19 OFICINA ESPAOLA DEPATENTES Y MARCAS

ESPAA

11 Nmero de publicacin: 2 199 08421 Nmero de solicitud: 20020179051 Int. Cl.7:H02K 57/00

12 PATENTE DE INVENCIN B1

22 Fecha de presentacin: 30.07.200243 Fecha de publicacin de la solicitud: 01.02.2004

Fecha de la concesin: 27.04.2005

45 Fecha de anuncio de la concesin: 01.06.200545 Fecha de publicacin del folleto de la patente:

01.06.2005

73 Titular/es: ADVANCED DYNAMICS, S.APedro Valdivia, 3128006 Madrid, ES

72 Inventor/es: Barcel Rico-Avello, Gabriel

74 Agente: Fernndez-Vega Feijoo, Mara Covadonga

54 Ttulo: Motor magntico dinmico de reducido consumo.57 Resumen:Motor magntico dinmico de reducido consumo.Motor magntico dinmico de reducido consumo, que con-siste en un cuerpo de planta circular (2) a manera de untronco de cono, que presenta en la superficie superior unabultamiento y resalte perimetral (5), desplazndose porla superficie un rotor (3) de material plstico, provisto deun imn (4) en la parte interna, existiendo en la parte in-ferior del cuerpo (2) una bobina (7) y una batera (6), ascomo un transistor (13).

Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP.ES2199084B1

Venta de fascculos: Oficina Espaola de Patentes y Marcas. C/Panam, 1 28036 Madrid

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DESCRIPCION

Motor magnetico dinamico de reducido con-sumo.Objeto de la invencion

La presente memoria descriptiva se reere auna solicitud de patente de Invencion, relativa aun motor magnetico dinamico de reducido con-sumo de corriente continua y sin escobillas, conun motor con apoyo variable, el cual esta basadoen la aplicacion de la Teora de Interacciones Di-namicas, conjuntamente con la induccion electro-magnetica.

La invencion constitutiva del motor tiene co-mo caracterstica fundamental la de presentar unreducido consumo y disponer de muy pocos ele-mentos constructivos, presentando un electroi-man dotado de un dispositivo automatico de ac-tuacion por impulsos, de tal forma que el discometalico sera activado igualmente por impulsos,redundando en la obtencion de un consumo muybajo.Campo de la invencion

Esta invencion tiene su aplicacion dentro dela industria dedicada a la fabricacion de motoresmagneticos dinamicos.Antecedentes de la invencion

Por parte del solicitante no se tiene conoci-miento de la existencia en la actualidad de unainvencion que presente las caractersticas que sedescriben en la presente memoria.Descripcion de la invencion

El motor magnetico dinamico de reducido con-sumo objeto de la invencion, esta constituido apartir de una supercie fabricada en materialplastico, delimitada, no siendo totalmente hori-zontal, ya que presentara una forma proxima aun tronco de cono o cubeta, incorporando un li-gero abultamiento central.

Esta supercie esta delimitada por un rebordeperimetral con el n de delimitar el area de des-plazamiento del rotor, disponiendo tambien de unrotor en forma de peonza, provisto de un discoo volante en su parte central de hierro imanta-do situado transversalmente al eje de revolucion,el resto del rotor estara fabricado en materialplastico, y el rotor girara sobre su eje principalperpendicularmente a la supercie de la cubeta.

En la parte inferior de la cubeta se ha dis-puesto una bobina con dos vueltas de devanadoalrededor de un nucleo fabricado en un tubo deacero, y en el circuito se dispone de un transis-tor y una alimentacion de corriente continua, quepodra ser para motores de peque~no amperaje,una batera comun par el suministro de energa.

Puesto en funcionamiento el rotor con giro so-bre su eje principal, el iman generara un campoelectromagnetico en el circuito de la bobina, lacual amplicara el campo magnetico creado porel rotor.

La batera, o cualquier fuente de corriente con-tinua mantendra el campo electromagnetico ge-nerado por la bobina, el cual repelera al discoimantado del rotor, generando una alimentacionde energa cinetica en este rotor por efecto de lainteraccion dinamica resultante de acuerdo con laTeora de Interacciones Dinamicas.

De esta forma, la bobina suministra energa

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electromagnetica procedente de la fuente de ali-mentacion electrica, que el rotor transforma enenerga cinetica, con la que puede superar las per-didas por friccion e incrementar su velocidad derotacion.

El electroiman de la bobina generara un parmagnetico que actuara sobre los polos del discoimantado del rotor, generando un par de interac-cion dinamica perpendicular al anterior, el cualmantendra la dinamica del rotor.

El transistor actua como un simple interrup-tor, de manera que cuando se para el rotor, elmotor se para y la alimentacion de energa se in-terrumpe con el consiguiente ahorro.

A medida que el rotor se mueve por la su-percie concava, el transistor se apaga y se en-ciende, segun que el rotor salga o entre del pe-que~no campo electromagnetico generado por labobina y que esta situado en el centro de la base.

Gracias a este sistema el consumo de energaes muy reducido y, en su caso, la duracion de unabatera se hara muy larga.Descripcion de los dibujos

Para complementar la descripcion que se estarealizando y con objeto de ayudar a una mejorcomprension de las caractersticas de la invencion,se acompa~na a la presente memoria descriptiva,como parte integrante de la misma, dos hojas deplanos en las cuales con caracter ilustrativo y nolimitativo, se ha representado lo siguiente:

La gura numero 1.- Representa una vista enperspectiva del objeto de la invencion, co-rrespondiente a un motor magnetico dina-mico de reducido consumo.

La gura numero 2.- Refleja una vista por A-Bdel objeto representado en la gura nume-ro 1.

La gura numero 3.- Corresponde por ultimo auna vista del esquema de funcionamiento.

Realizacion preferente de la invencionA la vista de estas guras, pude observarse

como el motor magnetico dinamico de reducidoconsumo (1), esta constituido a partir de un cuer-po (2) de planta circular, que adopta una con-guracion proxima a un tronco de cono, provistade un ligero abultamiento central y dotada de unreborde (5) perimetral en la parte superior, conobjeto de evitar que una peonza (3) fabricada enmaterial plastico y provista de un iman (4) y si-tuado en su zona interna no salga al exterior, te-niendo en la parte interna una batera (6) y unabobina (7) con dos vueltas de devanado alrededora un nucleo de tubo de acero.

En el circuito se ha previsto un transistor (13)que actua como interruptor.

El rotor puede ser movilizado con un motorelectrico convencional, con un brazo mecanicopara volver a ponerle en funcionamiento en casode parada fortuita.

Este motor dinamico puede estar provisto depalas alrededor de su eje principal con objeto depermitir su actuacion como un ventilador o sis-tema de refrigeracion.

La invencion cuenta con alimentacion (10), taly como se muestra en la gura numero 3 de pe-que~no voltaje, siendo la alimentacion de corriente

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continua y para motores de peque~no amperajebastara una batera convencional.

Pues en movimiento el rotor (3) con giro sobresu eje principal, el iman (4) genera un campo elec-tromagnetico en el circuito (11) de la bobina (7),la cual amplicara el campo magnetico creado porel rotor (3).

La batera, o cualquier fuente de corriente con-tinua mantendra el campo electromagnetico gene-rado por la bobina (7), el cual repelera al discoimantado (4) del rotor (3), generando una alimen-tacion de energa cinetica en este rotor.

De esta forma, la bobina (7) suministra ener-ga electromagnetica procedente de la fuente dealimentacion electrica (10) que el rotor trans-forma en energa cinetica, con la que puede su-perar las perdidas por friccion y aumentar su ve-locidad de rotacion.

El electroiman de la bobina (7) generara unpar magnetico que actuara sobre los polos deldisco imantado del rotor, generando un par deinteraccion dinamica perpendicular al anterior, elcual mantendra la dinamica del rotor.

El transistor (13), tal y como se ha dicho an-teriormente actua como un simple interruptor, demanera tal que cuando se para el rotor (3) el mo-tor se para y la alimentacion de energa (10) seinterrumpe con el consiguiente ahorro.

Siguiendo la gura numero 2, se observa quecuando uno de los polos del iman (4), por ejemploel sur, se acerca a la bobina, se genera corrienteen la espira externa (11), con una direccion tal

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que hace que la base del transistor se positivice,provocando una corriente emisora-colectora quefluye a lo largo de la espira (12).

Las conexiones deben hacerse de tal modo quela corriente (12) fluye en direccion opuesta a la de(11), y la razon estriba en la Ley de Lenz, es decirla corriente inducida en (11) generara una nuevacorriente en (12) de sentido contrario a la de (11).

Los efectos de la influencia del campo magne-tico de (11) en relacion con el de (12) no tieneninteres en nuestro supuesto, ya que estos camposmagneticos son debiles en comparacion con el delelectroiman (7).

El rotor (3) que adopta la forma de una peon-za fabricada en material plastico puede tenercualquier dimension en funcion de la potencia quese quiera disponer, no teniendo influencia el quese trate de un circuito NPN o PNP, ya que estosimplemente afecta a la polaridad y a las direccio-nes, si ningun cambio en el resultado nal.

Las espiras de la bobina seran de seccion decable muy peque~na y de unas 4.000 vueltas de en-rollamiento, rodeando un tubo cilndrico de hie-rro.

La velocidad de giro del rotor podra ser am-pliamente variable pero no inferior a 3.000 revo-luciones por minuto.

En la zona central y en coincidencia con lasupercie de la cara superior del cuerpo tronco-conico (1) existe un regruesado de conguracionconcava, determinante del punto central de estacara.

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REIVINDICACIONES

1. Motor magnetico dinamico de reducidoconsumo, provisto o no de palas en su rotor, quepresenta medios de arranque convencionales so-bre el rotor y provisto opcionalmente de un bra-zo mecanico para su recuperacion automatica encaso de parada fortuita (1), pudiendo disponerde una jaula perimetral de mallazo metalico deproteccion, caracterizado por estar constituidoa partir de un cuerpo que adopta la forma deuna cubeta o tronco de cono (2), dotado de unligero abultamiento central, presentando la su-percie superior un resalte perimetral (5), limi-tativo del area de desplazamiento del rotor (3),que puede adoptar la forma de peonza e incorpo-rando en su interior un disco o volante en su partecentral, congurado como un hierro imantado (4)situado transversalmente al eje de revolucion, es-tando el rotor fabricado en material plastico, gi-rando sobre su eje principal y perpendicularmentea la supercie de la cubeta (2).

2. Motor magnetico dinamico de reducidoconsumo, segun la primera reivindicacion, carac-

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terizado porque en el interior de la cubeta (2)se ha previsto la incorporacion de una bobina (7)con dos vueltas de devanado alrededor de un nu-cleo de tubo de acero, incorporando un transistor(13) y una alimentacion (10) de corriente conti-nua, as como una batera (6).

3. Motor magnetico dinamico de reducidoconsumo, segun las anteriores reivindicaciones,caracterizado porque el motor se apaga y se en-ciende a tenor de que el rotor (3) entre o salga delcampo electromagnetico generado por la bobina(7) situado en el centro de la base del cuerpo (2),actuando el transistor como un interruptor.

4. Motor magnetico dinamico de reducidoconsumo, segun las anteriores reivindicaciones,caracterizado porque las espiras de la bobina(7) son de seccion reducida 4.000 vueltas de en-rollamiento, rodeando un tubo cilndrico.

5. Motor magnetico dinamico de reducidoconsumo, segun las anteriores reivindicaciones,caracterizado porque en la zona central de lacara superior del cuerpo tronco-conico (1) existeun regruesado de conguracion roma.

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11 ES 2 199 08421 N de solicitud: 20020179022 Fecha de presentacin de la solicitud: 30.07.200232 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TCNICA

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DOCUMENTOS RELEVANTES

Categora Documentos citados Reivindicacionesafectadas

Categora de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de la

misma categoraA: refleja el estado de la tcnica

O: referido a divulgacin no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentacin

de la solicitudE: documento anterior, pero publicado despus de la fecha

de presentacin de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

5 para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n:Fecha de realizacin del informe Examinador Pgina

28.10.2003 P. Valbuena Vzquez 1/1

X US 5883454 A (HONES et al.) 16.03.1999, columna 6, 1,2,4,5lnea 39 - columna 7, lnea 9; columna 7, lnea 33 - columna 8,lnea 38; figuras 1,1A,4.

A US 5404062 A (HONES et al.) 04.04.1995, todo el documento, 1,4,5en especial, figura 11 y columna 6, lnea 57 - columna 7,lnea 8.

A US 5535582 A (DAWELETZ) 16.07.1996, todo el documento. 1-5

A US 4382245 A (HARRIGAN) 03.05.1983, todo el documento. 1,5

A HENDERSHOT, Jr et al. Design of Brushless Permanent-Magnet 3Motors. Oxford: Magna Physics Publishing and Clarendon Press,1994, ISBN: 1-881855-03-1, pginas 1-19 a 1-25.

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