FR2800930A1

FR2800930A1 - Groupe d'appoint de production d'electricite

Info

Publication number: FR2800930A1
Application number: FR9807950A
Authority: FR
Inventors: Martial Fermigier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2001-05-11

Abstract

Dispositif permettant de produire de l'électricité de manière économique à partir d'un alternateur en multipliant le couple d'un réducteur de vitesse. Il est constitué d'une batterie (20), d'un chargeur de batterie (22), d'un réducteur mécanique de vitesse (1), d'un variateur de vitesse (3), d'un moteur électrique à courant continu (4) et d'un moteur d'appui (2) reliés entre eux par un entraînement mécanique (5), un alternateur (19). Ce réducteur entraîne un vilebrequin (6) actionnant deux barres (9) reliées à un point fixe (11) faisant office d'axe de pivot ce qui provoque un effet de levier et par conséquent augmente le couple. Au delà de cet axe de pivot (11), deux bielles (16) entraînent un vilebrequin (12) transformant le mouvement rectiligne vertical en mouvement rotatif. La transmission à l'alternateur se fait par un jeu d'engrenages (18) dont le rapport est calculé pour obtenir la vitesse requise par l'alternateur. En cas de coupure secteur, la batterie prend le relais, l'autonomie sera fonction de la capacité de la batterie. Ce dispositif peut se substituer à tout système d'appoint de production d'électricité dans l'industrie, les habitations individuelles et collectives.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant de produire de l'électricité de manière économique à partir d'un alternateur, et utiliser la batterie en cas de coupure de courant.

L'énergie nécessaire à la production d'électricité à l'aide d'un alternateur en - sion d'appoint est obtenue traditionnellement par l'assemblage d'un moteur et d'un alter nateur (groupe électrogène) fonctionnant généralement avec un moteur thermique, - luant et consommateur d'énergie (gas-oil, gaz, essence etc...).

Le dispositif selon l'invention permet de supprimer cette consommation d'énergie fossile, et diminuer d'une façon importante l'apport d'énergie nécessaire au fonctionne ment, en utilisant le couple d'un réducteur mécanique de vitesse, et le multipliant . En ef fet un réducteur mécanique de vitesse offre de très forts couples à faible ou moyenne vi tesse, pour une consommation d'énergie faible.

Les dessins annexés illustrent l'invention La FIG.1 représente en coupe le dispositif de l'invention.

La FIG.2 représente en coupe un dispositif à deux étages afin d'augmenter le couple sans changer la puissance des moteurs électriques.

En référence à ces dessins, selon la FIG. 1, le dispositif décrit se compose selon une première caractéristique, d'une batterie (20), d'une armoire électrique (21), d'un chargeur de batterie (22), d'un réducteur mécanique de vitesse (1), entraîné par un mo teur électrique à courant continu (4), prévu pour le démarrage et le fonctionnement en continu, jumelé par un entraînement mécanique (5), à un second moteur électrique (2), prévu en appui au moteur à courant continu (4) après le démarrage du système, d'un va riateur de vitesse (3), un alternateur (19), une entrée secteur (23), une sortie alimentation (24).

Ce réducteur (1) entraîne le vilebrequin (6) à deux manetons disposés à 90 degrés (ou trois manetons disposés à 120 degrés) les uns par rapport aux autres, dont la longueur des bras est adaptée à la course verticale des barres de transmissions (9) entraînant biel les (7) reliées à des patins mobiles (8) coulissants sur des glissières fixes (25). Ces patins mobiles actionnent des fausses bielles (10). Ces fausses bielles (10) sont prévues pour corri ger les arcs de courbes dus aux débattements des barres de transmissions (9). Cet embiellage transforme le mouvement rotatif du réducteur en mouvement rectiligne vertical, actionnant les barres de transmissions (9), composées d'une partie (A) et d'une partie (B) de et d'autre d'un point fixe (11) faisant office d'axe de pivot, provoquant un effet de levier. La partie (A) aura une longueur supérieure à la partie (B). Au-delà de ce point fixe (1 les barres (9) actionnent des fausses bielles (14) prévues pour corriger les arcs de courbes dus aux débattements des barres de transmissions (9).

Ces fausses bielles (14) sont reliées à des patins mobiles coulissant sur des glissiè- res verticales fixes (26). Ces patins mobiles (15) actionnent des bielles (16) entraînant le vilebrequin (12), dont la longueur des bras (13) est adaptée à la course verticale des - res de transmissions (9) transformant le mouvement rectiligne vertical en mouvement ro tatif. La transmission à l'alternateur se fait soit directement par un entraînement mécani que, soit par poulies et courroie (17), un jeu d'engrenages (l8), dont le rapport calcu lé, permet d'atteindre la vitesse requise par l'alternateur (19).

Les longueurs (A) et (B) des barres (9) de part et d'autre du point fixe (1 sont calculées en fonction du couple souhaité.

L'alimentation secteur (23) démarre le système grâce au moteur à courant continu (4) alimenté par le biais du chargeur de batterie (22), prévu également pour maintenir la batterie en charge. L'alternateur (19), ayant atteint sa vitesse nominale fournit l'électricité nécessaire à l'utilisation (24) et, alimente en permanence le moteur (2) en appui au mo teur à courant continu (4) permettant ainsi de diminuer de façon importante sa consom mation et en diminuer son usure. Le variateur de vitesse (3) permet d'harmoniser la tesse des moteurs (2) et (4).

En cas de coupure secteur la batterie (20) prend le relais de l'alimentation secteur (23). L'autonomie en version secours sera fonction de la capacité de la batterie.

Selon la FIG.2, un deuxième étage à été accolé au premier étage afin d'augmenter le couple, par conséquent la puissance de l'alternateur (19) sans augmenter la puissance du moteur à courant continu (4) et du moteur (2). Pour le premier étage se reporter au descriptif de la FIG.1. Le vilebrequin (12) entraîne directement par l'arbre (24) le vilebrequin (6a) à deux manetons disposés à 90 degrés (ou trois manetons dispo sés à 120 degrés) les uns par rapport aux autres, entraînant des bielles (7a) reliées ' patins mobiles (8a) coulissants sur des glissières fixes (25a). Ces patins mobiles action nent des fausses bielles (10a). Ces fausses bielles (10a) sont prévues pour corriger arcs de courbes dus aux débattements des barres de transmissions (9a). Cet embiellage trans forme le mouvement rotatif du vilebrequin (6a) en mouvement rectiligne vertical, action- nant les barres de transmissions (9a). Ces barres de transmissions sont composées d'une partie (Aa) et d'une partie (Ba) de part et d'autre d'un point fixe (1 la) faisant office d'axe de pivot, provoquant un effet de levier, la partie (Aa) aura une longueur supérieure à la partie (Ba). Au delà de ce point fixe (1 la), les barres (9a) actionnent des fausses bielles (14a) prévues pour corriger les arcs de courbes dus aux débattements des barres de transmissions (9a). Ces fausses bielles (14a) sont reliées à des patins mobiles (15a) coulissant sur des glissières verticales fixes (26a). Ces patins mobiles (15a) actionnent des bielles (16a) entraînant le vilebrequin (12a), dont la longueur des bras (13a) adaptée à la course verticale des barres de transmissions (9a) transformant le mouvement rectiligne vertical en mouvement rotatif. La transmission à l'alternateur se fait soit directement par un entraînement mécanique, soit par poulies et courroie (17), un jeu d'engrenages (18), dont le rapport est calculé, permet d'atteindre la vitesse requise par l'alternateur (19). Les longueurs (Aa) et (Ba) des barres (9a) de part et d'autre du point (1 la) sont calculées en fonction du couple souhaité.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la production d'électricité dans toutes les industries, ainsi que dans les maisons individuelles les habi tations collectives. Ce dispositif peut en règle générale se substituer à tout système d'appoint de production d'électricité. Bien entendu son utilisation ne peut pas être limi tée aux seuls exemples précités. Exemple avec un système à deux étages

moteur <SEP> électrique <SEP> 0,75 <SEP> kw <SEP> sous <SEP> 230 <SEP> volts
<tb> moteur <SEP> électrique <SEP> à <SEP> courant <SEP> continu <SEP> 0,75 <SEP> kw <SEP> sous <SEP> 24 <SEP> volts
<tb> réducteur
<tb> vitesse <SEP> de <SEP> sortie <SEP> 329 <SEP> tr/mn
<tb> couple <SEP> avec <SEP> moteur <SEP> 0,75 <SEP> kw <SEP> 20 <SEP> Nm <SEP> à <SEP> 329 <SEP> tr/mn
<tb> vitesse <SEP> de <SEP> rotation <SEP> de <SEP> l'alternateur <SEP> 1500 <SEP> tr/mn
<tb> rapport <SEP> des <SEP> engrenages <SEP> 4,6
<tb> longueur <SEP> des <SEP> barres <SEP> de <SEP> transmissions <SEP> A <SEP> 700 <SEP> mm
<tb> B <SEP> 100 <SEP> mm <SEP> (le <SEP> couple <SEP> est <SEP> multiplié <SEP> par <SEP> 7 <SEP> deux <SEP> fois)
<tb> rendement <SEP> 85

20Nmx7x7=980Nmà329tr/mn
<tb> 980 <SEP> Nm <SEP> = <SEP> 213 <SEP> Nm <SEP> à <SEP> 1500 <SEP> tr/mm
<tb> 4,6
<tb> 213 <SEP> Nm <SEP> x <SEP> 0,85 <SEP> = <SEP> 181 <SEP> Nm <SEP> à <SEP> 1500 <SEP> tr/mn
<tb> Dans <SEP> ce <SEP> cas <SEP> de <SEP> figure <SEP> nous <SEP> disposons <SEP> de <SEP> 181 <SEP> Nm <SEP> à <SEP> 1500 <SEP> tr/mn, <SEP> nous <SEP> pouvons <SEP> entraîner
<tb> un <SEP> alternateur <SEP> produisant <SEP> 28 <SEP> kw.
<tb> capacité <SEP> de <SEP> la <SEP> batterie <SEP> 50 <SEP> Ah <SEP> sous <SEP> 24 <SEP> volts
<tb> puissance <SEP> maximum <SEP> absorbée <SEP> par <SEP> le <SEP> chargeur <SEP> 1,7 <SEP> kw <SEP> environ
<tb> capacité <SEP> du <SEP> chargeur <SEP> 50 <SEP> Ah
<tb> autonomie <SEP> de <SEP> la <SEP> batterie <SEP> en <SEP> secours <SEP> 30 <SEP> mn <SEP> environ

Claims

REVENDICATIONS

1) Dispositif permettant de produire de l'électricité de manière économique à partir d'un alternateur, caractérisé en ce qu'il comporte, une batterie (20), une armoire électrique (21), un chargeur de batterie (22), un réducteur mécanique de vitesse (1),entraîné par un moteur élec trique à courant continu (4), prévu pour le démarrage et le fonctionnement en continu, jumelé par un entraînement mécanique (5) à un second moteur électrique (2) prevu en appui au mo teur à courant continu (4) après le démarrage du système, d'un variateur de vitesse (3) et un alternateur (19). Ce réducteur (1) entraîne un vilebrequin (6) à deux manetons disposés à 90 degrés ( ou trois manetons disposés à 120 degrés) les uns par rapport autres entraînant les bielles (7) reliées à des patins mobiles (8) coulissant sur des glissières fixes (25). Ces patins mobiles actionnent des fausses bielles (10). Ces fausses bielles (10) sont prévues pour corriger les arcs de courbes dus aux débattements des barres de transmissions (9). Cet embiellage transforme le mouvement rotatif du réducteur en mouvement rectiligne vertical, actionnant les barres de transmissions (9) composées d'une partie (A) et d'une partie (B) de part et d'autre d'un point fixe (11), faisant office d'axe de pivot, provoquant un effet de levier. La partie (A) aura une longueur supérieure à la partie (B). Au delà de ce point fixe (11), les barres de transmissions (9) actionnent des fausses bielles (14) prévues pour corriger les arcs de courbes dus aux débattements des barres de transmissions (9). Ces fausses bielles (14) sont reliées à des patins mobiles coulissant sur des glissiè res verticales fixes (26). Ces patins mobiles (15) actionnent les bielles (16) entraînant le vi lebrequin (12), dont la longueur des bras (13) est adaptée à la course verticale des barres de transmissions (9), transformant le mouvement rectiligne vertical en mouvement rotatif. Un deuxième étage peut être accolé au premier étage afin d'augmenter le couple, et par conséquent la puissance de l'alternateur (19) sans augmenter les puissances du moteur à courant continu (4) et du moteur (2). Dans ce cas le vilebrequin (12) entraine le vilebre quin (6a) directement par l'arbre (24) La transmission à l'alternateur se fait soit directement par un entraînement mécanique, soit par poulies et courroie (17), un jeu d'engrenages (18), dont le rapport est calculé per met d'atteindre la vitesse requise par l'alternateur (19). Lorsque le système a démarré grâce au moteur à courant continu (4) alimenté par l'énergie stockée dans la batterie (20), l'alternateur (19) ayant atteint sa vitesse nominale, fourni l'électricité, prévu également pour maintenir la batterie en charge. L'énergie ainsi fournie par l'alternateur alimente aussi le moteur (2) en appui au moteur à courant continu (4). Le variateur de vitesse (3) permet d'harmoniser la vitesse des moteurs (2) et (3).

2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux moteurs élec triques, le moteur à courant continu (4) et le moteur (2) sont reliés entre eux par un entrai- nement mécanique (5), le variateur (3) permet d'harmoniser les vitesses des moteurs (2) et (4).

3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vilebrequin (6) et le brequin (12) sont soit à deux manetons disposés à 90 l'un par rapport à l'autre, soit à trois manetons disposés à 120 degrés les uns par rapport aux autres.

4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mouvement rotatif du ré- ducteur mécanique de vitesse (1) est transformé en mouvement rectiligne vertical par un vi- lebrequin (6), un jeu de bielles (7) et jeu de fausses bielles (10) afin d'entraîner les barres de transmissions (9).

5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mouvement rectiligne vertical des barres de transmissions (9) au delà du point fixe (11) est transformé en mouve ment rotatif par un jeu de fausses bielles (14), un jeu de bielles (16) et le vilebrequin (12).

6) Dispositif selon les revendications 3 et 4 caractérisé par des fausses bielles (10) (14) permettant de corriger et compenser les arcs de courbes dus aux débattements des res de transmissions (9)

7) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par des patins mobiles (8) et coulissants sur des glissières fixes (25) et (26)

8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un deuxième étage accolé au mier étage permettant d'augmenter le couple sans augmenter la puissance des moteurs (2) (4).

9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un moteur à courant continu (4) alimenté par l'énergie du secteur (23), par le biais du chargeur de batterie (22) prévu égale ment pour maintenir la batterie en charge. L'alternateur (19) ayant atteint sa vitesse nominale, alimente en permanence le moteur (2) venant en appui au moteur à courant continu (4).