Máquina electrodinámica.

Máquina electrodinámica (10) que comprende un rotor interior (15),

un rotor exterior (13) dispuesto alrededor del rotor interior para interacción con él, estando montado el rotor interior (15) sobre un árbol (12) para rotación con él, estando montado el rotor exterior (13) para rotación alrededor del árbol (12), y medios de accionamiento (14) para hacer girar los rotores exterior e interior (13, 15) uno con relación a otro, caracterizada porque los medios de accionamiento (14) comprenden un árbol de accionamiento (33), un piñón de accionamiento (34) conectado al árbol de accionamiento (33) para rotación con él, y piñones accionados primero y segundo (35, 36) en acoplamiento de engrane con el piñón de accionamiento (34), estando conectado el primer piñón accionado (35) al rotor exterior (13) para efectuar la rotación del mismo, y estando conectado el segundo piñón accionado (36) al árbol (12) para rotación con él con el fin de efectuar la rotación del rotor interior (15).

Máquina electrodinámica.

Esta invención se refiere a una máquina electrodinámica, tal como un generador eléctrico o un motor eléctrico.

La invención se ha concebido como una máquina electrodinámica para generar una corriente eléctrica, aunque puede utilizarse también como motor eléctrico.

Típicamente, una máquina electrodinámica comprende dos partes, que son un estator y un rotor, una de las cuales incorpora un imán (que puede ser un imán permanente o un electroimán) y la otra de las cuales incorpora un conductor. En el caso de un generador eléctrico, el movimiento relativo entre el rotor y el estator genera una corriente eléctrica en el conductor. En el caso de un motor eléctrico, el paso de una corriente eléctrica a través del conductor induce la rotación del rotor con relación al estator. Ejemplos de tales disposiciones pueden verse en los documentos FR 2 766 989; US 2 762 939; US 5 675 203; EP 0 817 359; y GB 991897.

La presente invención utiliza dos partes que giran una con relación a otra, pero ninguna de esas partes está estacionaria durante tal movimiento relativo en el sentido de un estator convencional.

Más particularmente, la invención proporciona una máquina electrodinámica que comprende un rotor interior, un rotor exterior dispuesto alrededor del rotor interior para interacción con él, estando montado el rotor interior en un árbol para rotación con él, estando montado el rotor exterior para rotación alrededor del árbol, y unos medios de accionamiento para hacer girar los rotores interior y exterior uno con relación a otro, cuyos medios de accionamiento comprenden un árbol de accionamiento, un piñón de accionamiento conectado al árbol de accionamiento para rotación con él y unos piñones accionados primero y segundo en acoplamiento engranado con el piñón de accionamiento, estando conectado el primer piñón al rotor exterior para rotación con él y estando conectado el segundo piñón accionado al árbol para rotación con él a fin de efectuar la rotación del rotor interior.

Típicamente, los rotores interior y exterior giran en direcciones opuestas. Sin embargo, se entenderá que los rotores primero y segundo pueden girar alternativamente en una dirección común, pero a velocidades rotacionales diferentes para proporcionar la rotación relativa entre ellos.

Cuando la máquina electrodinámica es un generador eléctrico, el movimiento relativo entre los dos rotores genera una corriente eléctrica. Típicamente, un rotor proporciona un campo magnético que puede establecerse por un imán permanente o un electroimán. El otro rotor proporciona un conductor en el que se genera la corriente eléctrica por el movimiento del conductor a través del campo magnético. Puede proporcionarse cualquier estructura adecuada, tal como un conmutador o una disposición de anillos rozantes, para transferir corriente desde el conductor.

En la disposición preferida, con un rotor dispuesto dentro del otro rotor, se define un intersticio de aire entre ellos. En otra disposición, fuera del alcance de esta invención, los dos rotores pueden posicionarse en una relación axialmente espaciada con un entrehierro definido entre ellos.

La invención se ha concebido particularmente, aunque no exclusivamente, para uso con medios de motor como los que se describen en las solicitudes de patente provisionales australianas Nos. PQ4601 y PQ4700. Ciertas realizaciones de esos medios de motor tienen dos árboles de salida que están adaptados para girar en direcciones opuestas y que están conectados operativamente a una máquina electrodinámica para generar corriente eléctrica. La máquina electrodinámica accionada por los medios de motor puede ser una máquina electrodinámica según la presente invención.

La invención proporciona también una combinación de unos medios de motor y un generador eléctrico adaptado para ser accionado por los medios de motor, teniendo los medios de motor un primer árbol de salida y un segundo árbol de salida, teniendo el generador eléctrico un primer rotor y un segundo rotor, estando conectado de manera accionante el primer rotor al primer árbol de salida del motor y estando conectado de manera accionante el segundo rotor al segundo árbol de salida del motor, estando adaptados los rotores primero y segundo para girar uno con relación a otro a fin de provocar así la generación de una corriente eléctrica.

La invención se entenderá mejor por referencia a la siguiente descripción de varias realizaciones de la misma mostradas en los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un generador eléctrico según una primera realización;

La figura 2 es una vista lateral esquemática del generador eléctrico;

La figura 3 es una vista lateral en sección esquemática de parte del generador eléctrico;

La figura 4 es una vista lateral esquemática de un generador eléctrico según una segunda realización; La figura 5 es una vista en sección esquemática del generador eléctrico de la figura 4;

La figura 6 es una vista en alzado esquemática del generador eléctrico de las figuras 4 y 5 equipado con un mecanismo de regulación de velocidad no perteneciente a la presente invención;

La figura 7 es una vista en alzado extrema esquemática de un tren de engranajes epicíclico del mecanismo de regulación de velocidad;

La figura 8 es una vista esquemática de otra forma alternativa de mecanismo de regulación de velocidad;

La figura 9 es una vista en alzado lateral esquemática de un generador eléctrico no perteneciente a la presente invención;

La figura 10 es una vista de una cara extrema de uno de los rotores del generador eléctrico de la figura 9;

La figura 11 es una vista extrema de una cara extrema del otro rotor del generador eléctrico de la figura 9;

La figura 12 es una vista lateral esquemática de un generador eléctrico no perteneciente a la presente invención;

La figura 13 es una vista en sección del generador eléctrico de la figura 12;

La figura 14 es una vista esquemática de un mecanismo de engranaje para uso con un motor que tiene dos árboles de salida para hacer funcionar el generador eléctrico;

La figura 15 es una vista esquemática de parte del mecanismo de engranaje; y

La figura 16 es una vista esquemática de un mecanismo de engranaje para uso con un motor que tiene un árbol de salida para hacer funcionar el generador eléctrico.

Haciendo referencia ahora a las figuras 1 a 3 de los dibujos que se acompañan, se muestra una máquina electrodinámica 10 en forma de un generador eléctrico para generar una corriente eléctrica que puede ser una corriente CC o una corriente CA. En consecuencia, el generador eléctrico 10 puede funcionar como cualquier otra forma apropiada de generador, tal como una dinamo o un alternador.

El generador eléctrico 10 comprende un primer árbol 11 y un segundo árbol 12. Los dos árboles 11, 12 están soportados en cojinetes 9. Un primer rotor 13 está montado sobre el primer árbol 11 y un segundo rotor 15 está montado sobre el segundo árbol 12. Los dos árboles 11, 12 están conectados a unos medios de accionamiento 14 que funcionan para accionar los árboles en direcciones opuestas y provocar así que los rotores primero y segundo 13, 15 giren uno con relación a otro en direcciones opuestas.

En esta realización, los dos rotores 13, 15 están posicionados uno dentro de otro, con un entrehierro 17 definido entre ellos. En consecuencia, el primer rotor 13 constituye un rotor exterior y el segundo rotor 15 constituye un rotor interior. El primer rotor (exterior) 13 está soportado giratoriamente en el segundo rotor (interior) 15 por unos cojinetes 18.

Los dos rotores 13, 15 están adaptados para cooperar con el fin de generar una corriente eléctrica. Esto se consigue en esta realización debido a que el rotor exterior 13 proporciona un campo magnético establecido por medio de una estructura de electroimán 16 incorporada en el rotor. El rotor interior 15 incorpora un conductor definido por una serie de devanados 19 que están conectados a un sistema de anillos rozantes 21. En consecuencia, la construcción del rotor exterior 13 es similar a la de un estator en un generador eléctrico convencional y la construcción del rotor interior 15 es similar a un rotor en un generador eléctrico convencional. En un generador eléctrico convencional, la rotación relativa entre el rotor y el estator genera una corriente eléctrica. Se consigue un resultado similar en la presente invención, en la que la rotación relativa entre los dos rotores 13, 15 genera una corriente eléctrica que es extraída por medio del... [Seguir leyendo]

1. Máquina electrodinámica (10) que comprende un rotor interior (15) , un rotor exterior (13) dispuesto alrededor del rotor interior para interacción con él, estando montado el rotor interior (15) sobre un árbol (12) para rotación con él, estando montado el rotor exterior (13) para rotación alrededor del árbol (12) , y medios de accionamiento (14) para hacer girar los rotores exterior e interior (13, 15) uno con relación a otro, caracterizada porque los medios de accionamiento (14) comprenden un árbol de accionamiento (33) , un piñón de accionamiento (34) conectado al árbol de accionamiento (33) para rotación con él, y piñones accionados primero y segundo (35, 36) en acoplamiento de engrane con el piñón de accionamiento (34) , estando conectado el primer piñón accionado (35) al rotor exterior (13) para efectuar la rotación del mismo, y estando conectado el segundo piñón accionado (36) al árbol (12) para rotación con él con el fin de efectuar la rotación del rotor interior (15) .

2. Máquina electrodinámica según la reivindicación 1, en la que el rotor exterior (13) está soportado giratoriamente sobre el árbol (12) por cojinetes (18) .

3. Máquina electrodinámica según la reivindicación 2, en el que el rotor interior (15) está acomodado sobre el árbol

(12) entre los cojinetes (18) .

4. Máquina electrodinámica según la reivindicación 2 o 3, en la que el primer piñón accionado (35) está montado sobre una pared extrema (32) del rotor exterior (13) .

5. Máquina electrodinámica según la reivindicación 4, en la que el rotor exterior (13) es de construcción hueca y comprende una pared lateral cilíndrica (30) , la pared extrema (32) en un extremo de la pared lateral cilíndrica (30) y una pared extrema adicional (31) en el otro extremo de la pared lateral cilíndrica.

6. Máquina electrodinámica según la reivindicación 5, en la que la pared extrema (32) está montada de manera separable en la pared lateral cilíndrica (30) para proporcionar acceso al interior del rotor exterior (13) .

7. Máquina electrodinámica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el árbol (12) constituye un primer árbol y en la que está previsto un segundo árbol (11) conectado de forma accionante al rotor exterior (13) .

8. Máquina electrodinámica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un volante (37) .

9. Máquina electrodinámica según la reivindicación 8, en la que el volante (37) está conectado al rotor exterior (13) .

10. Máquina electrodinámica según la reivindicación 9, en la que el volante (37) está montado sobre el segundo árbol (11) para rotación con él.

11. Máquina electrodinámica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los rotores exterior e interior (13, 15) están adaptados para girar en direcciones opuestas.

12. Máquina electrodinámica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la máquina electrodinámica es un generador eléctrico y en la que hay un entrehierro definido entre los rotores exterior e interior (13, 15) , con lo que la interacción entre los rotores exterior e interior (13, 15) genera una corriente eléctrica por movimiento relativo entre ellos.

13. Máquina electrodinámica según la reivindicación 12, en la que uno de los rotores exterior e interior (13, 15) proporciona un campo magnético y el otro de los rotores exterior e interior (13, 15) proporciona un conductor en el que se genera la corriente eléctrica por movimiento del conductor a través del campo magnético.