(57)【要約】  本発明は、一次エネルギーを燃料として消費する一般機器で利用可能な電磁または機械的ポテンシャルエネルギーを圧倒的に増大する高効率性のある低温電磁モーターに関する。特に、本発明は、消費電力を削減する機構特性および機能を有し、同時に従来モーターと比較的に強力な高性能の機械的ポテンシャルエネルギーや同等作動トルクを出力する構成を特徴とするモーターまたはジェネレータである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのステータ（１）を含む電磁モーターであって、前記ステータは、端子（Ｔ１、Ｔ２）が電源（３）の正極（Ｐ１）および負極（Ｐ２）にそれぞれ接続された伝導ワイヤによって形成された、少なくとも一つのコイル（２）によって構成され、前記端子（Ｔ２）および負極（Ｐ２）の間には、ローター（６）のシャフト（５）に近接して正確に配置されたＯＮ／ＯＦＦスイッチがあり、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ（４）のアクチュエーター（８）は、前記シャフト（５）の端部に置かれ、前記コイル（２）は、電源からの電流の供給および中断において、双方向の磁界を捕らえる、前記電磁モーター。
【請求項２】
電源によって生成される磁界崩壊が、磁界の逆復帰極のバック電圧ピークと共に発生することを特徴とする、請求項1に記載の電磁モーター。
【請求項３】
コイル（２）が、二つのセクタ(Ａ、Ｂ)に伝導ワイヤを巻いて構成され、お互いに位相が一致しないように軸方向に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項４】
電源（３）がＤＣ電流を提供することを特徴とする、請求項1に記載の電磁モーター。
【請求項５】
電源(3)が、バッテリーまたは調整されたＡＣ電源であることを特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項６】
アクチュエータ（８）が永久磁石であり、その磁界はローター（６）の回転軸（５）に垂直であることを特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項７】
電源スイッチ（４）が、リードスイッチ、光センサー、ホールセンサーまたはPWMパルス回路のような磁石スイッチで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項８】
ステータ（１）の外部に配置し、軸（５）に垂直で電源線のスパイラルで巻かれた積層ケイ素鋼コアで構成されている電磁石（９）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項９】
ローター（６）の端部に組み込まれたエネルギージェネレータの機構の構成を特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項１０】
少なくとも一個のコンデンサー（１１）およびそれぞれ端子（Ｐ７、Ｐ８）へ接続されている端子（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）で装備されている整流ブリッジ整流器（１０）および端子（Ｔ１、Ｔ２）に接続されているプラス端子（Ｔ１）と、電源（３）のプラス端子（Ｐ１）との間に配置されている他のスイッチ（ｃｈ１’)で構成されている二次フィードバック回路を有し、コンデンサーは同期されている第二および第三スイッチ（ｃｈ２、ｃｈ２’）にも接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁モーター。
【請求項１１】
スイッチｃｈ１（４）がスイッチ（ｃｈ１’)と同期されていることを特徴とする、請求項１０に記載の電磁モーター。
【請求項１２】
スイッチ（ｃｈ２’)がスイッチ（ｃｈ２)と同期されていることを特徴とする、請求項１０に記載の電磁モーター。
【請求項１３】
スイッチ（ｃｈ２)は、スイッチｃｈ１（４）に対して１８０°の相違で配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の電磁モーター
【請求項１４】
コンデンサー（１１）は、一つのコンデンサーまたは並列接続されたコンデンサー群であることを特徴とする、請求項１０記載の電磁モーター。
【請求項１５】
ローターはネオジム磁石(N24〜N54)やフェライトまたはアルニコ磁石あるいはサマリウム、プラセオジム、セリウムを含む希土類元素由来の磁石を使用したワンピースの部品であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電磁モーター。
【請求項１６】
ローターは小型で幾何学的形状の磁石等で中央部に穴があり、軸方向に磁化されて三角形、径方向に磁気があるシリンダー、軸方向で磁気がある重複シリンダー、重複ライニング、コーン、卵形、ボール形、ディスク形の様な形状で構成されていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の電磁モーター。
【請求項１７】
径方向で磁石化された小型ディスクの形状のローターを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の電磁モーター。
【請求項１８】
コイルのトポロジーは非対称的であることを特徴とする、請求項１〜１７に記載の電磁モーター。
【請求項１９】
コーン本体に似ているトポロジーで、コイルはエナメル塗装または皮覆膜付き銅またはアルミ線で構成されていることを特徴とする、請求項１８に記載の電磁モーターである。
【請求項２０】
コイル（２）は、相違する６個のセクターで構成されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電磁モーター。
【請求項２１】
コイル（２）は、相違する８個のセクターで構成されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電磁モーター。  
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の電磁モーターを少なくとも１つ含むことを特徴とする、作動トルクジェネレータ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許出願
発明特許出願番号PI  0802090-6、出願日：2008年5月23日、  国際特許出願番号PCT  PCT/BR2008/000301、出願日2008年10月3日。
本発明は、一次エネルギー供給で起動される機器で利用できる電磁的または機械的ポテンシャルエネルギーを圧倒的に増大する高効率性のある低温電磁モーターに関する。特に、本発明は、消費電力を低減する機構特性および機能を有し、同時に従来技術を適用するモーターと比較的に強力な高性能の機械的ポテンシャルエネルギーや同等作動トルクを出力する構成を特徴とするモーターまたはジェネレータである。
利点として、本発明の対象であるモーターは、電気機器に適用できる単純な構成であり、作動に対して同等な有効性をもたらす様なもので、特に電気レセプター（electric receptor）と呼ばれるものなど、消費電力を削減し、機器等の加熱の危険性もなしで、また、同機器の生産による生産コストを削減できる。
また、本発明の対象である電磁モーターは、作動ポテンシャルを促進して消費電力を低減する能力があるため、従来のエネルギー源および現在に見られる電力不足など、従来の電源に関する複数の問題を解決できる。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの電磁モーター型がよく知られ、それらは、電流が供給される閉鎖回路の磁気部品とのやり取りによって、機械的作動−トルクを行う。従来技術で知られる全てのモーターは不変な、あるいは不動、通常、普遍的規則となるものに基づき、標準物理学および電気工学による科学的法則および理論を配慮して開発される。但し、その科学理論はその規則等を定義した科学者の理解に限られるものとする。例えば：ニュートン法則、Ohm法則、熱力学の法則等。
このため、問題の対策となる様な、ある物理的プロセスによる内因子となる差別化された新技術を提供できる、保守的な科学哲学とは異なる理解の明白になることが必要である。
従って、機械等は基本的に、ある種類のエネルギーを消費して変換すると、普通はその機能によって熱等のような損失エネルギーが発生し、他の種類のエネルギーの利用もできるので、それが目的に従う用途に利用できるエネルギーとなる。
【０００３】
そのため、電気モーターは、例えば、交流電気網  (単相や二相、三相)または電池、バッテリー、連続電圧光電池等の電源から供給される電力の形のエネルギーを利用する機械等であるとも知られる。それで電力は熱エネルギーに変換され、摩擦や滑り、ヒステリシス、フーコー電流、ジュール効果等によって発生する損失、最終的に作動に対して利用できる機械的な手段によってモーター軸の回転およびトルクとの関係で電力を供給される。
逆に、電気ジェネレータには一次エネルギーが供給されることが知られているが、例えば、燃焼の化学反応(ディーゼル、ガソリン、ガス、アルコール等)または機械力(水力、風力等)によって、熱エネルギーとして損失を変換し、電圧および電流を他の機器の電源に出力する。
そのため、この様な機械については、電力の出力と入力との比率によって性能または効率性を計算する。単純な説明のために、例えば、モーターが電気網から60W消費して30Wの機械的な作動を出力すると、その出力は、30W/60Wの比率となり、即ち0.5の比率で50%となる。
【０００４】
同様に、1KWの機械力がジェネレータに「h」の高さで定水流量「Q」m3/sで供給されて、850Wの電力を発生すると、850W/1,000Wの出力に達し、即ち0.85の比率で85%となる。
現在、これについて、電気モーターは複数の種類があるが、構造が簡単であるため、電磁モーターは最も利用されているモーターであり、「かご形」ローターまたはコイルのローターを備える、電磁誘導モーターとも称される。
一般的に、かご形ローター電磁誘導モーターは、電磁誘導を得るように第一変動磁界を出力する交流が流れる電磁石等で囲まれたメタル（例えば、アルミニウム）で作られたシリンダーローターを含む。磁界はローターのメタルシリンダー（または、ショートされたコイル）の表面に電流を生成し、それ自身の磁界を生み出す。ローターおよびステータ（stator）による二つの磁界は、相互に機能し、相互的に押したり引いたりする効果によってシリンダーを回転させるので、その結果、ローター軸に機械的な力が発生する。
ローターコイルを有する電気モーターについては、ステータおよび電磁石等を含むローターで構成されてあり、電流がながれる銅線の巻かれたコイルもあり、ローターの変動磁界を相互的に引きつけ、反発する磁界を発生する。同期する磁界極の変化により、ローターは回転して、利用される機械的な力を出力する。
【０００５】
一般的に、従来技術の電磁モーターは基本的に次の二つの現象に従う:  １）伝導線を介して電流が流れ、磁界は伝導材料によって発生される;  および  ２）伝導線が磁界の変動にさらされると、それらの端子等に電位差が発生し、伝導体に発生する電流は出力した磁界の逆方向の磁界を発生させる。
更に、引きつけおよび反発の現象を発生させて、磁気部品の極性変化を生成するために、従来技術の電気モーターは定常的に電力が供給される。従って、負荷（シャフトに適用されたトルク）が掛けられたローターの回転を保持するためには相当なエネルギーが消費される実態が分かる。結果として、即ち、損失を熱エネルギーに変化することで、部品等が加熱することは当然である。
このため、上記に述べた様に、特に作用と反作用の関係によって、熱による損失は電磁モーターの固有なもので、対策が不可能であることが分かる。言い換えると、ステータのコイル誘導体およびモーターのローターで流れる電流によって発生する変動磁界により、電線巻きの過熱は当然発生し、同磁界等の変動率および強度に比例する。
【０００６】
従って、電気モーターがある電源によって電気供給される時−例えばバッテリーまたは電気網−ただの軸の自由な回転でも機械的な作動となり、電圧低下の様な現象で電気を供給する電気回路に対して反応し、モーターに対する供給エネルギーとは逆に、その動作を停止する様に機能する。この電圧低下は技術的に逆起電力(back emf)とも称される。
しかし、モーターラインに追加される各機械的な負荷は、その軸に適用する力は逆起電力を増加させるので、即ち、抵抗も増加し、負荷による抵抗を無効にするために電源がエネルギーを供給する。本反応の結果として、モーター等の電線の温度が上昇し、有効性が低下する。モーターが推進する機械的負荷が非常に高くて設計された限界を突破すると、過剰過熱によってモーターが燃焼する恐れがある。
すなわち、モーターへ連続的に供給される電流（ＡＣまたはＤＣ）は、特に過剰過熱および有効性低下に関する多数の問題を発生させることが明白に分かる。
【０００７】
それらの電磁モーター等を開発するために適用する科学理論によると、モーター動作に対する逆方向に移動する次の四つの固有の力が配慮される：逆起電力、磁気抗力、ヒステリシス、フーコー電流または渦電流。これら全ての抵抗力は結果として、重負荷の対象となると、電源が連続的に電流を供給する必要があり、モーターが加熱および燃焼する可能性がある。
上記の説明により、当時まで知られた理論的な思考を理解していても、発明者等は磁石または電流が流れる材料の構成による基本的な物理特性等を無視するため、環境エネルギー収集する機能、あるいは電磁界、電圧、電流自体、有効性等の構成について、完全ではないと強調する。
従来技術のモーターではモーターの動作に関しては、対策または低減することが不可能で、固有の抵抗力等を配慮されるため、現在の設計等では消費電力が増大および特大し、環境問題に対して重要な問題を発生させる。
【０００８】
本分野の専門家等に知られるように、化石燃料の燃焼によって発生する汚染物質量の増大も含めて、世界における重大な問題の一つはエネルギー生産に対する天然資源の不足である。
本発明の考えを単純に説明するために、ケッペ氏  (Norberto  da  Rocha  Keppe、1996年にパリでProton出版社から「A  Nova  Fisica  da  Metafisica  Desinvertida」を発行した)  が研究した理論および思考等に従い、本発明は必須エネルギーと称される無形エネルギーを収集、および二次エネルギーの形式、例えば、電力および磁性に変換する様に材料が機能する前提に基づく。
要するに、ケッペ氏の検討による思考以外に、その必須エネルギーは、磁界の場合、２要素からなるかまたは２方向性のもの、即ち、いつも二つの要素で機能するが、逆方向的および補足的である。
【０００９】
従来の考え方により、特に電圧は明確にすることが必要であり、ケッペ氏には必須エネルギーの意味をもち、電位差(p.d.)によって端子等で電流が電源線から流れる時、具体的には第二部分の容量や電位を無視して必須エネルギーの二つの部分の一つのみが使用される。結果として、発生したエネルギーによる第二部分を廃棄するため、従来技術のモーター等は必要以上の力を消費し、加熱の問題も発生する。
言い換えると、従来技術の電磁モーターは電流を供給する時に出力した磁界を使用し、必須エネルギーの第二部分を無視、廃棄する、即ち、モーターのコイルによる磁界の結合や崩壊の場合、ライン過度やピーク直・逆電圧等で表示される復帰エネルギーである。
発明による詳細な説明
【発明の概要】
【００１０】
従って、従来技術の電気モーターに対して、上記の弱点や問題等を解決するために、本発明の対象となる電磁モーターが開発された。
特に、発明の目的は、電磁、機械的、原子核力、圧電気、音波、熱、光、水力、空力、化学力、電磁誘導力、化石燃焼、バイオ燃料等の、好ましくはトルクを提供するエネルギーの一次形態を使用して機能する任意のモーターに置き換えられる電磁モーターである。
本発明によるもう一つの目的は、ケッペ氏が研究した思考を適用しながらローターの動作に対する抵抗力を削減、解決する技術的・機能的な特性を有する電磁モーターである。
このように、本発明の目的は、コイルの電導線に流れる電流のエネルギーを使用する同時に必須エネルギーを完全に収集・使用できる電磁モーターであり、即ち、ケッペ氏によると、磁界力による作用および補完という二つの部分を使用できるモーターである。
そのため、本発明の目的としては、１１０／２２０Ｖの電力に対応するコンセントで装備されているモデルのみで提供されているが、本問題の対策として、例えば、ファンや電気掃除機、ミキサー等、その他の低出力家電製品等、多くの機器の携帯性を可能にする過熱しない電磁モーターを提供する。
【００１１】
また、本発明の目的として、機械的な作動ポテンシャルを低下しない、ワイアレス電気機器やツール等に使用される一般バッテリーの耐用年数を増進できる電磁モーターである。
従って、本発明で紹介する電磁モーターはより有効で、同機器等のサイズを縮小することで、結果として製造工程で使用する材料も減少できるのでモーターを使用する電気機器の生産コストを劇的に縮小できる。
更に、本発明の目的は放射性材料や水力ポテンシャル、風力、太陽力、炭素その他を使用する発電所にも利用できるエネルギージェネレータを構成するために調整できる小型または大型モーターである。
また、本発明の目的としては、コイル等に蓄積された電磁エネルギーをコイル自体でリカバリーして第二の電源を設けて、一次電源とは別に、バッテリーや電力網、その他にジェネレータのモードで使用できるモーターである。
【００１２】
特に、本発明の対象となるモーターの代替案の実施は本発明の対象となるモーターの基本的な実例で一つまたはそれ以上のコイル等の出力口による一つまたはそれ以上のコンデンサーを搭載して、電磁フィードバックシステムまたはターボ電磁システムと称されることができる。
現在、本発明の対象となる電磁モーターは、復帰エネルギーの出力も可能で、性能および作動ポテンシャルは従来のモーターより順調で、消費電力を非常に削減し、自動車産業および造船産業、航空機産業で簡単に調整し、現在開発されているハイブリッド・モーター(燃料/電力)を置き換えることができる。
上記の目的を達成するためには、本発明の対象である電磁モーターは必須エネルギーを完全に使用するステータのコイルに対して電流供給が停止する時に発生する磁界崩壊によって取得するフィードバック部分または復帰エネルギーと称される第二部分を対象とする。
【００１３】
特に、本発明の対象である電磁モーターはステータのコイルの線等へ電力を供給する閉回路で電源を介して連続電流のパルスで作動し、その中に磁石ローターのコイルまたは固定磁石等の組み合わせが設置され、復帰エネルギーを収集・使用することが可能になる様に、パルスの時間を精密に指定する様に適切に配置されているセンサー等を介してパルスが管理される。代替案の実現では、作動の共鳴を達成するためにモーター・ラインにコンデンサーも追加できる。
つまり、本発明による代替案の実現によるモータージェネレータの動作力の増大はモーターが電力網(整流電圧)または一つやそれ以上のバッテリーによって一次供給の動作を開始する時にできるので、エネルギーパルスによってモーターそれぞれのコイル等へ供給し、その時に回転軸に固定された一つまたはそれ以上の磁石・電磁ローターと相互に作用し、該当軸が回転する。
【００１４】
これについて、一つまたはそれ以上の磁石・電磁ローターで構成される該当コイルの端子等で出力する交流電圧は半波または全波に整流し、一つまたはそれ以上のコンデンサーまたはコンデンサー台へ迂回し、モーターの第一パルスの一次電圧供給の入力以上の電圧を蓄積できる。本電圧はコンデンサーで増幅し、第二連続電圧電源として利用され、一時電源とは完全に独立しているので、本発明による電力ジェネレータの特性に該当する。コンデンサーによるプラスおよびマイナス出力口はモーターのコイル端子等に適当に接続され、ローター回転と協力する様に適当な配置にある時、コイルによる一つまたはそれ以上の追加パルスに電圧および電力負荷を供給する。
最後に、同軸における一つまたはそれ以上のモーターまたはジェネレータ等を接続して、  コイル等がシリアルまたはパラレルに適当に接続されていると、モーターの特徴で消費する同時に本発明の対象であるジェネレータの特徴で出力するエネルギー上昇を圧倒的に増大できる。言い換えると、提案される復帰によれば、本モーターの有効性は１００％のみに規制されない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の対象であるモーターおよび電磁ジェネレータが提供する用途および技術作用等は本課題の専門家には明白であるが、以下にその詳細を説明し、添付されている概略図に対して参照して下さい。
【図１】図１は、本発明による電磁モーターの基本的な実現を示す。
【図２Ａ】本発明による電磁モーターのローターの移動シーケンスを示す。
【図２Ｂ】本発明による電磁モーターのローターの移動シーケンスを示す。
【図２Ｃ】本発明による電磁モーターのローターの移動シーケンスを示す。
【図３】図３は、本発明による電磁モーターの組合わせの代替案の実現を示す。
【図４】図４は、本発明による電磁モーターを使用する別の構造の実現を示す。
【図５】図５は、本発明による復帰システムを搭載する図１に表示するモーターに対する実現の代替案を示す。
【図６】図６は、本発明によるローターの好ましい実現を示す。
【図７Ａ】本発明によるモーターの一次コイルの好ましい実現を示す。
【図７Ｂ】本発明によるモーターの一次コイルの好ましい実現を示す。
【図８Ａ】本発明に従う電磁モーターの代替実施例を示す。
【図８Ｂ】本発明に従う電磁モーターの代替実施例を示す。
【図８Ｃ】本発明に従う電磁モーターの代替実施例を示す。
【図８Ｄ】本発明に従う電磁モーターの代替実施例を示す。
【図８Ｅ】本発明に従う電磁モーターの代替実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の対象となる電磁モーターは電力を完全に利用できる構成を含む。ステータのコイルにエネルギーを出力すると同時に、電流供給する時に電流供給が停止して、ステータのコイルのエネルギーが次第に無くなる時に発生する磁界崩壊によって復帰エネルギーを収集して使用する。  特に、本発明による電磁モーターはNorberto  da  Rocha  Keppe先生が教える考え方に従って開発される単純な特性を有する機器で構成により、上記に述べた本に掲載されている。
本発明は、作動や機械的なトルク等を出力する電磁モーターを目的とし、従来のモーターによる技術に相当するが、消費電力を削減し、電流の供給は定常でないため、モーターのフィードバックを促進できる。
特に、本発明の最初の実現では、図１に表示する電磁モーターではステータ１が電導線を巻いたコイル２で構成し、その端子Ｔ１および端子Ｔ２はそれぞれ電源２のプラス極Ｐ１およびマイナス極Ｐ２に接続され、端子Ｔ２とマイナス極Ｐ２の間には電源スイッチ４またはスイッチが配置され、ローター６の軸５の端の隣接に位置する形で構成されている。
前述の軸５は中央部に、ベアリング７を介してステータ１の本体と垂直にあり、そのステータ１の本体の中で上記の軸５は一つの永久磁石を含むローター６を支える。
【００１７】
特に、銅またはアルミ製コイル２は電源線を巻いて構成し、二つのセクターに同じ巻数で軸方向または径方向に配置されている。図１はステータ１本体に配置されているＡ部とＢ部を表示する。
コイル２によるＡ部とＢ部の各セクターの巻数については、希望される特性および性能によって、ローター・コイル等の組合せの共鳴を達成するためにモーター設計仕様に従う。
また、添付図および本発明の優先実例によれば、電磁モーターは回路へ直流電流パルスを供給する整流電気網の電圧またはバッテリーを電源として使用し、従来技術の電磁モーターとは違って、交流(交流モーター)によるサイン波信号の変動を使用し、磁界を取得するためにローターサイクル(直流モーター)の時に直流電流を逆転し、結果として、ローター軸の移動を発生させる時に磁石極に不一致性がある。
更に、軸５は回転する時に、軸５の一つの端にステータ１の本体の外側に電源スイッチ４またはスイッチを起動するアクチュエータ８を設置する。特に、前述のアクチュエータ８は永久磁石であり、その磁界は回転軸５とは垂直に位置し、前述の電源スイッチ４はリード注射器、光スイッチ、ホールセンサー、PWMパルス回路等の様な磁石スイッチが好ましい。
従って、ローター６の軸５が回転する時、アクチュエータ８は電源スイッチ４を入れ、ステータのコイルへ電気を供給するために直流電流パルスを供給して本発明の電磁モーターによる電気回路を開閉する。
【００１８】
一方、ローター６による適当な位置と極へパルスを生成させるために電流供給パルスの指定を支援する用途がある電磁石９が配置され、移動する様に推進する。
前述の電磁石９はローターの磁石極との不一致の対策として磁界を生成する電源線のスパイラルで巻かれたアイロンバーで構成し、そこで抵抗を推進する。
特に、図２Ａおよび図２Ｂ、図２Ｃで表示されるシーケンスについては、本発明の電磁モーターは次の様に機能する。アクチュエータ８はローター６の軸５の端に固定され、図２Ａに表示される様にスイッチ４を閉めた時に、ラインおよびステータのコイルの磁界に対して、ローター６の軸の角度密度がα＝−Ｘ°になる様に配置、調整される。丁度この位置で、ローター６の磁石が吸引サイクルを開始し、ステータのコイルの磁界ラインに対してα＝０°で中位点に行く傾向があり、直後に滑り範囲に入るが、コイル２が生成する磁界極およびローター６の極によって、停止する傾向がある。
図２Ｂに指定されている様にローターが中位点に達する時、即ち、α＝０°、滑り範囲に入る途端、電源スイッチ４が切られる。
電源スイッチ４が切られた時、磁気抗力の力が停止する。但し、図２Ｃとして識別されているα＝＋Ｘ°の中位点の直後、ステータ２のコイルの磁界が崩壊して復帰エネルギーまたは逆方向の力が発生し、ローター６に影響して、ローターの移動のバランスまたは中位性をとるため、磁界極を逆にしてローター６を強制的に移動させる。
【００１９】
逆方向になる効果は、復帰エネルギー電圧または磁界崩壊による復帰エネルギーのピークによって発生し、供給磁界の方向を変化して抵抗力を与えることを強調する。図２Ａおよび図２Ｃに表示される様に、磁界のＸラインは方向を逆にし、コイル２の磁界極を逆方向にしておく。
そのため、上記の実例に従って、発生されるパルスの時間間隔が短いため、電磁モーターは同時に二つの現象を発生する様に見える。電源スイッチ４を入れる時、バッテリーはモーターのステータのコイルへ電気を供給し、供給電圧と同等な磁界を収集し、ローターの磁石を設定値の位置へ引いて第一現象が発生し、その直後に第二現象は電源スイッチ４を切った時に発生するので、コイルの磁界が崩壊し、隣接のスカラーフィールドから来る復帰エネルギーを生成し、それは電源から出るコイルにある必須エネルギーの第一部分を補完する部分に相当する。その復帰エネルギーの電圧供給電圧より非常に高いことが分かる。
【００２０】
復帰(または補完)エネルギーに対する明白な力量増大も見られるが、交流の場合に相を逆にしない時、むしろバッテリーでエネルギーを供給する直流がパルスすることは、以下の結果をもたらす。
ｉ）逆起電力は殆ど無い、ローターの磁石はサイクル全体の半分以上は自由に回転する;
ｉｉ）滑りも最低限または無し、パルス電流のため、ローター６の磁石が設定値の位置を通るとステータのコイル磁界は同時に切られる、適当な時に他のパルスを受ける時まで自由に回転する;
ｉｉｉ）ヒステリシスは無視しても良い、直流およびパルス電流が供給され、電源極は逆にならない;
ｉｖ）フーコー電流は無視しても良い、供給時または復帰エネルギーにより、ステータのコイル等に鉄コアまたはケイ素鋼製積層板が無いため、またはコイル２に磁界が生成されてないため、モーターのハウジングに並行に設置し、誘導電流がゼロになる。
ヒステリシスおよびフーコー電流を最低限に抑えたり削除すると、ジュール効果による損失も非常に少ないので、その結果、温度に対して注目すべき変動はないので、超加熱のリスクがなくなるため、モーターの性能および耐用年数を増進する。
【００２１】
また、本発明の電磁モーターが運動する時、アクチュエータ８および電源スイッチ４によって管理されるパルスの時のみに起動するため、電源３は定常に運動しないことが分かる。結果として、従来技術のモーターと比べると、バッテリー消費は少ないので、より良い有効性および耐久性を保証できるバッテリーを使用する機器を設計することも可能となる。
単純に説明すると、本発明の対象である電磁モーターローター６は、基本的にコイル２の電源を切って磁界崩壊によって出力されたエネルギーを収集および利用することである。そのエネルギーはローターの磁石に影響する磁界極を逆方向にする。
図３および図４は本発明による複数の電磁モーター等で構成する機器の組立てに対する代替案の実例を表示する。図３は隣接に配置した同軸５’を介して接続された複数のローター６’の組合せを表示する。軸の出力口の端に作動トルクを増大するために各ローター６’は独自のステータ内に配置されている。
特に本実例は縦置きハウジングのデザインがあるパワー機器に適用され、ラインに配置されているローターの独自トルク等は統合される。また、本組合せにより、標準モーターより低い電圧で運動できるので、バッテリーを使用して良い有効性があり、高電圧では、トルクは増大する。
【００２２】
図４は、ギア１０によって統合されているモーター等の他の組合せを表示し、関係によって、回転軸の端で作動トルクを減少または増大することもできる。
本代替案の実施によって、共鳴の現象は距離があってもモーター等は相互関係を可能となり、機械的システム全体の有効性を増大させる。言い換えると、磁石ローターのコイルの作動にも拘わらず、ローターの磁石等の間で共鳴がある。結果として、省エネでトルクを増大できる。
特に図５で表示される本発明による代替案の実例では、本発明の対象であるモーターは、図１に表示されるモーター回路に組み込まれる二次回路で構成し、モーター作動の性能を復帰および増幅することを推進することが用途である。
特に、復帰回路の用途は、ステータのコイル等の電源供給または場合によって電磁石等を装備したローター等が、本代替態様によるモーターで機械的出力パワーの増幅モーターのように機能することである。本回路は、基本的に完全電波整流ブリッジの追加により、一つまたはそれ以上のパラレル形式コンデンサーで、リレーおよびトランジスター、機械的スイッチその他で構成される同期スイッチ系によって構成される。
図５は二次回路が図１に指定される標準の基本的な回路との関係に対する概略図を表示する。黒い線の回路は一次回路であり、即ち、基本的な図１ｄで表示される標準機であり、外部電源またはバッテリー、整流電気網から供給される。灰色線の回路(または薄色)は、本代替態様の目的となるコンデンサー放電のための復帰の二次回路である。
【００２３】
図５で表示される様に、最初に図１の一次回路には、電源３によるプラス端子Ｐ１と一次回路のコイル２によるプラス端子Ｔ１の間に第二のスイッチＣｈ１’を設ける。スイッチＣｈ１’はスイッチＣｈ１  ４と同期され、即ち、スイッチＣｈ１  ４が良く閉鎖されている時にいつもスイッチを即座に入れること、開いている時はスイッチＣｈ１  ４を開いておく。
二次復帰回路は、コイル２による端子Ｔ１および端子Ｔ２のローター６を構成する回転磁石が出力する交流を整流する時に開始する。本交流はブリッジ整流１０にある端子Ｐ５および端子Ｐ６によって整流し、プラス端子Ｐ３およびマイナス端子Ｐ４へ直流電圧を完全に供給する。本端子等はそれぞれプラス端子Ｐ７およびマイナス端子Ｐ８、或いはコンデンサーまたは代替的にパラレルに配置されるコンデンサー１１台に接続され、本書で提案する用途および目的を達成するために適当に設定されている。
コンデンサー(またはコンデンサー等)１１はコイル２の中で回転するローター６から供給される電圧の追加により、一次電源電圧３の電圧以上にエネルギーを蓄積する。本特性は、連続的に、独立で第二電源として機能することが可能で、第一パルスとは逆方向である第二パルスへ電源供給して、または同ローター６の周りに巻き込まれた他のコイルにある他のパルスへも供給できる。本プロセルは「容量放電による復帰」と称するので上記のターボ電磁システムを構成する。
【００２４】
コンデンサー１１のプラス極Ｐ７は逆極の端子に接続し、即ち、第一回路のスイッチＣｈ１  ４と同等として第三スイッチＣｈ２を介してコイル２のマイナス端子Ｔ２となる。この場合、コンデンサーのマイナス極(P8)は第四スイッチＣｈ２’を介して接続し、コイルのプラス端子Ｔ１へＣｈ２と同期される。
第一回路のＣｈ１  ４およびＣｈ１’が開の状態である時、スイッチＣｈ２が常に閉の状態で他のスイッチが閉の状態である時は、本スイッチＣｈ２’は常に開の状態を維持すると即座にスイッチされるので、第一回路Ｃｈ１  ４およびＣｈ１’の他のスイッチが閉になっている時にスイッチＣｈ２が開の状態である時は常に開いている。言い換えると、一次回路および第二回路のスイッチのステータスは逆に機能し、一方の回路が開の状態にある時は、他の回路は常に閉の状態である。
スイッチＣｈ１  ４およびＣｈ２の開閉状態は、両方同時に同様で設定できない、即ち、モーターが運動している時、両方が同時に閉または開の状態で維持することは不可能である。
スイッチＣｈ１’およびＣｈ２’の開閉は、スイッチＣｈ１  ４およびＣｈ２の開閉と同期されている。Ｃｈ１  ４が開の状態になっている時、Ｃｈ１’は開で維持し、Ｃｈ１  ４が閉の状態の時はＣｈ１’は常に閉になっている。Ｃｈ２’にも同様で、Ｃｈ２が開の状態になっている時は、Ｃｈ２’は常に開であり、Ｃｈ２が閉になっている時にＣｈ２’は閉と維持する。
【００２５】
主な設定スイッチＣｈ１  ４およびＣｈ２の閉時は、ローター６で回転する軸５に固定されているアクチュエータ磁石８を通る時で決まる。従って、二つのパルスが取得され、一次回路の電源３から直接パルスおよび第二回路のコンデンサー１１から来る他のパルスである。このため、スイッチＣｈ１  ４およびＣｈ２はそれぞれ１８０度の配置で離れた位置で、アクチュエータ磁石８がスイッチＣｈ１  ４を通る時、軸５の回転によってスイッチＣｈ１’と閉じるので、第二回路Ｃｈ２およびＣｈ２’の同期スイッチは開き、第二回路には電流は通らない。ローター６の判回路以降、スイッチＣｈ２はスイッチＣｈ２’と共に閉じるので、スイッチＣｈ１およびＣｈ１’は開き、同サイクルは無期限に繰り返して継続する。
本スイッチＣｈ１  ４およびＣｈ１’のペアおよびスイッチＣｈ２とＣｈ２’ペアによる同期開閉はローター６の回転に対する半回転毎にコイル２による端子Ｔ１およびＴ２のプラス極・マイナス極が代替的に変化し、ステータ１のコイルによる磁石フローラインの方向が１８０度変化するので、ローター６の回転に貢献する。
コイル２の端子Ｔ１はプラス、端子Ｔ２はマイナスであり、パルスは「直接パルス」と呼ばれ、一次回路が閉の状態であり、第二回路は開いている。ローター６の回転の半サイクル以降、スイッチは交換し、端子Ｔ１はマイナスになり、Ｔ２はプラスになる。この場合、パルスは「逆転パルス」と呼ばれ、一次回路は開の状態で第二回路は閉じて、モーターの復帰を推進する。
【００２６】
有利な方法で、本発明の対象となるモーターに使用するローターはネオジム磁石を使用してワンピースのＮ２４〜Ｎ５４の範囲の磁気レベルの小型部品として製造されている。但し、上記のローターは他の材料を使用しても製造できるが、例えば、フェライトまたはサマリウム・コバルトやプラセオジム、セリウム等希土類クラスの原材料等も使用できる。
特に、本発明には限らないが、図６で表示されるように径方向に磁気があるローターはワンピースの小型ディスクで中央部に穴がある。
但し、ローターによるディスクの形状は好ましい形状であるが、他の幾何学的形状、または小型シリンダー形状の磁石等で中央部に穴がある磁石等の設定、或いは軸方向で磁気のあるもの、三角形、径方向に磁気あるシリンダー、軸方向で磁気ある重複シリンダー、重複ライニング、コーン、卵形、ボール形も適用可能であり、後者の場合、最も有効の例であるが、現在は製造するのに複雑となり、生産コストも高い。
更に、図７Ａおよび図７Ｂで表示される様に、本発明におけるモーターの有効性および性能を改良するために、軸方向で磁気されたネオジム製ディスク形状のローターを包含するコイルは非対称的な形状でコーンの本体に似ているトポロジーがあり、9〜12Voltsの範囲で使用できる電圧に設計され、127および220Voltsまたは  産業用電圧以上も対応し、ゲージを問わず、エナメル塗装または皮膜付き銅およびアルミ線で構成されたもの。
【００２７】
同様に、コイル等のトポロジーも好ましい形態であり、市場で良く知られている様々な適用方法で使用されるシリンダーまたはリング形態の対称的なトポロジーでコイル等を使用する可能性もある。
特に、図８Ａおよび図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄ、図８Ｅ等では本発明による電磁モーターの組立てに対する代替案の実例が見られるが、全てアクチュエータ磁界等と並びに作動能力の増大も目指している。同実例では、ローター回転サイクルで電流のパルスジェネレータを増大するために巻数の配置が変化されたことが分かる。
図８Ａは、ローター６の回転サイクルで二つのパルスを生成するために、軸方向および垂直方向に配置されている四つの部分で構成されるコイル２の実例を表示する。本実例は二相と称される。
図８Ｂは、ローター６の回転サイクルにて配置されている三点へ電流を供給パルスがある様に、六つの配置されたセクタを含むコイルの実例を表示する。この場合、電磁モーターは三相モーターである。
【００２８】
図８Ｃは、コイル２は八つの配置部分があり、ローター回転サイクルで４点にパルスが必要となる実例を表示し、四相モーターと称される。より小型であるため、その設定では複数のパルス(直接および復帰−各コイルによる両方向)が利用できるのでローターによる同じサイクルで、ローターの速度を上げたり、より重い負荷を使用して作動トルクを安定化させる。
図８Ｄおよび図８Ｅは、特に有利なコイル設定を表示し、一次回路のコイルはコーンの本体と似ている対称的な形状を有する。二次回路では、コイルは同等な形式であるが、前者と比べ９０度の配置の巻数の重複があり、ミツバチの巣箱の形状になっている。
本発明による電磁モーターが提供するメリットおよび技術的効果の具体的な事例として、従来技術のモーターで知られているものと比べると、どの電気レセプターでも良いが、例えばファンも使用できる。
【００２９】
現在市場で提供されているファン等は、120Wを消費する様に設計されている。一般電気網で本種類の機器を使用する電圧は127Vであるが、計算では120Vとする。分析および電機理論の前提に従って、以下に提示する様に、本機器では1Aの電流が流れる:
I=P/U=120/120=1A
即ち、本装置は約1アンペアで120Wの定格出力で作動を行う。
従来技術を利用するモーターを本発明に紹介する電磁モーターに置き換えると、12Vバッテリーを二つ使用するだけでファンによって同等な機械的な作動ができたので0.5Aの電流が流れた。そのため、ファンの作動を実施する様に必要なパワーは次の通りである:
P=Ui=24x0.5=12W
従来技術のモーターを一台および本発明の電磁モーターを実験して二つのファンを比較すると、コイル磁界の崩壊によって生成されたエネルギーを利用できるため、上記に説明した様に、事前指定された位置で電流の電源を切ると本発明によるモーターの有効性は従来技術と比較的に約１０倍であることが判明された。
一方、当該電磁モーターの回転軸は機構に設置できるので、モーター出力の作動トルクによって、エネルギージェネレータを調整して構成することが可能となる。また、その調整を装備したり、一次エネルギージェネレータを置き換えることも過言ではない。従って、本発明によるモーターのサイズによって、省エネ機器の電源にすることも可能となる。
【００３０】
本発明は電気レセプターと称される機器に搭載するモーターに関して説明したが、第二コイルが復帰エネルギーまたは誘導復帰の電圧を収集する様に二次コイルを一次コイルに重ねて装備することも可能である。復帰エネルギーを対抗する様にダイオードに相当するフィラメントを調整すると、電流が通る時に対抗があり、結果として、シャワーの電気抵抗器の様に該当フィラメントが過熱する。
そのため、本発明の電磁モーターはヒーターとして機能し、ジュール効果によって過熱し、一次電源のエネルギーを消費しないので、その加熱に消費されるエネルギーは復帰電圧ピークからなる。
従って、上記に述べた様に、本発明の対象である電磁モーターは復帰電圧を利用して消費するエネルギーを削減し、従来技術モーターの固有特性でも考えられる損失の削減等も明白である。また、代替案の実現では消費エネルギーを削減してモーターのパフォーマンスを改良する復帰特性の回路ができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【国際調査報告】
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