Brevet FR3151442A1 — publié le 20250124

Moteur à impulsions électro-magnétiques. L'invention concerne une structure de fonctionnement par impulsions électro-magnétiques destiné au moteurs électriques, pouvant s'adapter facilement aux ventilateurs et turbines. Cette structure est constituée d'un rotor (1) représenté par une hélice de ventilateur dans les dessins, les extrémités des pales étant pourvues d'aimants (2) ou directement magnétisées (2) défilant dès sa mise sous tension devant un électro-aimant (3) muni ou non d'un aimant permanent (4) attirant et repoussant lesdites pales du rotor (1), les impulsions électro-magnétiques étant gérées par un rupteur magnétique (7) dont le contact mobile (5) également activé par le passage des pales dudit rotor-hélice permet d'alimenter ledit électro-aimant (4), le rupteur étant lui-même alimenté par le condensateur (9) raccordé à la source d'énergie (10). Cette structure selon l'invention permet de baisser considérablement la consommation d'énergie des moteurs électriques. FIGURE POUR L'ABREGE : Figure 1 Moteur à impulsions électro-magnétiques. La présente invention concerne un système de fonctionnement de moteur à impulsions électro-magnétiques : c'est une évolution simplifiée de mon brevet N° FR2112127. Les moteurs électriques traditionnels nécessitent des bobinages assez complexes qui chauffent fort, ils consomment donc beaucoup d'énergie. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Cette nouvelle structure, très simple, permet d'économiser de l'énergie lors du fonctionnement dudit moteur, car produisant très peu d'échauffement, mais aussi lors de sa fabrication grâce à sa simplicité, d'où un faible prix de revient. Il comporte en effet selon une première caractéristique, un rotor qui est, dans l'exemple ici décrit, une hélice à plusieurs pales équidistantes, chaque extrémité des pales étant magnétisée ou comportant un aimant permanent de même orientation magnétique qui, lors de sa rotation, défilent devant au moins une bobine à noyau de fer doux devenant électro-aimant à chaque mise sous tension, permettant d'attirer et repousser les pales par leurs extrémités avec une très faible consommation d'énergie grâce à l'effet de levier sur le moyeu du rotor, la mise sous tension du ou des électro-aimants étant commandée par un ou plusieurs rupteurs à lame magnétisée ou simplement en acier, actionnés par le passage des aimants du rotor, le positionnement réglable dudit rupteur permettant d'inverser le sens de rotation dudit rotor par déplacement du moment de l'impulsion électro-magnétique, un second réglage magnétique ou manuel, indépendant du premier, gérant le temps de fermeture des contacts dudit rupteur en réduisant ou en augmentant la distance d'ouverture desdits contacts, permet de modifier la vitesse de rotation dudit rotor par la durée d'alimentation du ou des électro-aimants, l'arc se produisant à l'ouverture des contacts étant épongé par un condensateur restituant l'énergie absorbée à chaque cycle, créant une surtension à l'alimentation tout en diminuant la consommation et en protégeant les contacts d'une auto-destruction prématurée. Selon des modes particuliers de réalisation: Un aimant permanent peut remplacer entièrement ou partiellement le noyau de fer doux de la ou des bobines qui deviennent alors électro-aimants permanents, permettant d'attirer et/ou repousser plus fortement, sans surconsommation d'énergie, les aimants du rotor, la force de l'aimant permanent du noyau desdits électro-aimants permanents étant multipliée, annulée ou inversée par sa bobine en fonction du choix du sens de circulation du courant et de sa tension d'alimentation. Le rotor ici décrit comme étant une hélice de ventilateur, peut être constitué par un rotor en matière amagnétique pourvu d'aimants permanents disposés de manière équidistante sur sa circonférence ou équipé de plusieurs bras aimantés à leurs extrémités, ces aimants ou ces bras pouvant également être multipliés dans le sens longitudinal dudit rotor, tout comme les électro-aimants du stator. l'échauffement est très faible : + 3°, en 1 heure de fonctionnement à plein régime, au niveau de l'électro-aimant permanent du prototype créé pour les essais, ledit prototype possédant un rotor de 500 mm de diamètre constitué par une hélice de 7 pales équidistantes destinée à la ventilation, avec une consommation de 6.5 watts à 240 trs/mn et 0.65 watts à 80 trs/mn c'est un moteur-ventilateur peu énergivore. Le ou les électro-aimants, facilement interchangeables, permettent de modifier rapidement les caractéristiques et performances du moteur tout en conservant le bâti d'origine. Les dessins annexés, en vues de dessus, illustrent un cycle de fonctionnement de l'invention: La représente le dispositif de l'invention à l'arrêt, alimentation coupée par le rupteur maintenu ouvert magnétiquement. La représente le dispositif de l'invention au démarrage, comme en fonctionnement, rupteur fermé, bobine alimentée attirant la pale étoilée. La représente le dispositif de l'invention en fonctionnement, alimentation venant d'être coupée par le rupteur venant de s'ouvrir car attiré par la pale passant à proximité, la pale étoilée étant repoussée par l'aimant permanent du noyau de l'électro-aimant non alimenté, ledit aimant permanent étant de même polarité que les extrémités des pales du rotor. La représente le dispositif de l'invention en fin de cycle, la pale étoilée n'étant plus repoussée par l'aimant permanent de l'électro-aimant car trop éloignée de celui-ci, le rupteur étant maintenu ouvert par sa commande magnétique permettant de stopper le rotor. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un rotor (1) muni de plusieurs pales magnétisées à leurs extrémités (2) ou munies d'un aimant (2), une ou plusieurs bobines (3) électro-aimants à noyau de fer doux avec ou sans aimant (4), ledit aimant (4) étant de même polarité que les aimants (2) du rotor (1), un boitier (7) équipé d'un rupteur magnétique composé d'une lame articulée (5) et d'un contact fixe (6) , un aimant (8) réglable en rotation ou en translation déterminant par sa position la force d'attraction sur la lame magnétique ou en acier (5) permettant de ce fait de régler les temps de fermeture/ouverture du contact (5) avec le contact (6) dudit rupteur, ou de maintenir le rupteur ouvert pour couper l'alimentation et donc de stopper le rotor (1), la butée (11), amagnétique de préférence, déterminant la distance d'ouverture maximale des contacts (5) et (6) dudit rupteur, l'augmentation du temps de fermeture permettant d'augmenter la vitesse de rotation du rotor (1) et l'augmentation du temps d'ouverture permettant de baisser sa vitesse, ces temps de fermeture et d'ouverture influant directement sur la consommation stabilisée par le courant restitué par le condensateur (9) en lissant les variations créées par le fonctionnement dudit rupteur, créant ainsi une surtension à l'alimentation (10) , le courant restitué par le condensateur (9) permettant de diminuer ladite consommation. Les extrémités magnétisées ou munies d'un aimant (2) du rotor (1) tout comme les électro-aimants (3) peuvent être multipliées dans la mesure du possible en fonction de leurs diamètres, dans le sens de la circonférence, comme dans le sens de la longueur/profondeur du moteur, leurs forces d'attraction et de répulsion s'ajoutant et multipliant par leur nombre le couple dudit moteur. Dans le cas de plusieurs électro-aimants à noyaux de fer doux (3) avec ou sans aimant (4), lesdits électro-aimants (3) sont équidistants et tous positionnés sur la circonférence de la même manière, avec le même entre-fer, par rapport aux aimants (2) du rotor (1) pour pouvoir fonctionner avec un seul boitier-rupteur (7). En multipliant les électro-aimants (3), d'une manière anarchique sur la circonférence du rotor (1) , chaque électro-aimant (3) ou série d'électro-aimants (3) dépendra d'un boitier-rupteur (7) indépendant. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux ventilateurs, moteurs électriques, turbines. Structure moteur, très simple, à faible consommation d'énergie, car produisant très peu d'échauffement, ayant un faible prix de revient grâce à sa simplicité de fabrication, comportant un rotor (1) muni de plusieurs pales magnétisées à leurs extrémités (2) ou munies d'un aimant (2), un ou plusieurs électro-aimants (3) à noyau de fer doux avec ou sans aimant (4), ledit aimant (4) étant de même polarité que les aimants (2) du rotor (1), un boitier (7) équipé d'un rupteur magnétique composé d'une lame articulée magnétique ou en acier (5), d'un contact fixe (6) et d'un aimant (8) réglable en rotation ou en translation déterminant par sa position la force d'attraction sur la lame magnétique ou en acier (5) permettant de ce fait de régler les temps de fermeture/ouverture du contact (5) avec le contact (6) dudit rupteur, ou de maintenir le rupteur ouvert pour couper l'alimentation et donc de stopper le rotor (1), la butée (11), amagnétique de préférence, déterminant la distance d'ouverture maximale des contacts (5) et (6) dudit rupteur, l'augmentation du temps de fermeture permettant d'augmenter la vitesse de rotation du rotor (1) et l'augmentation du temps d'ouverture permettant de baisser sa vitesse, ces temps de fermeture et d'ouverture influant directement sur la consommation stabilisée par le courant restitué par le condensateur (9) en lissant les variations créées par le fonctionnement dudit rupteur, créant ainsi une surtension à l'alimentation (10), le courant restitué par le condensateur (9) permettant de diminuer ladite consommation. Un aimant permanent peut remplacer entièrement ou partiellement le noyau de fer doux de la ou des bobines qui deviennent alors électro-aimants permanents, permettant d'attirer et/ou repousser plus fortement, sans surconsommation d'énergie, les aimants du rotor, la force de l'aimant permanent du noyau desdits électro-aimants permanents étant multipliée, annulée ou inversée par sa bobine en fonction du choix du sens de circulation du courant et de sa tension d'alimentation. Le positionnement réglable du boitier (7) sur lequel est fixé le rupteur (contacts 5 / 6 ) permettant la mise sous tension du ou des électro-aimants (3), permet d'inverser le sens de rotation dudit rotor par simple déplacement du moment de l'impulsion électro-magnétique. Les extrémités magnétisées ou munies d'un aimant (2) du rotor (1) tout comme les électro-aimants (3) peuvent être multipliées dans la mesure du possible en fonction de leurs diamètres, dans le sens de la circonférence, comme dans le sens de la longueur/profondeur du moteur, leurs forces d'attraction et de répulsion s'ajoutant et multipliant par leur nombre le couple dudit moteur. Dans le cas de plusieurs électro-aimants à noyaux de fer doux (3) avec ou sans aimant (4), lesdits électro-aimants (3) sont équidistants et tous positionnés sur la circonférence de la même manière, avec le même entre-fer, par rapport aux aimants (2) du rotor (1) pour pouvoir fonctionner avec un seul boitier-rupteur (7). En multipliant les électro-aimants (3), d'une manière anarchique sur la circonférence du rotor (1) , chaque électro-aimant (3) ou série d'électro-aimants (3) dépendra d'un boitier-rupteur (7) indépendant.