FR2497614A1

FR2497614A1 - Rolling conductors in rotary electromagnetic unit - move against cylinder walls through which controlled magnetic force flows

Info

Publication number: FR2497614A1
Application number: FR8100123A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-07
Filing date: 1981-01-07
Publication date: 1982-07-09

Abstract

The rotating electro-magnetic system almost replaces an electric motor, generator, converter or accumulator, and has a radially directed magnetic field. Across the magnetic field a conductor (or conductors) freely rotates in a circular track, and rolls against outwardly limited and inwardly turned cylindrical surfaces, or conversely against inwardly limited and outwardly turned similar surfaces. The cylindrical surfaces are of magnetic material with controls giving constant or variable magnetic flow production across them. Half of, or each half of all the roller conductors are divided into different rolling diameters, partly for rolling against the cylinder surfaces, and partly reciprocally. The diameter ratios are so chosen that virtually no sliding occurs. (Provisional Basic advised Week D10).

Description

Cette invention est relative à de nouvelles construczions de moteurs électriques, accumulateurs etc... obtenues par un arrangement des groupes de conducteurs électriques gnéralement reliés en série, qui tournent librement dans un flux magnétique radial. I1 résulte de cette invention qu'il est clair que des courants et tensions électriques peuvent être transformés et que de l'énergie ou de la puissance électrique peuvent être transférés à une énergie ou une puissance mécanique en rotation et également transformés dans la direction opposée. Cette invention concerne également des types tout-à-fait nouveaux d'unités de puissance mécaniquement actives. This invention relates to new construczions of electric motors, accumulators etc ... obtained by an arrangement of groups of electrical conductors generally connected in series, which rotate freely in a radial magnetic flux. As a result of this invention, it is clear that electrical currents and voltages can be transformed and that energy or electrical power can be transferred to a rotating energy or mechanical power and also transformed in the opposite direction. This invention also relates to entirely new types of mechanically active power units.

L'effet inductif E1 - g , utilisé dans les dispositifs électriques connus et la force F = I.B.l. ne sont généralement pas directement couplés aux énergies de rotation de la forme iw2 .Pour transformer des tensions et des courants sans moyens ; antiques, par l'intermédiaire de convertisseurs rotatifs, on
a utilisé que des champs alternant pour l'effet g . Par ailleurs il est utile pour les dispositifs électriques rotatifs que les conducteurs électriques actifs soient rigidement connectés aux masses en rotation. le flux magnétique nécessaire tra- verse une section du dispositif fixe dans l'espace ou fixée au dispositif.The inductive effect E1 - g used in the known electrical devices and the force F = IB1 are generally not directly coupled to the rotational energies of the form iw2 .To transform voltages and currents without means; ancient, through rotary converters, one
used only alternating fields for the g effect. Moreover, it is useful for rotary electric devices that the active electrical conductors are rigidly connected to the rotating masses. the necessary magnetic flux passes through a section of the fixed device in the space or fixed to the device.

L'un des principes essentiels sur lequel repose la présente invention est que seuls les conducteurs portant le courant sont entraînés en rotation circulaire dans un flux magnétique dirigé radialement et que l'unité produisant le champ magnétique n'a pas besoin d'être fixai dans l'espace. One of the essential principles underlying the present invention is that only current carrying conductors are rotated in a radially directed magnetic flux and that the magnetic field generating unit need not be fixed in space.

Selon une caractéristique essentielle de cette invention les procédés utilisés pour réaliser cette rotation des conducteurs de courant dans l'unité magnétique mettent en oeuvre un roulement des conducteurs exempt de glissement et de frottement, entre les surfaces cylindriques environnantes. A cet effet, on prévoit un nombre 2 N de rouleaux conçus spécialement dans ce but, supportés respectivement par des rouleaux de support, l'ensemble desdits rouleaux étant positionné dans une enceinte ou cavité cylindrique. According to an essential characteristic of this invention the methods used to achieve this rotation of the current conductors in the magnetic unit implement a rolling of the conductors free of sliding and friction, between the surrounding cylindrical surfaces. For this purpose, there is provided a number 2N rollers designed specifically for this purpose, supported respectively by support rollers, all of said rollers being positioned in a chamber or cylindrical cavity.

Selon cette invention on prévoit deux groupes principaux de fonctionnement mécanique des rouleaux. Dans le premier cas les rouleaux, tournant à vitesse continue et constante, ne sont soumis à aucune influence tangentielle de Ta art du système environnant (ou n'ont aucune influence sur ce système . Dars le second cas, les rouleaux coopèrent mécaniquement, par cortact ae frottement, avec le système environnant. Ce système envron- nant est alors formé par deux moities concentrIques, ornant librement. According to this invention two main groups of mechanical operation of the rollers are provided. In the first case, the rollers, rotating at constant and constant speed, are not subject to any tangential influence of the art of the surrounding system (or have no influence on this system.In the second case, the rollers cooperate mechanically, by cortact The surrounding system is then rubbed together with the surrounding system, and is formed by two concentric, free-flowing molds.

D'autres caractéristiques et avantages ce cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins
- les figures la à lc, 2a-2c, 3a-3c, 4a-4c sont des vues
schématiques illustrant le premier type de fonctionnement mé
canique des rouleaux ?. Dans ce type de fonctionnement, ces
rouleaux 1 entraînés selon une vitesse de rotation continue
et constante, sont totalement exempts d'influence tangentielle
de la part du système environnant 3 (Fig la-Id ;Fig 2a-2c
et Fig 4a-4c) ou des parties 3 et 4 de ce système (Fig 3a-3c);
- les figures 5a-5d et 6a-6d illustrent de façon schématique
le mode de fonctionnement selon lequel les rouleaux 1 coopè
rent mécaniquement par contact de frottement avec le système
environnant, lequel est ici constitué par deux moitiés con
centriques, tournant librement 5 et 6
- les figures 7a et 7b sont respectivement des vues en éléva
tion frontale et latérale d'un exemple de réalisation de
l'invention et
- les figures 8a à 8d illustrent des applications de l'inven
tion à la réalisation de générateurs en courant alternatif
et de convertisseurs courant continu-courant alternatif.Other features and advantages of this invention will be apparent from the description given below with reference to the accompanying drawings which illustrate various embodiments having no limiting character. On the drawings
FIGS. 1a-1c, 2a-2c, 3a-3c, 4a-4c are views
schematics illustrating the first type of
canic of the rolls? In this type of operation, these
rollers 1 driven according to a continuous rotational speed
and constant, are totally free of tangential influence
from the surrounding system 3 (Fig la-Id; Fig 2a-2c
and Fig 4a-4c) or parts 3 and 4 of this system (Fig 3a-3c);
FIGS. 5a-5d and 6a-6d schematically illustrate
the mode of operation according to which the rollers 1 cooperate
mechanically by frictional contact with the system
surrounding, which here consists of two halves con
centric, freely rotating 5 and 6
FIGS. 7a and 7b are respectively elevational views
front and side view of an exemplary embodiment of
the invention and
FIGS. 8a to 8d illustrate applications of the invention
generation of alternating current generators
and DC-AC converters.

En se référant aux figures la à Id et 2a et 2b ainsi qu'aulx figures 4a à 4d et 5a à 5d, respectivement, on voit clairement comment chaque second rouleau de support 2 est placé à 1' exté- rieur du plan passant par les centres des axes des rouleaux 1 adjacents, lorsque l'angle B que fait la ligne passant par son centre et le centre de l'un des rouleaux 1, est inférieur à 900 (figure 4 à 4d) et comment chaque second rouleau de support 2 est placé à l'intérieur de ce plan lorsque B > 90 (figures la à Id, 2a - 2b et 5a - 5d). Un rapport univoque des rayons des rouleaux de support pour obtenir une rotation et un roulement exempt de glissement est obtenu à partir des formules des figures 7a et 7b. les mesures et les angles indiqués sur les figures la à 2b et 4a à 5d et 7a - 7b ainsi que les formules de ces dernières figures définissent le rapport réel des rayons. On peut également donner aux rouleaux principaux 1, un rapport univoque de rayons, avec des rouleaux de support 2 totalement cylindriques. Referring to Figs. 1a to Id and 2a and 2b as well as Figs. 4a to 4d and 5a to 5d, respectively, it is clearly seen how each second support roll 2 is placed outside the plane passing through them. centers of the axes of the adjacent rollers 1, when the angle B that makes the line passing through its center and the center of one of the rollers 1, is less than 900 (Figure 4 to 4d) and how each second support roll 2 is placed inside this plane when B> 90 (Figures la to Id, 2a - 2b and 5a - 5d). A unambiguous ratio of the spokes of the support rollers to slip-free rotation and rolling is obtained from the formulas of FIGS. 7a and 7b. the measurements and angles shown in Figures la to 2b and 4a to 5d and 7a-7b and the formulas of these figures define the actual ratio of rays. It is also possible to give the main rollers 1 a univocal ray ratio, with support rollers 2 which are completely cylindrical.

Pour de telles variantes on peut utiliser des formules quelque peu modifiées. La m8me possibilité existe pour une combinaison de différents rapports de rayons pour les rouleaux et les rouleaux supports. Le nombre uniforme de tous les rouleaux, des valeurs absolues des rayons des rouleaux et de la cavité 7, ainsi que les dimensions axiales sont libres dans certaines limites larges. Une limite inférieure, respectivement supérieure Ji a été indiquée sur les figures pour l'un des rayons de la cavité. On donne deux valeurs de diamètre à l'une des surfaces cylindriques entourant la cavité cylindrique, une valeur à la partie qui est au contact des conducteurs - rouleaux, l'autre partie ayant un diamètre tel qu'elle ne touche pas le conducteur - rouleau ayant l'autre diamètre, tout en étant très proche du rouleau.For such variations it is possible to use somewhat modified formulas. The same possibility exists for a combination of different spoke ratios for the rolls and the support rollers. The uniform number of all the rollers, the absolute values of the radii of the rollers and the cavity 7, as well as the axial dimensions are free within certain wide limits. A lower limit, respectively upper Ji has been indicated in the figures for one of the spokes of the cavity. Two diameter values are given to one of the cylindrical surfaces surrounding the cylindrical cavity, a value to the part which is in contact with the roller conductors, the other part having a diameter such that it does not touch the conductor - roll having the other diameter, while being very close to the roller.

les figures 3a à 3c illustrent un exemple de réalisation de l'invention comportant deux cavités concentriques 7 et 8 pour l'accumulation de l'énergie. Pour simplifier le dessin seule la moitié des rouleaux 1 a été représentée. Cet exemple est du type pour lequel 3 > 900. D'autres modes d'éxécution avec un certain nombre de systèmes concentriques de rouleaux permettent d'obtenir une bonne exploitation du volume et de cette façon une densité élevée d'énergie. On ne décrira pas ici comment sont produits les flux dans les différentes cavités, ni les possibilités qui existent de contrôler, de distribuer et de faire varier ces flux étant donné que les principes essentiels de cette invention ne sont pas affectés. Figures 3a to 3c illustrate an embodiment of the invention having two concentric cavities 7 and 8 for the accumulation of energy. To simplify the drawing only half of the rollers 1 has been shown. This example is of the type for which 3> 900. Other modes of execution with a certain number of concentric roller systems make it possible to obtain a good exploitation of the volume and in this way a high density of energy. We will not describe here how flows are produced in the different cavities, nor the possibilities that exist to control, distribute and vary these flows since the essential principles of this invention are not affected.

Sur la figure 3c on a représenté un exemple non limitatif de réalisation d'un rouleau 1 qui comporte des parties d'extrémité et centrale électriquement conductrices, respectivement 10 et 9, la partie centrale essentielle 12 du rouleau, électriquement conductrice, étant de préférence réalisée à partir d'un matériau bon conducteur magnétique.Sur les deux côtés du bâti on fixe un nombre N de sections collectrices 13, 14 qui sont isolées les unes des autres et également du bats, ces sections collectrices 13, 14 formant à la fois surfaces de roulement et connexions de courant pour les conducteurs - rouleaux 1. Dans l'exemple de réalisation générale avec une cavité7accessible de
L'extérieur (figures la - 7d, fig. 2a - 2b, Fig 4a - 4d, Fig 5a 5d, Fig 6a - 6d) on peut prévoir des connexions isolées sur chaque section collectrice de chaque cté afin d'obtenir une connexion en série et/ou en parallèle pour un ou plusieurs groupes de sections.Dans l'exemple de réalisation illustré par les fi gures 3a à 3c, afin d'obtenir une connexion en série interne simple de tous les conducteurs - rouleaux, les segments 14 pour les deux cavités, ont été déplacés mutuellement de A degrés avec l'intercouplage 15, à l'exception cependant a'un intercouplage 16. qui est utilisé pour des connecteurs de courant extérieurs.FIG. 3c shows a nonlimiting embodiment of a roll 1 which comprises electrically conductive end and central portions, respectively 10 and 9, the essential central part 12 of the electrically conductive roll being preferably made From both sides of the frame, a number N of collector sections 13, 14 are insulated from each other and also from the bats, these collector sections 13, 14 forming both surfaces. and current connections for the conductors - rollers 1. In the general embodiment with a cavity7accessible of
The outside (FIGS la-7d, FIG 2a-2b, FIG 4a-4d, FIG 5a 5d, FIG 6a-6d) can be provided isolated connections on each collector section of each side in order to obtain a series connection and / or in parallel for one or more groups of sections. In the exemplary embodiment illustrated by FIGS. 3a to 3c, in order to obtain a simple internal series connection of all the roller conductors, the segments 14 for two cavities have been mutually displaced by A degrees with the interleaving 15, except however with an intercoupling 16 which is used for external current connectors.

L'angle A est défini par A = 360
N
En se référant toujours à la figure 3 on voit que lorsque le dispositif est connecté à une tension externe en courant con tint, une inductance, par exemple, limitant le courant du départ, les rotations circulaires en sens inverse des deux sections de rouleaux débutent et ces rouleaux atteignent rapidement les vitesses circulaires Q et E répondant à la relation
Ei = 1 + k #.N.#;
2
La différence entre la tension venant de l'extérieur E et la tension interne induite Ei donne lieu à un courant au travers des rouleaux - conducteurs et de la résistance R du système.
The angle A is defined by A = 360
NOT
Referring still to FIG. 3, it can be seen that when the device is connected to an external voltage with a con tint current, an inductor, for example, limiting the current of the start, the circular rotations in the opposite direction of the two roll sections begin and end. these rollers quickly reach the circular speeds Q and E responding to the relationship
Ei = 1 + k # .N. #;
2
The difference between the voltage coming from the outside E and the induced internal voltage Ei gives rise to a current through the conductor rollers and the resistor R of the system.

A un équilibre de rotation, le courant de circuit fermé, sa force de commande et le moment angulaire compensent les pertes ohmiques, de frottement et d'hysteresis dans les sections de rouleaux
Si ces pertes sont différentes pour les deux sections de rouleaux on a a > EcJ, mais on peut cependant atteindre une égalité à l'aide d'une densité de flux adaptée en shuntant le champ dans l'une des cavités, ou par une distribution de courant différente etc... La consommation de puissance de la source de tension extérieure pour une rotation continue et pour une faible valeur de
R est pratiquement indépendante de cette résistance et elle est proportionnelle aux pertes par frottement et par hysteresis.At a rotation equilibrium, the closed circuit current, its control force and the angular momentum compensate the ohmic, friction and hysteresis losses in the roll sections
If these losses are different for the two roll sections, we have aa> EcJ, but we can nevertheless reach equality by using a suitable flux density by shunting the field in one of the cavities, or by a distribution of different current etc ... The power consumption of the external voltage source for a continuous rotation and for a low value of
R is virtually independent of this resistance and is proportional to friction and hysteresis losses.

Etant donné que les pertes par frottement, notamment dans les systèmes sous vide, sont pratiquement nulles et que les autres pertes peuvent être réduites à un minimum par le choix d'un matériau ferromagnétique adapté et d'une construction limitant les pertes par courant de Foucault, les pertes à vide sont négligeables.Since the friction losses, especially in vacuum systems, are practically zero and the other losses can be reduced to a minimum by the choice of a suitable ferromagnetic material and a construction limiting the eddy current losses. , empty losses are negligible.

Lorsque l'on déconnecte la source de tension externe sprès le démarrage du système, l'énergie de rotation interne du système demeure. Le système agit comme un accumulateur électromécanique. Le réglage de tension, lorsqu'on connecte une charge extérieure, est effectué en réglant la force du champ de façon qu'elle soit inversement proportionnelle à la vitesse de révolution. Sans charge extérieure, les pertes à vide dues à l'hysteresis peuvent être réduites à zero par une démagnétisation totale / = O. Ceci donne une possibilité de conservation d'énergie de longue durée, limitée seulement par les pertes d'hysteresis dues aux déformations mécaniques résultant des forces centrifuges et les pertes provenant de micro-glissements. When the external voltage source is disconnected after the system is started, the internal rotational energy of the system remains. The system acts as an electromechanical accumulator. The voltage setting, when connecting an external load, is made by adjusting the field strength so that it is inversely proportional to the revolution speed. Without external load, the empty losses due to the hysteresis can be reduced to zero by a total demagnetization / = O. This gives a possibility of conservation of long-term energy, limited only by the losses of hysteresis due to the deformations. resulting from centrifugal forces and losses from micro-slips.

Pour obtenir une conservation maximale de l'énergie les rouleaux du système doivent pouvoir tourner librement dans l'espace avec une vitesse de surface meximale autorisée et une marge de sécurité acceptée jusqu'à la limite d'explosion. Etant donné que les vitesses de surface sont proportionnelles aux rayons externes des cavités, ceci signifie que les vitesses de rotation des sections doivent être réglées de façon inversement proportionnelle à ces rayons avec par exemple, des densités de flux ajustées. To achieve maximum energy conservation the system rollers must be able to freely rotate in space with an allowed maximum surface velocity and an accepted safety margin up to the explosion limit. Since the surface velocities are proportional to the external radii of the cavities, this means that the rotational speeds of the sections must be set inversely proportional to these radii with, for example, adjusted flux densities.

Dans le cas général avec des rotations circulaires de même direction, l'énergie de rotation emmagasinée dans les rouleaux peut Btre également transformée en énergie de rotation du système entourant la cavité ou les cavités, si ce système est fixé sur un arbre muni de paliers, c'est-à-dire si le système présente les performances d'un moteur. La transformation est effectuée en court-circuitant les connexions aux collecteurs, respectivement, en réglant le flux magnétique. Sans charge mécanique extérieure sur l'arbre du système, un tel transfert d'énergie et une rotation totale du système seront obtenus rapidement en interrompant la rotation relative entre le système et les rouleaux et en faisant cesser la tension induite interne ainsi que le courant au travers des rouleaux -conducteurs.Cependant, si l'arbre est simultanément chargé par un couple externe, c'està-dire si le dispositif fonctionne comme un moteur d'entraînement, on atteint finalement une situation pour laquelle toute l'énergie de rotation interne et relative est transférée a la série ext- rieure et la force d' entranement disparaît. In the general case with circular rotations of the same direction, the rotational energy stored in the rollers can also be transformed into rotational energy of the system surrounding the cavity or cavities, if this system is fixed on a shaft provided with bearings, that is, if the system presents the performance of an engine. The transformation is performed by shorting the connections to the collectors, respectively, by adjusting the magnetic flux. Without external mechanical load on the system shaft, such energy transfer and total system rotation will be achieved quickly by interrupting the relative rotation between the system and the rollers and stopping the internal induced voltage as well as the current. However, if the shaft is simultaneously loaded by an external torque, ie if the device functions as a drive motor, a situation is finally reached for which all the internal rotation energy and relative is transferred to the external series and the training force disappears.

On obtient une action motrice continue et constante a tar- tir des effets décrits ci-dessus avec un contrôle de temps et une commutation alternée entre la conservation d'énergie e t la fourniture d'énergie. L'inertie de la charge égalise alors les pulsations (variations). Pendant la période du stockage de ~'écer- gie, la réaction du système n'a pas d'influence sJr le. charge, mais elle est transférée et couplée au bâti du c-sposi if, ce qui se traduit par exemple par une addition e'n couplage exempt de contre-rotaticn à la charge. Constant and constant motor action is obtained from the effects described above with time control and alternating switching between energy conservation and energy supply. The inertia of the load then equalizes the pulsations (variations). During the period of storage of energy, the reaction of the system has no influence whatsoever. charge, but it is transferred and coupled to the frame of the c-sposi if, which results for example by a addition e'n coupling counter-rotaticn without the load.

Une variante consiste en un prélèvement d'énergie et une admission simultanée d'énergie. 'Jne partie détermine du système de rouleaux et de façon plus simple pour es systèmes coportant une cavité, fonctionne alors en court-circuit avec un effet de verrouillage électromagnétique entre la consommation d'énergie extérieure du système de rouleaux et son énergie interne.On donne, à d'autres parties du système de rouleaux, une énergie de rotation déterminée à partir d'une source d'énergie électrique, par l'intermédiaire de contacts de collecteurs ouverts, appartenant à ces parties, qui sont alors connectées à une source de tension extérieure. la commutation alternée des forces de rotation au bâti, respectivement au rotor, pet être conçue avec deux systèmes de flux fonctionnant alternativement, formés dans le rotor, respectivement du bati. les systèmes de rouleaux et de flux auront alors des activités simultanées. A variant consists of energy withdrawal and simultaneous admission of energy. Part of the roller system is determined in a simpler manner for systems coporting a cavity, then operates in a short circuit with an electromagnetic locking effect between the external energy consumption of the roller system and its internal energy. to other parts of the roller system, a rotational energy determined from a source of electrical energy, through open collector contacts, belonging to these parts, which are then connected to a source of external voltage. the alternating switching of the rotational forces to the frame, respectively to the rotor, can be designed with two alternately operating flow systems formed in the rotor or the frame respectively. the roll and flow systems will then have simultaneous activities.

La fonction du transfert de l'énergie électrique vers d'autres formes d'énergie électrique, c'est-à-dire la transXcr- mation tension-courant, est résolue en utilisant des contacts du type transformateur échelonné à partir des collecteurs des conducteurs connectés en série. En variante, on peut utiliser des groupes partiels séparés électriquement les uns des autres, appartenant au nombre total des rouleaux actifs. On obtient ainsi selon l'expression des transformateurs, les rapports de courant suivants

et des rapports de tension
On n'a pas décrit ici la fonction de moteur inversé réalisée par le système selon cette invention, c'est-à-dire la génération d'énergie électrique à partir d'énergie mécanique avec ses caractéristiques symétriques.De la même façon qu'on l'a expliqué cidessus, le courant est ramené à la source de tension E = I.R lorsque le moment connecté à l'extérieur oblige la rotation à changer de sens et que : Ei = I(R + Ry) ou Ei = IR + E
En adaptant les lignes de courant alternatif ordinaire aux systèmes électromagnétiques décrits ci-dessus et en premier lieu aux moteurs, convertisseurs et accumulateurs, il est nécessaire que le champ magnétique varie en synchronisme avec la source de tension extérieure, de façon appropriée avec des enroulements d'excitation alimentés en parallèle.Pour des générateurs en courant alternatif et pour des convertisseurs courant continu courant alternatif, auxquels se réfèrent les figures 8a à 8d, dans lesquels les segments de collecteur sont à connexions croisées, on obtient des courants alternatifs de forme carrée (figure 8c) lorsque le flux de l'aimant est constant.L'amplitude de ce flux magnétique détermine la fréquence de rotation c

et à partir de là la fréquence de pulsation
Si on désire une tension de sortie ondulatoire (-sinusoTdale), chaque segment de collecteur peut être divisé en une courbe égale de segments partiels, par exemple 6, ce qui donne la courbe représentée sur la figure 8d, la tension pouvant être filtrée alternativement par tout procédé connu ou engendrée par un flux de champ magnétique contré et sinusodal,
Les figures 5a à 5d illustrent une variante mécanique des formes de réalisation de l'invention représentée sur les figures la à 4d avec une cavité ou des cavités entourant un système homogène.Sur ces figures 5a à 5d on peut voir un système pour lequel on a 3 > 900, ce système étant comparable à un moteur/générateur ordinaire avec une unité rotor et une unité stator. Les conduc tueurs rouleaux et ensuite la moitié du nombre total N de ceuxci, ont un contact direct avec respectivement le rayon interne et le rayon externe de la cavité. De énergie électrique est transférée en énergie rotative par l'intermédiaire des forces tangentielles. Ceci est également vrai pour la forme de réalisation selon laquelle B < 90 qui peut être comparée aux figures 4a à 4d, où cependant les rouleaux doivent tre au contact des surfaces cylindriques environnantes.La rotation du rotor sera ici égale à la double rotation des conducteurs - rouleaux de la même manière que dans un palier de rouleau classique. La reluctance dans la cavité décroît ici étant donné qutil existe seulement deux zones de dérivation pour le flux partiel au travers d'un conducteur-rouleau, mais elle augmente totalement en meme temps par la distance iS , entre les parties extérieures et inté- rieures du système. Selon une autre variante avec des conducteurs rouleaux comportant des cannelures ou des crans, on peut suppri- mer les rouleaux de support étant donné que la division angulaire entre les rouleaux individuels peut être maintenue par un pas de pignons adapté sur les rouleaux et les surfaces cylindriques.The function of the transfer of electrical energy to other forms of electrical energy, ie voltage-current trans- cretion, is solved by using ladder-type contacts from the collectors of the conductors. connected in series. Alternatively, partial groups electrically separated from each other belonging to the total number of active rolls may be used. Thus, according to the expression of the transformers, the following current ratios are obtained

and tension reports
The inverted motor function performed by the system according to this invention, that is to say the generation of electrical energy from mechanical energy with its symmetrical characteristics, has not been described here. In the same way that as explained above, the current is brought back to the source of voltage E = IR when the moment connected to the outside forces the rotation to change direction and that: Ei = I (R + Ry) or Ei = IR + E
By adapting the ordinary AC power lines to the electromagnetic systems described above and primarily to the motors, converters and accumulators, it is necessary that the magnetic field varies in synchronism with the external voltage source, suitably with windings. energized in parallel.For alternating current generators and AC direct current converters, to which reference is made to FIGS. 8a to 8d, in which the collector segments are cross-connected, square-shaped alternating currents are obtained ( FIG. 8c) when the flux of the magnet is constant. The amplitude of this magnetic flux determines the frequency of rotation c

and from there the pulse frequency
If an undulatory output voltage (-sinusoidal) is desired, each collector segment can be divided into an equal curve of partial segments, for example 6, which gives the curve shown in FIG. 8d, the voltage being able to be filtered alternately by any process known or generated by a counter-and sinusodal magnetic field flux,
Figures 5a to 5d illustrate a mechanical variant of the embodiments of the invention shown in Figures la to 4d with a cavity or cavities surrounding a homogeneous system.Sur these Figures 5a to 5d we can see a system for which we have 3> 900, this system being comparable to an ordinary motor / generator with a rotor unit and a stator unit. The rollers and then half of the total number N of these have direct contact with the inner and outer radius of the cavity, respectively. Electrical energy is transferred into rotational energy via tangential forces. This is also true for the embodiment according to which B <90 which can be compared with FIGS. 4a to 4d, where however the rollers must be in contact with the surrounding cylindrical surfaces. Rotation of the rotor here will be equal to the double rotation of the conductors. - rolls in the same way as in a conventional roller bearing. The reluctance in the cavity decreases here since there are only two bypass zones for the partial flow through a conductor-roller, but it increases totally at the same time by the distance iS, between the outer and inner parts of the cavity. system. According to another variant with roller conductors having splines or notches, the support rollers can be omitted since the angular division between the individual rollers can be maintained by a suitable pitch of the gears on the rollers and the cylindrical surfaces. .

Selon encore une autre variante représentée aux figures 6a à 6d, on réalise un système stator-rotor qui permet de mettre en oeuvre des rouleaux-conducteurs externes et internes, similaires et de mimes dimensions sans rapport spécifique de rayons. According to yet another variant represented in FIGS. 6a to 6d, a stator-rotor system is produced which makes it possible to use external and internal conductive rollers, which are similar and have the same dimensions without any specific radiation ratio.

Les rotations des rouleaux et du rotor s'effectuent en sens inverse avec une réduction ce qui permet d'obtenir des systèmes moteur/générateur à faible vitesse.The rotations of the rollers and the rotor are carried out in the opposite direction with a reduction which makes it possible to obtain low speed motor / generator systems.

En dehors des applications mentionnées ci-dessus qui s'sppa- rentent aux systèmes électromagnétiques connus, il existe bien d'autres possibilités d'application particulièrement avec des systèmes d'aimant extérieur fermés eut homogènes. A titre d'exem- ples non limitatifs on a cité les applications suivantes
-1 Stockage de l'énergie, démarrage, roulage, freinage avec
des roues de blocage et de stockage d'énergie, à contrôle
de commandes extérieures
-2 Activateurs de couple sur des arbres, leviers et similaires
sans contact mécanique externe
-3 Stockage d'énergie sans gyroscope par inertie adaptée de
composants contra-rotatifs
-4 Systèmes tampons d'accumulation d'énergie sur des lignes omnibus
-5 Qhérateurs d'impulsions
-6 Egalisateurs élastiques mécaniques pour transmissions mé
caniques
-7 Convertisseurs de fréquences etc..*
il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ou de mise en oeuvre décrits et représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. In addition to the above-mentioned applications of known electromagnetic systems, there are many other possibilities of application particularly with closed and homogeneous exterior magnet systems. By way of non-limiting examples, the following applications have been cited:
-1 Storage of energy, starting, rolling, braking with
locking and energy storage wheels, controlled
external orders
-2 Torque activators on shafts, levers and the like
without external mechanical contact
-3 Energy storage without gyroscope by inertia adapted from
contra-rotating components
-4 Buffers of energy accumulation on bus lines
-5 Pulse buffers
-6 Mechanical elastic equalizers for transmissions
-mechanical
-7 Frequency Converters etc. *
it remains understood that this invention is not limited to the embodiments or implementation described and shown here but encompasses all variants.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Dispositif qui comprend un système électromagnétique rotatif, remplaçant pratiquement les moteurs électriques, les générateurs, les convertisseurs et les accumulateurs d'énergie à l'aide d'un champ magnétique radial, caractérisé en ce que il comporte des conducteurs (1 - 2) se déplaçant librement selon un mouvement de rotation dans des logements circulaires (7), dans le champ magnétique, en ce que chaque conducteur extérieur roule sur une ou sur des surfaces cylindriques orientées vers l'extérieur et limitées vers l'intérieur et chaque autre conducteur roule sur une, ou sur des surfaces cylindriques orientées vers l'intérieur et limitées vers l'extérieur et en ce que les conducteurs voisins roulent les uns contre les autres. 1.- Device which comprises a rotary electromagnetic system, practically replacing electric motors, generators, converters and energy accumulators by means of a radial magnetic field, characterized in that it comprises conductors (1 - 2) freely movable in rotation in circular housings (7) in the magnetic field, in that each outer conductor rolls on one or on cylindrical surfaces facing outwards and limited inwards and each another conductor rolls on one, or cylindrical surfaces facing inwards and limited outwards and in that the adjacent conductors roll against each other.

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité (3) qui entoure la cavité cylindrique limitée par les deux surfaces tournées l'une contre l'autre, est homogène et elle est essentiellement constituée de matériau magnétique avec des systèmes pour engendrer un flux magnétique constant ou variable sur les surfaces cylindriques. 2.- Device according to claim 1, characterized in that the unit (3) which surrounds the cylindrical cavity limited by the two surfaces facing each other, is homogeneous and is essentially made of magnetic material with systems for generating a constant or variable magnetic flux on the cylindrical surfaces.

3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la moitié, ou chaque moitié, des conducteursrouleaux, présente deux diamètres de roulement différents (F et 3.- Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that half, or each half, conductorrouleaux, has two different rolling diameters (F and

G) pour rouler partiellement contre les surfaces cylindriques environnantes et partiellement mutuellement et en ce que le rapport des diamètres est choisi de façon à éviter tout glissementG) for partially rolling against the surrounding cylindrical surfaces and partially mutually and in that the ratio of the diameters is chosen so as to avoid any slippage

4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une des surfaces cylindriques entoure- la cavité cylindrique, en ce qu'une partie de cette surface est au contact de ceux des rouleaux-conducteurs qui ont deux diamètres et ensuite l'un de ces diamètres (F) et en ce que l'autre partie possède un diamètre tel qu'elle ne touche pas, tout en en étant très près, la partie du rouleau-conducteur qui présente l'autre diamètre. 4.- Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one of the cylindrical surfaces surrounds the cylindrical cavity, in that part of this surface is in contact with those of the conductive rollers which have two diameters and then one of these diameters (F) and in that the other part has a diameter such that it does not touch, while being very close, the part of the roller-conductor which presents the other diameter.

5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que les surfaces cylindriques tournées l'une contre l'autre sont constituées par une unité extérieure (5) et une unité intérieure (6) qui peuvent tourner mutuellement. 5.- Device according to any one of claims 1, 3 and 4, characterized in that the cylindrical surfaces facing each other are constituted by an outdoor unit (5) and an indoor unit (6) which can turn each other.

6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 3,4 et 5, caractérisé en ce que ia moitié des tonucterouleaux roulent sur des unités t5 - 5, telles que spécifié dans la reverdication 5 et en ce que l'autre moitié de ces conducteurs rouleaux roulent sur certaines des surfaces cylindriques envi- ronnantes et sur les conducteurs-rouleaux voIsins. 6.- Device according to any one of claims 1, 3,4 and 5, characterized in that half of the tonucterouleaux roll on units t5 - 5, as specified in the reverdication 5 and in that the other half of these roller conductors roll on some of the surrounding cylindrical surfaces and on the void roll conductors.

7.- Dispositif selon l'une quelconque les revendications 4, 3, 4, 5 et o, caractérisé en ce que chaque rouleau apparte- nant à chaque moitié des conducteurs-roulaients, roule sur des unités à rotation libre (5 - 6), telles que spécifié dans la re vendication 5. 7. Device according to any one of claims 4, 3, 4, 5 and o, characterized in that each roller belonging to each half of the rolling conductors, rolls on units with free rotation (5 - 6). , as specified in claim 5.

8.- Dispositif selon l'une quelconque de revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un certain nombre de cavité cylindriques (7, 8 ...) sont coaxialement munies de systèmes de rouleaux rotatifs ou contra-rotatifs. 8.- Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a number of cylindrical recesses (7, 8 ...) are coaxially provided with rotating or counter-rotating roll systems.

9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les rouleaux-conducteurs ou des sections de ces rouleaux sont isolés mutuellement les uns des autres et également à l'encontre des surfaces cylindriques environnantes (11) et en ce qu'ils comprennent un contact électri- que roulant (10) placé aux extrémités et des collecteurs de courant (14) fixés dans le système extérieur. 9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the conductor rolls or sections of these rollers are mutually isolated from each other and also against the surrounding cylindrical surfaces (11) and in that they comprise a rolling electrical contact (10) at the ends and current collectors (14) fixed in the external system.

10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendicatIons 1 à 9, caractérisé en ce que les conducteurs-rouleaux porters de courant ou des sections (12) de ces conducteurs-rouleaux sont constitués d'un matériau à haute conductlvité magnétique. 10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the current-carrying conductor-rollers or sections (12) of these conductor-rollers are made of a high magnetic conductivity material.

11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la ou les cavités circulaires sont totalement ou partiellement mises sous vide pour diminue les pertes par frottement. 11.- Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the circular cavity or cavities are totally or partially evacuated to reduce friction losses.

12.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour obtenir un effet gyroscopique le plus faible possible dans le système, ie poids des rouleaux et leur moment d'inertie par rapport à leur sens de rotation sont choisis de façon à annuler partiellement ou totalement leur contribution à la somme totale de l'inertie. 12.- Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to obtain a gyroscopic effect as low as possible in the system, the weight of the rollers and their moment of inertia with respect to their direction of rotation are chosen to partially or totally cancel their contribution to the sum total of inertia.