction du c8te le plus magnétisé peut approcher de la saturation et tout se passe en réalité après ajustement des tensions ei/ou des intensités comme si le circuit ferro-magnétique annulaire était remplacé par un noyau droit parallèle à l'axe de la bobine creuse de mème section que l'anneau et dont l'induction serait de l'ordre d'un Tesla.Lorsque le courant de magnétisation de l'anneau est alternatif, il se développe aux bornes de la bobine creuse un courant induit d'harmonique 3 qui peut être renforcé par résonance et qui est produit par une tension' de fréquence et de grandeur 3 fois plus importante que celle normalement attendue (règle de Boucherot). Par contre le courant de court-circuit dans la bobine creuse (et pour un nombre de spires de cette bobine-creuse égal au nombre de spires du caté le plus magnétisé de l'anneau) n'est qutune fraction du courant de magnétisation du circuit-ferro-magnétique. Le courant alternatif de magnétisation du tore est de 3 à 10 fois plus élevé que celui qui serait nécessaire pour magnétiser uniformément 1 'anneau, si le 3ème enroulement était bobiné dans le mème sens que les deux autres. Les différences de valeur du courant de magnétisation d.pendent étroitement ds nombre de spires mais dans la pratique le supplément du courant de magnétisation nécessaire correspond à un entrefer de 1 à 2 millimètres qui aurait sectionné le noyau. C'est peu et cette valeurZau coefficient d'Hopkinson prés, correspond bien aux entrefers des machines classiques et à la force magnétomotrice supplémentaire qu'elles doivent utiliser pour obtenir une induction de l'ordre du Tesla, justement dans l'entrefer Un avantage supplémentaire de la machine électrique inventée réside dans la possibilité de couper le tore ferro-magnétique pour placer les bobinages.C'est ce que font ressortir les Fig. 3 et 4 ou des traits en pointille-représentent les coupures possibles. La partie de l'anneau ou viendront se placer les enroulements démagnétisants s'enlève à volonté et elle est maintenue en place après refermeture du tore magnétique, par cerclage ou par une quelconque des nombreuses techniques couramment utilisé pour assembler les circuits ferro-magnétiques en tales à cristaux orientés.Bien qu'il ne soit pas nécessaire de tourner les r-otors à flux différentiels pour les placer à l'intérieur des bobines creuses, ils doivent oestre de fixés sur des flasques rigides et planes /pouvoir tourner le plus près possible des groupes de spires amarrés -à l'intérieur de la carcasse de la bobine creuse La bobine creuse,pour produire en son centre le flux maximum,devrait être très longue. Dans la pratique sa hauteur ne dépasse guère en grandeur a longueur du grand c8té de la section. De la même manière le rapport du grand au petit côté peut varier de 2 à- 4, et davantage serait meilleur. La bobine creuse dans une machine réalisée suivant l'invention est rarement seule.Dans l'utilisation comme moteur asynchrone, il y a souvent 2 ou 3 bobines creuses (avec 2 ou 3 anneaux ferro-magnétiques) et suivant qu'il s'agit de courants diphasés ou triphasés. La Fig. 3 montre les 2 rotors d'un moteur diphasé. Les bobinages des bobines creuses sont branchés en série et mis en court circuit1 Les enroulements de chaque anneau sont alimentés par une phase (une phase par anneau) et les parties des anneaux correspondants aux flux maximum font entre-elles et par rapport à l'axe. de la machine, un angle de 90 . Dans le cas des. 3 rotors d'un moteur à courant triphasé, les zones de flux maximum font entre-elles un angle de 120 . Les rotors décalés supposent les bobines creuses parallèles entre-ellesmais ils peut yent être groupés à l'intérieur d'une seule. Les bobines creuses pourraient être décalées entre-elles par rapport à l'axe de la machine, si les zones de flux maximum des tores ferro-magnétiques étaient parallèles entre-elles. Les tores peuvent etre fixés comme il a déjà été dit et les bobines creuses mobiles. C'est d'ailleurs la solution élégante puisque L'alimentation des inducteurs annulaires peut se faire sans l'intermédiaire de bagues tournantes et de balais et la bobine creuse peut se réduite à une seule spire de cuivre, d'aluminium ou d'alliage d'a- ltLminium S i l'on veut/ plusieurs -spires induite#en série, des inserts rEfrac- taires et isolants sont-placés sur le montage avant le coulage du métal inducteur et de manière à réaliser les 2 ou 3 monospires en série, sous forme de 2 blocs rigides (le bloc supérieur et le bloc inférieur) Les machines électriques motrices, ou génératrices, réalisées suivant les descriptions de l'invention sont économiques et permettent d'éviter quelle que soit la puissance, les investissements coûteux en machines-outils D'autre part, elles sont de plus en plus légères au KVA au Pur et à mesure de l'augmentation de puissance La variation de poids est proportionnelle à la troisième puissance de la racine quatrième du rapport de variation.Elles sont aussi très souples et lorsque les bobinages du tore à flux différentiel sont alimentés en courant continu (la bobine creuse étant également alimentée en courant continu) un collecteur peut être adapté sur le rotor De cette manière ou gracie a un moyen quelconque permettant de commuter le courant dans les bobinages du tore ou de la bobine creuse (selfs saturables, dispositif à semi-conducteur asservi à un-ou plusieurs détecteurs de position), la machine inventée se comporte comme un moteur à courant continu dont la vitesse est fonction de la tension d'alimentation.Elle peut également à l'aide du collecteur, ou du dispositif de commutation, est utilisée comme moteur shunt ou série à courant alternatif Une utilisation très intéressante comme moteur ou générateur est représentée par le croquis de la Fig .4, qui groupe trois tores sur le même axe mais avec les régions de flux maximum décalées de 1200 et ces 3 tores étant placés à l'intérieur d'une bobine creuse. Sur toutes les figures, l'axe commun de la machine est désigné par la lettre R. Les flasques, supports de circuits ferro-magnétiques, lorsqu'ils sont représentés sont désignés par la lettre H. Les carcasses des bobines creuses sont désignées par la lettre E et les bobinages des circuits électriques par la lettre C. Les circuits magnétiques sont désignes par la lettre D. Les collecteurs par la lettre G et les balais par la lettre F. Avec la machine de la Fig. 4, un collecteur également placé sur l'arbre commun est représenté par la Fig. 5. Ce collecteur est constitué au minimum de 3 lames et pour illustrer la commutation, les 3 tores sont représentés sur la Fig.6 par un ensemble de 3 bobinages sur un cercle et de manière à symboliser les régions de flux maximu9 yis à vis du champ magnétique de la bobine creuse représentée oar 2 flèches à double traits de part et d'autre du cercle.Le courant continu parcourt en série parallèle les bobinages des 3 tores Chaque fois qu'un tore est commuté, le nouveau sens du courant est tel qu'il détermine avec le courant circulant dans les deux autres tores une région commune de flux magnétique maximum qui est toujours à 600 de la région de flux magnétique maximum de la bobine creuse, Par mouvenent des rotors les 2 régions de flux maximum viennent à coincider et les bobinages du tore suivant sont commutés.Sur la Fig. 6 les différents sens du flux dans les tores sont représentés par des flèches et à cas de chaque flèche est indiqué la position (1 - 2 ou 3 et dans l'ordre ds commutations). Les collecteurs peuvent toujours être remplacés par des dispositifs de commutation autres, ainsi qu'il a déjà été dit, Ce qui est important à observer dans une telle machine, c'est que la diminution du flux dans la bobine creuse et du fait de ltommutation du flux dans un tore, est beaucoup plus rapide que l'augmentation de ce mème flux du fait de la rotation du système qui ramène, après chaque commutation, les régions de flux maximum des tores et de la bobine creuse en coEncidence et toujours dans le même sens. Ces différences de vitesse entre la diminution et l'augmentation du flux qui est de valeur peu différente d'un tore à l'autre, amène la prédomrnence de circulation, dans les enroulements de la bobine creuse, d'un courant de sens constant0 La machine inventée est donc apte à produire du courant continu sans collecteur. En réalité, il s'agit surtout de courant pulsé de sens constant et ce courant de sens constant peut être renforcé en mettant en série les bobines creuses de plusieurs machines à 3 rotors. Les commutations de ces collecteurs devront être convenablement décalées (de 200 par exemple et s-'il-y a 3 machines)pour renforcer au maximum le courant pulsé de sens constant induit dans les bobines creuses0 Nombreux sont les avantages d'un tel courant.Par exemple la dissociation électrolytique sans électrodes en remplaçant les spires induites par un circuit électrique liquide, enfermé dans un support isolant. C'est une possibilité interessante d'utilisation de la machine pour la séparation et- l'isolement des radicaux chimiques. Cette machine devrait surtout Etre utile à la fusion thermonucléaire et à la condition de lui donner une puissance suffisante. L'effet de pincement du plasma sera amélioré grâce à l'absence d'électrodes. Elle devrait également améliorer le fonctionnement des générateurs à M.H.D. (magnéto hydro-dynamique) toujours gracie à l'absence d'électrodeSX Les composés chimiques ou les corps purs à l'état de plasma sont formés de 2 parties, l'une électrisée positivement et l'autre négativement. C 'est en tournant en sens inverse que ces 2 parties (qui constituent le circuit électrique induit) se séparent et s'éloignent les unes des autres suffisamment pour pouvoir mécaniquement être séparées si elles sont de polarité différentes ou pour permettre, par effet de pincement des molécule ou des atomes semblablement électrisés, de les fusionner. Pour inverser le sens de rotation dans le cas d'utilisation en moteur asynchrone, il suffit d'inverser le sens de la circulation du courant d'une phase dans une bobine creuse, ou dans les enroulements d'un tore. Dans le cas de machine à collecteur, il suffit de déplacer la couronne porte-balais dans un sens ou dans l'autre, puisque c'est le sens du courant dans le tore commuté qui renforce additivement le flux de l'un ou 3'autre des 2 autres ores; le courant ce--ntinu dans la ou les bobines creuses n'étant pas inversé. Lorsque le moteur à collecteur est fait de plusieurs tores séparés (un tore par bobine creuse) l'inversion de sens est produite par inversion de sens du courant dans un tare, ou dans une bobine creuse, suivant la méthode classique. En géné- rateur à collecteur, 11 inversion de sens du courant induit dépend de l'inversion du sens du magnétisme dominant. Le couple moteur dépend de la section du circuit magnétique des tores et du produit des indutions magnétiques dans ces tores et dans les bobines creuses, Par rapport à la Fig.6, la Fig.7 représente une disposition classique.Dans le moteur générateur électrique inventé, les circuits ferro-magnétiques annulaires à flux différentiels, jouent le mXeme rigole que les sections dtin- duit dans les moteurs générateurs classiques. L'inversion du flux dans les tores est produite comme dans les sections d'induits classiques par rotation des lames du collecteur sous les balais. Les lames des collecteurs sont désignées par la lettreL sur les figures.Dans la version moteur asynchrone il en est de même et les bobinages des tores ressemblent aux bobinages des pales des moteurs asynchrones clas spires, c'est-à-dire, qu'il peut y avoir 2 bobinages parcourus chacun par une phase différente sur le mae tare, mais chaque bobinage individuellement est toujours réalisé avec 2 groupes de spires en opposition sur 2 régions diamétralement opposées du tore (lkn des groupes ayant par définition 2 fois plus de spires que l'autre). Pour améliorer la rentabilité du système et se rapprocher des conditions optimales de fonctionnement, les tores nécessaires en nombre minimal (2, 3 ou 4) sont accoupés ctte à ctte sur le même arbre de machine et à l'intérieur d'une seule bobine creuse, Pour gagner de la place à l1intérieur de la bobine creuse qui doit être la plus plate possible (concentration maximale du flux), les tares sont décentrés, les uns par rapport aux autres, ainsi que le montre la Fig. 8 et tout en étant serrés entre les flasques supports, Ainsi, la pose des bobinages n'augmente pas l'épais- seur de ltensemble;; puisqu-'aux points de contacts des anneaux magnétiques, il n"y a pas de bobinage0 On peut également répartir les 2, 3 ou 4 tores nécessaires comme l'indique la Fig. 9 ou les tores magnétiques ont un diamètre moitié plus court que la longueur du grand caté de section de la bobine creuse et tangentent trous l1axe de la machine.Toutes ces variantes de réalisation de l'invention peuvent être faites avec une bobine creuse fixe, ou mobile; les anneaux ferre magnétiques centraux étant inversement mobiles, ou fixe, Dans l'utilisation de la machine inventée comme multiplicateur de couple et moteur d'asservissement de position, c'est la bobine creuse qui est mobile, le collecteur fixe, ainsi que les 3 anneaux ferro-magnétiques centraux avec bobinages connectés, comme l'indique la Fig.6.Les balais sont mobiles indépendamment de la bobine creuse et sont déplacés d'une valeur angulaire précise, grâce à des dispositifs de faible puissance semblables au moteur ohjet de 11 invention dans sa version asymchrone, mais séparés mécaniquement deux à deux puisqu'ils sont dénommés, du fait de leur couplage éleo- trique (à fils reliant les bobinages des 3 tores ferro-magnétiques de chaque machine) "ARBRES ELECTRIQUES". La Fig. 10, représente un tel couplage, Il y a lieu de préciser qu'il est toujours possible de faire une bobine creuse pour chaque tore, tout comme il est possible de grouper plusieurs tores dans une mEme bobine creuse. Dans le cas de moteur à courant continu à collecteur, lorsque les 3 tores sont groupés dans une mème bobine creuse, il est nécessaire, Si l'on veut un rendent maximal, de prendre 2 bobines creuses et 2 groupes de 3- tores dans chaque bobine creuse. Ainsi, en connectant convenablement en série les bobinages des 2 bobines creuses on annule la production de courants induits à haute fréquence et haute tension qui stoppo- seraient à l'établissement du courant continu inducteur maximal.De fait, moins il y a de bobines creuses pour un moteur donné, plus il y a d'économie de maind'oeuvre et de fil de bobinage de bobines creuses, mais pour les mimes raisons qui viennent d'entre données dans la description. de fonctionnement optimum régulier -et de rendement maximal (flux maximum obtenu avec le minimum d'ampères mètres) il est parfois nécessaire de construire plusieurs bobines creuses pour réaliser le moteur, ou le générateur électrique, objet de la présente invention.La carcasse support de l'ensemble bobine creuse, anneaux ferro-magnétiques et roulements de l'arbre de machine, peut être n'importe quelle matière, de n'importe quelle forme, mais doit éviter de réaliser un circuit électrique parasite autour de la bobine creuse, La carcasse doit donc être coupée si elle est métallique par une région rigide mécanique et non conductrice, à moins d'tre entièrement en matière non électriquement conductrice, ou à moins qu'il y ait des groupes de moteurs et de bobines creuses et que le résultat des inductions magnétiques soit nul pour la carcasse entourant toutes les bobines0 Enfin, il est précisé que les tores ferro-magnétiques peuvent être réalisés én ferrite (par frittage de poudres magnétiques) de n'importe quelle matière et les bobinages des bobines creuses en ruban conducteur vrillé et rabattu à plat et à angle droit, comme l'indique la Fig.12 Les vitesses possibles de la machine inventée dans la version moteur asyn clone dépendent de la fréquence du courant d'alimentation. Dans la version moteur à collecteur elles dépendant de la tension d'alimentation et de la densité de flux suivant les règles classiques de fonctionnement des moteurs électriques. Mais ce qui est important dans la machine inventée c'est le petit nombre de lames au collecteur et le petit nombre correspondant de bobinages à commuter. Ainsi, le collecteur peut être remplacé par quelques selfs saturables montées éventuellement en pont de Wheastone et contrôlée par des enroulements et des courants continus de petite intensité. C'est une solution qui alourdi un peu ensemble du fait de la présence de selfs saturais , mais qui permet de comUmater les circuits ferro-magnétiques à flux différentiel: sans usure de collecteur et pour l'obtention de basses, ou de tres basses vitesses de moteur (quelques tours par seconde). Des diodes au silicium peuvent être adjointes aux selfs saturables pour en diminuer le poids par économie de bobinage contre (amplificateur magnétique à auto-saturation). Pour éviter les étincelles aux balais du collecteur lors de la rotation de la ma- chine inventée et par suite de la commutation du courant dans les bobinages des circuits ferro-magnétiques à flux différentiel, la réalisation de l'invention pré- voit également oue le fonctionnement de la machine peut se faire par inversion du sens du courant dans les bobines creuses; les bobines creuses peuvent d'ailleurs être emboitées ltune dans l'autre comme des étuis concentriques, mais elles sont décalées de 60 à 900 entre-elles et par rapport à l'axe ainsi que le représente la Fig. 24. Les fils d'extrémité des bobinages des bobines creuses qui doivent au minimum être au nombre de 2 sont branchés entre les lames du collecteur. La Fig.l 3 représente le branchement spécial de 2 collecteurs avec balais en série et au cas ou il y a seulement 2 bobines creuses. Dans le cas de 3 bobines creuses on serait ramené à la représentation de la Fig. 5 et à un seul collecteur; les enroulements de sens constant des 3 bobines creuses remplaçant les 3 bobinages à flux différentiel schématisés sur la figure entre les lames du collecteur.La Fig.14, représente une variante de forme de circuits ferro-magnétiques à flux différentiel et oui pourrait être utilisé dans un tel moteur à bobines creuses raccordées à un collecteur et que ces bobines creuses et ce collecteur soient fixes, cu mobiles. En effet, dans la machine inventée les explications de base ont été faites à partir de circuits ferro-magnétiques à flux différentiel annulaires. Mais ce n1est qu'une possibilité de réalisation d'un tel circuit ferro-magnétique. L'invention présente prévoit pour la réalisation de cette machine électrique motrice, ou génératrice, sans entrefer, toutes les formes possibles de circuits ferro-magnétiquesde l'anneau au triangle.Une seule caractéristique est commune à tous ces circuits, ils sont mécaniquement fermés sur eux-mêmes,même s'ils ont été sciés en 2 parties pour pouvoir placer commodément les bobinages. Les deux parties ayant été remises au contact et maintenues fermement serres l'une contre l'autre par cerclage, ou autre procédé (collage, serre-joint, etc..),le circuit ferro-magnétique est considéré comme mécaniquement fermé sur lui-même. En particulier les circuits ferro-magné- tiques à flux différentiel peuvent être des circuits en C standard,en ruban de tale ferro-silicium à cristaux orientés. Les Fig. 17 et 18, représentent des variantes d'assemblage de circuits en C à l'intérieur d'une bobine creuse.Les Fig, 19,20,21,22 et 23, représentent des variantes d'assemblage de circuits ferro magnétiques triangulaires à l'intérieur d'une bobine creuse. Avec les circuits ferro-magnétiques en C, ou triangulaires, la partie du bobinage à flux différentiel donnant le magnétisme dominant est placé dans le fond du U se trouvant le plus loin possible de l'axe de la machine, ou sur le coté du triangle également le plus élogné de l'axe. La partie en opposition, ou démagnétisante du bobinage se trouve placée dans le fand du U le plus près de l'axe de la machine ou régulièrement et symétriquement disposé sur les deux autres côtés du triangle.Tous les doubles U assemblés ainsi que tous les triangles sont pourvus d'un circuit électrique à flux différeniel Les circuits ferro-magnétiques de forme triangulaire permettent mieux que les autres formes, des assemblages extra plat, sans superposition, comme c'est le cas sur les Fig. 8 et 9. Plus la bobine creuse est plate et plus le champ magnétique est important pour un même nombre d'ampère-mètres. Un avantage supplémen- taire de la commutation du courant dans les bobines creuses est constitué par la faible inertie de ces dernières et la possibilité d'avoir ainsi, avec la machine inventée, des moteurs légers à démarrage et arrêt quasi instantané. Lorsque les circuits ferro-magnétiques de la machine inventée sont réalisés avec des ferrites ou des aimants permanents, la réalisation se fait en utilisant des parties courbes aimantées en permanence et en ne fermant plus mécaniquement les circut ferro-magnétiques à l'intérieur de la ou des boDines creuses. Un tel assemblage d'aimants permanents courbes est représenté par la Fig.14 en considérant que les parties centrales couvertes par des lignes obliques croisées n'existent pas lorsque des aimants permanents sont utilisés. I1 s'agit pourtant toujours de circuits à flux différentiels puisque la fermeture des lignes de force des aimants à lieu dans l'air et que dans l'air l'induction est plus faible que dans l'aimant Permanent.Le raisonnement est valable pour un électro-aimant ouvert à bobinage, mais l'invention ne concerne pas ce type d'électro-aimant ouvert, car, la force magnéto-motrice nécessaire pour avoir une induction de 1 Tesla à l'intérieur d'un Electro-aimant droit est de 3 à 10 fois plus importante que celle qui est nécessaire pour produire la mème induction dans un avec le bobinage discriminateur d'induction précédemment décrit (2 forces magnéto-' motrices opposées, l'une 2 fois plus importante que l'autre et les bobinages pro- duisant ces forces étant sur 2 régions opposées du circuit ferro-magnétique). D'ou les appelations de l'invention : moteur générateur électrique à induction différentielle ou moteur générateur à flux magnétique différentiel. Avec des aimants permanents, ces derniers peuvent être fixés et parallèles; la machine peut comparter alors au minimum 2 ou 3 bobines creuses concentriques semblables à la représentation de la Fig. 24. Pour la clarté du dessin une seule bobine creuse est représentée sur les Fig 15 et 16. La Fig. 15, est une coupe perpendiculaire à l'axe de la bobine creuse (toujours de section parallèlépipédique) mais avec un axe tourné de 90 par rapport à la coupe de la Fig. 2. Cette disposition en tambour est une variante de réalisation del'invention La Fig. 16 est une coupe perpendiculaire à l'axe de la machine. Les aimants permanents sont désignés par la lettre r, la carcasse de la machine par la lettre N. Cette réalisation de l'invention ressemble beaucoup à une turbine électro-magnétique d'autant plus que les recherches actuelles sur les aimants permanents amènent à considérer ces derniers, à l'échelle cristalline, comme des arrangements de micro- circuits magnétiques à flux différentiel, ce qui explique justement la rémanence par une fermeture sur elle-mtme des structures magnétiques internes. Paradoxalement cela se traduit par la prédominence du sens magnétique imposé puisque le champ démagnétisant, conjugué avec les qualités cristallines propres du matériau, maintient la fermeture du circuit magnétique tout en réduisant sa valeur maximale d'établissement. Lorsque les parties organiques de la machine (bobines creuses et circuits ferra-magnétiques) sont employées en courant alternatif et qu' elles ne se déplacent pas de plus de 900 l'une par rapport à l'autre, elles constituent un transformateur de sécurité et/ou un tripleur de fréquence.Pour renforcer la tension induite dans la bobine creuse, considérée comme secondaire, le primaire étant le bobinage à flux différentiel, un 2ème circuit induit de nombre de spires égal ou différent est bobiné sur la partie du circuit ferromagnétique qui porte les spires d'aimantation prédominente du bobinage à induction différentielle ou sur la partie qui porte les spires d'opposition de ce mEme bobinage. Ce 2ème circuit est enroulé sur l'une ou l'autre portion du circuit, de manière à rajouter son flux à celui de la bobine creuse, dans tous les cas.Mais lorsque ce 2ème bobinage induit est dans la-zone d'aimantation prédominante il y a surtout augmentation d'intensité induite (utilisation soudure électrique par exemple Lorsqu'il est dans la zone d'aimantation la plus faible, il y a renforcement maximum de la tension induite, doublement ou triplement, et l'intensité est réduite à peu près dans les mimes proportions. Mme en l'absence de ce bobinage sélectif les courant à fréquence triple de la fréquence du primaire et qui prennent nais sance aux bornes de la bobine creuse peuvent ttre renforcés par résonance (avec des ccadensateurs) et l'intensité maximale est atteinte en court circuit, lorsque la force magnéto-motrice (produite par le courant induit) s'ajoutant à la force magnéto-motrice d'opposition du circuit à flux différentiel amène une aimantation à peu près uniforme de tout le circuit. A ce moment là l'induction différentielle est presque nulle et la tension induite tend elle mtme vers zéro. Ainsi, par construction, on peut déterminer l'intensité de court circuit dans le circuit induit et en jouant sur le nombre de spires en service des bobine nages sélecti g placés sur les différentes portions du circuit ferro-magnétique; on peut régler à la fois la surtension induite et l'intensité de court circuit du secondaire, tout comme on peut la régler aussi en faisant tourner d'un certain angle la bobine creuse et par rapport au circuit ferro-magnétique central maintenu fixe, ou vice versa. Le poids des bobinages duns un tel trensformateur n'est pas plus élevé que dans un transformateur classique. A puissance égale il y en a moins. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Dispositif moteur ou générateur électrique constitué par une ou plusieurs bobines creuses de section parallélépipédique et au centre de laquelle ou desquelles, est placé un axe portant un ou plusieurs circuits ferro-magnétiques fermés sur eux-mtmes s'il s'agit d'électro aimants, ou non fermés s'il s'agit d'aimants permanents. 2. - Dispositif suivant la revendication 1. Caractérisé par le fait que les anneaux ferro-magnétiques fermés sont partiellement recouverts par 2 bobinages dont les centres sont diamétralement opposés. 3. - Dispositif suivant la revendication 2. Caractérisé par le fait que l'un des bobinages de chaque anneau ferro-magnétique a environ moitié moins de spires que l'autre et qu'il est branché en série avec cet autre bobinage de manière à produire, lorsque les 2 sont traversés par un -mEme courant, une diminution locale de l'aimantation dominante. 4. - Dispositif suivant la revendication 3. Caractérisé par le fait que cet ensemble d'un anneau ferro-magnétique et - de ses 2 bobinages régulièrement, ou irrégulièrement, répartis, l'un sur les 2/3 de l'anneau et l'autre sur la partie restante, ou l'un sur la moitié de l'anneau et l'autre sur l'autre moitié, est appelé dans la présente invention circuit ferro- magnétique à flux différentiel parce que dans une moitié de l'anneau l'induction magnétique est 2 fois plus importante que dans l'autre moitié. 5. - Dispositif suivant la revendication 4. Caractérisé par le fait que les circuits ferro-masnétiques annulaires à flux différentiels peuvent être coupés,ouverts, pour recevoir les bobinages et refermés; ou non coupés; mais ils jouent dans l'invention présente le rôle des sections d'induits classiques, ou des bobinages des pôles des moteurs asyn- chrones et ils sont commutés par un collecteur et des balais, ou par variation de polarités des phases des courants alternatifs, lorsqu'ils sont utilisés en moteur asynchrone et suivant les règles classiques de bobinage des machines à collecteur, à bagues ou à "CAGE". 6. - Dispositif suivant la revendication 5. Caractérisé par le fait que les circuits ferro-magnétiques annulaires également appelés tores, ou couronnes, n'ont pas d'entrefer, qu'ils sont- pour cela très faciles à réaliser et que la force magnéto-motrice supplémentaire du fait des bobinages en opposition n'est- pas p,lus élevée que celle nécessaire pour obtenir dans l'entrefer des machines électriques classiques une induction de l'orde du Tesla. 7. - Dispositif suivant la revendication 6, Caractérisé par le fait que le matériau des tores ferro-magnétiques peut être en poudre magnétique frittée (ferrite) en ruban d'acier ordinaire enroulé à plat, ou en ruban d'acier magnétique de qualité spéciale dite à cristaux orientés, également enroulé à plat ou par assemblage d'aimants permanents (Fig.74) . - Dispositif suivant la revendication 1. Caractérisé par le fait qu'il peut y avoir une bobine creuse pour chaque tdire ferra-magnétique, mais qu'il est possible de grouper plusieurs tores dans une même bobine creuse et que ces tores peuvent être partiellement et alternativement su perposés,Fig0 8 et 9, de même que les bobines creuses peuvent être concentriques et décalées (Fig.24). 9. - Dispositif suivant la revendication 8. Caractérisé par le fait que les bobines creuses de section parallèlépipédique doivent être les plus plates possible pour utiliser au mieux les ampères-mètres ma gnétisants et que, les circuits ferro-magnétiques peuvent avoir la forme de tore, de double U opposés, ou de triangles. 10. - Dispositif suivant la revendication 9. Caractérisé par le fait que le branchement des bobinages de trois tores au collecteur dans l'utilisation de la machine inventée corme moteur ou générateur, à attraction pure sans répulsion et suivant les croquis de la Fig.6 permet d'obtenir dans la bobine creuse et par le simple jeu de la commutation des bobinages des tores au collecteur une variation d'induction plus rapide dans un sens que dans l'autre et, par voie de conséquence, un courant différentiel prédominant pulsé de sens constant dans les circuits éventuels d'utilisation. il. - Dispositif suivant la revendication 70. Caractérisé par le fait que les courants pulsés de sens constant induits dans la bobine creuse peuvent également l'être dans des spires liquides conductrices ou dans des tores creux fermés sur eux-même, remplis de gaz peu conducteurs mais que le deviennent de plus en plus au fur et à mesure de la création de plasma et de la prolongation dc. circulation du coursant induit de sens prédominant dans ces bobines creuses spéciales. 12, - Dispositif suivant la revendication 11, Caractérisé par le fait que l'inversion du sens de rotation dans le branchement conforme à la Fig.6 est fait par modification du calage des balais;et que dans le branchement conforme aux Fig. 3,4 et 7, il est fait classiquement par inversion de sens du courant dans certaines parties (bobine creuse ou anneaux). 13. - Dispositif suivant la revendication 1. Caractérisé par le fait que l'axe central portant les tores ferro-magnétiques peut être mobile avec les bobines creuses fixes, ou à l'inverse, l'axe central fixe et la ou les bobines creuses mobiles; ce qui évite dans le cas de moteur asynchrone l'utilisation de bagues pour amener le courant de chaque phase à chaque bobinage d'anneau ferro-magnétique et permet d'avoir un rotor à faible inertie. 14. - Dispositif suivant la revendication 13, Caractérisé par le fait que la ou les bobines creuses, lorsqu'il s'agit d'utilisation de la machine inventée en moteur asynchrone peut, ou peuvent, entre réduite à une seule spire d'aluminium, d'alliage d'aluminium ou de cuivre, et que cette ou ces spires peuvent titre obtenus par coulage dans un moule de métal liquide; le moulage pouvant aussi avoir une forme extérieure appropriée pour faciliter la trans- mission a'énergie motrice et en fonction de l'utilisation envisagée, pculie plate ou à gorges ailettes de ventilateur; la structure ainsi réalisée formant un circuit électrique fermé autour des anneaux ferro-magnétiques. 15. - Dispositif suivant la revendication 1. Caractérisé par le fait que la bobine creuse est réalisée en 2 parties égales pour pouvir s'ouvrir en 2 et laisser passer l'axe de la machine, les paquets de spires étant légèrement exhaussés tout autour de l'axe et du centre de la bobine, vers l'en- trée et la sortie de cette dernière,ainsi que l'indiquela Fig. 1. 16. - Dispositif suivant la revendication 15. Caractérisé par le rait que les bobines creuses peuvent être réalisées avec du ruban conducteur de cuivre ou d'aluminium plié par vrillage et retournement ainsi que l'indique la Fig. 12, et ne pas être en 2 parties lorsque la partie centrale peut être introduite par une des extrémités de la bobine. 17. - Dispositif euivant la revendication 1. Caractérisé par le fait que la vitesse,dans l'utilisation en version moteur asynchrone,dépend de la fréquence du courant d'alimentation; dans l'utilisation en version moteur à collecteur, de la tension d'alimentation et de la densité du flux dans les bobinages commutés suivant les règles classiques, mais que le faible nom- hre de zones av collecte permet de remplacer ce dernier par quelques selfs montées en pont de Weatstone et plus ou moins saturées diffêrentiellement par des enroulements de contre afin d'obtenir très conomiquement une large modulation de basses vitesses. Les enroulements des bobines creuses, ou des anneaux ferro-magnétiques étant branchés à l'intérieur des ponts de Wheatstone à selfs. 18. - Dispositif suivant la revendication 1. Caractérisé par le fait que l'axe de la machine perpendiculaire à l'axe de la ou des bobines creuses peut occuper 2 positions. Ou bien il est parallèle aux petits cotés de la bobine creuse, dont la section est toujours sensiblement parallèl6- pipédique et il traverse au centre les grands cotés de cette bobine creuse, c'est la représentation des Fig, 1 et 2. Ou bien il est parallèle aux grands cotés de la section de bobine creuse et il traverse au centre les petits catés de cette bobine creuset c'est la représentation des Fig. 15 et 16. 19. - Dispositif suivant la revendication 1. Caractérisé par le fait que lorsque les parties constitutives de la machine ne tournent pas, ou ne tournant pas de plus de 900 l'une par rapport à l'autre, et que les circuits ferro-magnétiques internes sont alimentés en courant alternatif monophasé. l'ensemble se comporte comme nn transformateur tripleur de fréquence, amélioré par résonance, et comme un transformateur de sécurité puisque le courant induit dans la bobine creuse ne peut dépasser une certaine valeur fixée par cons- truction mais pouvant être réglé par un 2ème circuit concentrique seulement à l'un ou l'autre des 2 bobinages inducteurs à flux différentiel et en série avec la bobine creuse, ou par rotation de cette dernière. 20. - Dispositif suivant la revendication 19. Caractérisé par le fait que le courant maximum induit dans la bobine creuse s'arrête de crotte lorsque la force magnéto- motrice induite s'ajoutant à la force magnéto-motrice inductrice d'opposition dans la ou les parties les moins magnétiques des circuits ferro-magnétiques internes, le flux différentiel et la tension correspondante induite dans la bobine creuse tend vers zéro; le deuxième circuit induit dit sélectif augmentant cette intensité maximale lorsqu'il est concentrique à la partie des bobinages inducteurs qui donnent l'aimantation prédominante dans le ou les circuits ferro-magnétiques, ou diminuant cette intensité maximale en provoquant inversement une surtension aux bornes des circuits induits lorsqu'il est concentrique à la partie des bobinages inducteurs qui s'opposent à l'aimantation dominante. 21. - Dispositif suivant 12 revendication 2. Caractérisé par le fait que l'utilisation d'aimants permanents à la réalisation de l'invention ne modifie pas la définition des circuits métallo-magnétiques à flux différentiel puisque un tel circuit métallo-magnétique ouvert dont l'aimantation n'est pas remanente pourrait ètre utilisé, le flux à l'extérieur de l'éleo- tro-aimant étant bien plus faible qu'à l'intérieur et le flux différentiel serait ir.portantt mais il obligerait à employer uneforce magnéto-motrice permanente de 4 à 10 fois plus élevée que celle qui est nécessaire pour aimanter particulièrement en courant alternatif, le circuit ferro-magnétique fermé, objet de l'invention.