Brevet FR2671678A1 — publié le 19920717

La présente invention concerne le principe et les moyens de mise en oeuvre d'un moteur électromagnétique à courant continu ou redressé. Dans leur conception, les moteurs connus sont basés sur la création d'un couple de forces d'attraction puis de répulsion des pôles magnétiques du rotor par les pôles magnétiques du stator en inversant alternativement le sens du courant d'alimentation par l'intermédiaire de balais frotteurs. Selon l'invention, l'originalité du principe proposé pour obtenir le mouvement consiste à modifier l'équilibre d'une roue(1) libre de tourner sur son axe horizontal(2), en déplaçant un noyau magnétique(11) à l'intérieur d'un tube torique(3) disposé à la circonférence de la roue(1)1 au moyen d'électro-aimants(4) entourant le tube torique(3); à mettre et à maintenir le noyau magnétique(j1) en sustentation dans le tube torique(3). Les impulsions des électro-aimants(4) pour le maintien en sustentation du noyau magnétique(11) se communiquent par réaction à la roue(1) qui est alors animée d'un mouvement de rotation accéléré. Selon l'invention un tel moteur peut être réalisé de la manière suivante. La description donnée ne présente aucun caractère limitatif, elle permet de comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés. ( Voir FIG. i Dans sa conception, le moteur se compose d'une roue(1) montée sur roulements à billes(12),libre de tourner autour de l'axe horizontal fixe(2). Un tube torique(3) disposé à la circonférence de la roue(1) sur lequel sont montés côte à côte sur toute la circonférence des électro-aimants(4) à noyau de fer doux creux. Ces électro-aimants(4) sont tous identiques et conçus de manière à pouvoir individuellement maintenir le noyau magnétique(11) en sustentation. Chaque électro-aimant(4) est connecté électriquement à deux conducteurs(5,) disposés en rayons sur les faces de la roue(1). Un commutateur amovible(7) autour de l'axe(2) porte un contacteur balai(9) qui frotte sur les conducteurs radiaux(5); la section du balai(9) permet d'alimenter électriquement un groupe de plusieurs électro-aimants(4) successifs ( par exemple 5 ). Un commutateur(8), fixe sur l'axe horizontal(2) porteun balai(10) qui frotte sur un disque conducteur(13) sur lequel sont connectés tous les conducteurs radiaux(6) assure le retour du courant. Un noyau magétique(11) placé à l'intérieur du tube torique(3) est libre de glisser dans le tube(3) par exemple au moyen de douilles à billes(14).Le poids du noyau magétique(11) devant permettre de vaincre l'ensemble des forces de frottement s'opposant à la rotation de la roue(1). Le champ magnétique NORD-SUD dans le noyau(11) étant opposé au champ magnétique SUD-NORD à l'intérieur des électro-aimants(4). Un moyen de transmission, par exemple une couronne à gorge(15) pour communiquer le mouvement de rotation à un mécanisme extérieur. Une source d'énergie extérieure assure l'alimentation en courant coutinu ou redressé;elle est connectée aux bornes des balais(9) et (10). Selon l'invention, le dispositif décrit ci dessus fonctionne de la façon suivante. A. la mise sous tension, le courant arrive au balai(9) qui en contact des conducteurs radiaux(5) (par exemple 5) alimente les bobines de 5 élecctro-aimants(4) groupés en un point quelconque de la roue(1). suivant la position du commutateur(7). Un champ magnétique de même sens est créé dans chacun des 5 électro aimants(4) alimentés; ce champ est opposé à celui du noyau lorsque les électro-aimants(4) se trouvent au droit du dit noyau magnétique(11). Le retour du courant s'effectue ensuite par les conducteurs radiaux(6), le disque(13) et le balai(10). En faisant tourner le commutateur(7), on vient alimenter électriquement le groupe d'électro-aimants(4) situé au droit du noyau magnétique(11) qui par gravité se trouve en partie basse de la roue(1). Le champ magnétique des électro-aimants(4) chasse le noyau magnétique(11) dans le sens de la rotation du commutateur(7) En poursuivant la rotation du commutateur(7)(et en supposant pour la commodité du raisonnement que l'on empêche momentanément la roue(1) de tourner) on fait monter le noyau magnétique(tt) dans le tube torique(3) d'environ 900, jusqu'à sa mise en sustentation au voisinage du plan horizontal passant par le centre de la roue(1). Laissons maintenant la roue(1) libre de se mouvoir, le commutateur(7) étant immobilisé. Sous l'effet du poids du noyau magnétique(11) la 'Youe(1) se met en mouvement. Se sont les conducteurs radiaux(5) qui défilent au contact du balai(9) immobile. Lorsque l'ensemble roue(l) novas magnétique (vil) tourne de l'angle A séparant deux conducteurs radiaux (5) successifs, le dernier électro-aimant (4) clu groupe est déconnecté du balai (9), alors qu un nouvel électro-aimant(4) situé entre le moyau magnétique(11) et le groupe d'électro-aimants (4) est mis sous tension. Il y a translation du champ magnétique d'un vecteur égal à la distance séparant le centre cie eux électro-aimants (4) consécutifs.Sous l'effet de ce champ magnétique, le noyau magnétique (11) est repoussé à la position qu'il occupait avant la mise en rotation de la roue (t). La réaction à la force de répulsion du noyau magnétique(11) s exerce par l'intermédiaire des électroaimants(4) sur la roue(l) dans le sens de la rotation de celle ci et tend à accélérer la rotation. A chaque rotation élémentaire de la roue(1) d'un angle A, les conditions décrites ci dessus se répètent. Sous les effets successifs des réactions développées par les électro-aimants(4) pour maintenir le noyau magnétique(li) en sustentation, le mouvement de rotation de la roue(1) s'accérère. La roue(1) accumule de l'énergie cinétique. Cette énergie peut être transmise à un mécanisme extérieur de diverses façons, par exemple au moyen d'une couronne à gorge(15). Afin d'éviter les effets de la résistance de l'air au déplacement de la masse magnétique( 11 ) dans le tube torique(3), celui ci est équipé d'un dispositif permettant de faire le vide d'air dans le tube(3), par exemple une valve(16). Le moteur décrit ci dessus, suppose la masse magnétique(11) non démagnétisable. Si de tels aimants n'existent pas, cette masse magnétique( 11 ) est rempacée par un électro-aimant (11A) présentant les mêmes caractéristiques magnétiques et dimensionnelles. Il est constitué d'un noyau(l7) (voir Fig 2 ) et d'une bobine(18); celle ci est alimentée électriquement par deux rails (19 et 20) placés à l'intérieur du tube torique(3); ils sont reliés électriquement à la source d'alimentation. Le rail(19) est connecté à un anneau conducteur(21) disposé sur la roue(1); il repose sur une base(22) l'isolant des conducteurs(5). Sur cet anneau(21) vient frotter un balai(26) monté sur le commutateur amovible(7). L'autre rail(20) est connecté au disque csnducteur ( 13 ) assurant le retour du courant. L'électro-aimant(1tA) est libre de se déplacer à l'intérieur du te torique(3). L'alimentation électrique de la bobine(lS) est assurée par des frotteurs(23 et 24). Des guides(25) évitent le déraillement de l'électro-aimant(tIA). Le principe et la conception du présent moteur ont été définis pour une roue(1) équipée d'un tube torique(3) recevant une masse magnétique(tt) ou un électro-aimant(ilA). Il est évident que ces éléments peuvent être combinés et permettre de concevoir des moteurs constitués de plusieurs tubes toriques(3) montés sur une même roue(1). Qe chaque tube torique(3) peut recevoir une ou plusieurs masses magnétiques(11) ou un ou plusieurs électro-aimants(11A). Il suffira ensuite de se doter des moyens nécessaires au fonctionnement de ces diverses combinaisons. REVENDICATIONS 1. Procédé cie conception d'un moteur électromagnétique à courant continu ou redressé, consistant à modifier l'équilibre d'une roue libre sur son axe horizontal en déplaçant puis en maintenant en sustentation une masse magnétique ou un électroaimant libre cie se mouvoir à l'intérieur d'un tube torique situé à la circonférence de la roue; cela au moyen du champ magnétique produit par des électro-aimants disposés côte à côte sur le tube torique et sur toute sa circonférence. 2. Procédé selon la revendication 1, caractériré en ce que la mise en sustentation de la masse magnétique ou de 1 ' électro-aimant à l'intérieur du tube torique est obtenue par un commutateur mobile autour cie l'axe horizontal de la roue; que ce commutateur porte un balai qui permet d'alimenter électriquement un groupe quelconque de plusieurs électro-aimants consécutifs placés à la circonférence du tube torique entourant la roue en frottant sur les connections électriques disposées suivant les rayons de la roue et reliant les pôles positifs des électro-aimants à la circonférence du tube to r ique. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le retour clu courant d'alimentation des électro-aimants disposés à la circonférence du tube torique s'effectue par un commutateur fixe sur l'axe horizontal de la roue; que ce commutateur porte un balai qui assure le retour du courant en frottant sur un disque sur lequel sont raccordés suivant les rayons de la roue les pôles négatifs des électro-aimants disposés à la circonférence du tube torique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube torique situé à la circonférence cie la roue et dans lequel est placé une masse magnétique ou un électro-aimant libre est équipé d'un dispositif permettant de faire le vide d'air à l'intérieur du tube torique ( par exemple une valve) afin d'éviter les effets de la résistance de l'air lors du déplacement de la masse magnétique ou de l'électro-aimant à l'intérieur du tube torique. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif peut comporter un ou plusieurs tubes toriques montés sur une même roue, à l'intérieur du ou desquels peuvent être placés une ou plusieurs masses magnétiques ou un ou plusieurs électro-aimants libres; en se dotant des moyens mécaniques et électriques permettant leur mise en sustentation. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à5, caractérisé en ce que le champ magnétique créé à l'intérieur des électro-aimants placés à la circonférence du tube torique s'oppose à celui de la masse magnétique ou de 1'électro-aimant libre placé à l'intérieur du tube torique. T. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. caractérisé en ce que l'électro-aimant libre placé à l'intérieur du tube torique est alimenté électriquement au moyen de balais frottant sur les rails conducteurs disposés à l'intérieur du tube torique et que des guides évitent le déraillement du dit électroaimant. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et caractérisé en ce qu'il comprend, une roue(1) libre de tourner sur son axe horizontal(2) ,par exemple au moyen de roulements à billes(12). un tube torique(3) autour duquel sont disposés côte à côte des électroaimants(4) à noyau cireux, raccordés à des conducteurs radiaux(5 et 6) sur les faces de la roue(1), un commutateur mobile(7) sur l'ase(2) équipé d'un balai(9) frottant sur les conducteurs radian(5), un commutateur fixe(.8) sur l'ase(2) équipé d'un balai(10) frottant sur un disque conducteur(l3) sur lequel sont connectés les conducteurs radiaux(6) assurant le retour du courant, un noyau magnétique(11) ou un électro-aimant(11A) placé à l'intérieur du tube torique(3) équippé de frotteurs(23et24) en contact avec les rails(l9et20) et de guides(25) antidéraillement. Un balai(22) monté sur le commutateur mobile(7) frotte sur l' anneau(21) l'anneau(21) assure la liaison positive de l'alimentation de la bobine(18) de I'électro-aimant(llA) le retour est assuré par une connection au disque(13), une valve(16) permet de faire le vide à l'intérieur du tube torique(3), une couronne à gorge(15) par exemple pour transmettre le mouvement, une source de courant raccordée aux balais(9et22) pôle positif et au balai(10) pôle négatif.