Generador Electromagnético Inmóvil
"MEG" United States Patent 6362718: Inventores : Stephen L. Patrick Thomas E. Bearden James C. Hayes Kenneth D. Moore James L. Kenny
Resumen
Un generador electromagnético sin partes móviles incluye un imán permanente y un núcleo magnético que incluye recorridos magnéticos primero y segundo. Una primera bobina de entrada y una primera bobina de salida s e extienden alrededor de las porciones de la primera trayectoria trayectoria magnética, mientras que una segunda segunda bobina de de entrada y una segunda segunda bobina de salida se extienden alrededor de las porciones de la segunda trayectoria magnética.Las bobinas de entrada se pulsan alternativamente para proporcionar impulsos impulsos de corriente inducidas en las bobinas de salida. De conducción conducción de corriente eléctrica a través de cada una de las bobinas de entrada reduce un nivel de flujo del imán permanente dentro de la trayectoria del imán alrededor del cual la bobina de entrada se extiende. extiende. En una realización alternativa de de un generador electromagnético, electromagnético, el núcleo magnético magnético incluye placas anulares espaciadas, con mensajes mensajes e imanes permanentes que se extienden extienden de una manera alternante entre entre las placas. Una
bobina de salida se extiende alrededor de cada uno de estos puestos. Bobinas Bobinas de entrada se extienden alrededor de las porciones de las placas se sometieron a pulsos para causar la inducción de la corriente dentro de las bobinas de salida.
INFORMACIÓN GENERAL 1. Campo de la invención Esta invención se refiere a un generador magnético utilizado para producir energía eléctrica sin partes móviles, móviles, y, más particularmente, a un dispositivo de este tipo que tiene una capacidad, cuando se opera, de producir energía eléctrica sin s in una aplicación externa de potencia de entrada e ntrada a través de bobinas de entrada. 2. Descripción de la técnica té cnica relacionada La literatura de patentes describe una serie de generadores magnéticos, cada uno de los cuales incluye un imán permanente, dos caminos magnéticos externos al imán permanente, cada uno de los cuales se extiende entre los polos opuestos del imán permanente, medios de conmutación para causar magnética flujo fluya alternativamente a lo largo de cada uno de los dos caminos magnéticos, y una o más bobinas bobinas de salida en el cual la corriente es inducida a fluir por medio de cambios en el campo magnético dentro del dispositivo. Estos dispositivos operan de acuerdo con una extensión de la ley de Faraday, lo que indica que una corriente eléctrica es inducida dentro de un conductor dentro de un campo magnético cambiante, incluso si la fuente del campo magnético es estacionario. Un método para la conmutación de flujo magnético a fluir predominantemente a lo largo ya sea de dos trayectorias magnéticas entre los po los opuestos de un imán permanente, se describe como como un principio "de transferencia de flujo" por por RJ Radus en Ingeniero Ingeniero Digest, 23 de julio de 1963. Este principio se utiliza para ejercer una poderosa fuerza magnética en un extremo, tanto del norte y polos sur y una fuerza muy bajo en el otro extremo, extremo, sin que se utilizan en la construcción construcción de un generador generador magnético. Este efecto puede ser causado mecánicamente, por el movimiento poseedor, o bien eléctricamente, por la conducción de corriente eléctrica a través de uno o más devanados de control que se extienden alrededor de las versiones alargadas de las piezas polares 14. Varios dispositivos que utilizan este efecto se describen en la patente US. . Números 3.165.723, 3.228.013, 3.228.013, y 3.316.514, que se incorporan aquí por referencia. Otro paso hacia el desarrollo de un generador magnético se describe en la patente US. N º 3.368.141, que se incorpora aquí por referencia, como un dispositivo que incluye un imán permanente en combinación con un transformador que tiene primero y segundo segundo devanados alrededor alrededor de un núcleo, núcleo, con dos caminos para para el flujo magnético que conduce conduce desde cada polo polo del imán permanente a cualquier extremo del el núcleo, de modo que, cuando se induce una corriente alterna magnéticos cambios de dirección de flujo en el núcleo, el flujo magnético del imán permanente se dirige automáticamente a tra vés de la ruta de acceso que se corresponde con la dirección tomada por el flujo magnético a través del núcleo debido debido a la corriente.De esta manera, el el flujo magnético se intensifica. Este dispositivo puede ser utilizado para mejorar el factor de potencia de un circuito de corriente alterna típicamente cargado inductivamente. Otras patentes describen generadores magnéticos en los que la corriente eléctrica de una o más bobinas de salida se s e describe como puestas a disposición para conducir una carga, de la manera más convencional de un generador. Por ejemplo, la patente US. N º 4.006.401, que se incorpora aquí por referencia, describe un generador
electromagnético incluyendo imán permanente y un miembro de núcleo, en el que el flujo magnético que fluye desde el imán en el miembro de núcleo se alterna rápidamente por conmutación para generar una corriente alterna en un devanado en el miembro de núcleo. El dispositivo incluye un imán permanente y dos caminos de flujo magnético por separado del circuito entre los polos norte y sur del imán. Cada una de las trayectorias de circuito incluye dos medios de conmutación para abrir y cerrar alternativamente los caminos de circuito, generando una corriente alterna en un devanado en el elemento de núcleo. Cada uno de los medios de conmutación incluye un circuito magnético de conmutación de intersección de la trayectoria de circuito, con el circuito magnético que tiene una bobina de conmutación a través del cual la corriente es accionado para inducir flujo magnético para saturar la trayectoria de circuito se extiende extiende hasta el imán permanente. Potencia para conducir conducir estas bobinas se deriva directamente de la salida de una fuente de corriente alterna aplicada continuamente. Lo que se necesita es un generador electromagnético que no requiere la aplicación de una fuente de dicha corriente. Patente de Estados Unidos. N º 4.077.001, que se incorpora aquí por referencia, describe un generador magnético, o el convertidor DC / DC, que comprende un imán permanente tiene polos polos y un campo magnético magnético permanente que se extiende extiende entre los polos del imán imán separados entre sí-. Un núcleo de reluctancia variable, se dispone en el campo en relación fija con el imán y la renuencia del núcleo se varía para causar el patrón de líneas de fuerza del campo magnético a cambiar. Un conductor de salida está dispuesta en el campo en relación fija con el imán y está posicionada para ser cortado por las líneas cambiantes de la fuerza magnética permanente de manera que se induce una tensión en el conductor. El flujo magnético cambia entre caminos alternativos por medio de bobinas de conmutación que se extienden alrededor de las partes del núcleo, con el flujo de corriente está alternado entre estas bobinas de conmutación por medio de un un par de transistores de salida por por las salidas de un flip-flop. La entrada al flip flop flop es accionado por un oscilador de frecuencia ajustable. Potencia para este e ste circuito de accionamiento se suministra a través de una fuente de energía adicional, separada. Lo que se necesita es un generador magnético que no requieren la aplicación de una fuente de energía tal.Patente de Estados Unidos. N º 4.904.926, que se incorpora aquí por referencia, describe otro generador magnético utilizando el movimiento de un campo magnético. El dispositivo incluye un devanado que define una zona z ona magnéticamente conductor eléctrico que tiene bases en cada extremo, incluyendo incluyendo los elementos de de arrollamiento para la eliminación de una una corriente inducida del del mismo. El generador incluye, además, dos imanes de polos, cada uno con un primer y un segundo polo, cada primer polo magnético en comunicación con una base de la zona magnéticamente conductora. El generador incluye además un tercer imán polo, el tercer imán polo orientado intermedia de los primeros polos de los dos electroimanes polo, el tercer imán polo magnético que tiene un eje sustancialmente transversal a un eje de la zona magnéticamente conductor, el tercer imán que tiene un polo más cercana a la
zona conductora y en la relación de atracción magnética a los primeros polos de los dos electroimanes de poste, en la que los primeros polos de los los mismos son como polos. También se incluyen incluyen en el generador son elementos, elementos, en forma de arrollamientos, para revertir cíclicamente las polaridades magnéticas magnéticas de los electroimanes. Estos medios de marcha marcha atrás, a través de un cambio cíclico en las polaridades magnéticas de los electroimanes, hacen que las líneas de flujo magnético asociados con la relación de atracción magnética entre los primeros polos de los electroimanes y el polo más cercano de la tercera imán para revertir correspondientemente, correspondientemente, causando un efecto de limpieza través tr avés de la zona magnéticamente conductor, como líneas de oscilación de flujo magnético entre los respectivos primeros polos de los dos electroimanes, induciendo con ello el movimiento de electrones dentro de los devanados de salida y generando así un flujo de corriente dentro de los bobinados de salida. Patente de Estados Unidos. N º 5.221.892, que se incorpora aquí por referencia, describe un generador magnético en forma de un transformador de compresión flujo de corriente directa incluyendo un sobre magnético que tiene polos definen un eje magnético y se caracteriza por un patrón de líneas de flujo magnético en la simetría alrededor del eje polar . Las líneas de flujo magnético están desplazadas espacialmente con relación a la envoltura magnética utilizando elementos de control que son mecánicamente inmóvil en relación con el núcleo. Además, se proporcionan elementos inductivos inductivos que son también mecánicamente inmóvil en relación con la dotación magnética.Desplazamiento espacial del flujo con respecto a los elementos inductivos causa un flujo de corriente eléctrica. Además se proporcionan válvulas válvulas de flujo magnético que establecen la variable de la reluctancia re luctancia magnética para crear un patrón de dominio dominio de tiempo tiempo de, respectivamente, mejorado mejorado y disminuyó reluctancia magnética a través de las válvulas magnéticas, y, de ese modo, a través de los elementos inductivos. Otras patentes describen dispositivos utilizando elementos superconductores a causa el movimiento del flujo magnético. Estos dispositivos operan de acuerdo con el efecto Meissner, que describe la expulsión de flujo magnético desde el e l interior de una estructura de superconductor superconductor como la estructura se somete a la transición a una fase superconduct s uperconductora. ora. Por ejemplo, la patente US. N º 5.011.821, que se incorpora aquí por referencia, describe un dispositivo de generación de energía eléctrica que incluye un haz de conductores que se coloca en un campo magnético generado por norte y sur piezas polares de un imán permanente. El campo magnético se desplaza hacia atrás y adelante a través del haz de conductores por un par de películas delgadas de material superconductor. Una de las películas delgadas se coloca en el estado superconductor, mientras que la otra película delgada está en un estado de nosuperconductor. Como los estados se invierten cíclicamente entre las dos películas, el campo magnético es desviado hacia atrás y adelante a través del haz de conductores. Patente de Estados Unidos. N º 5.327.015, 5.327.015, que se incorpora aquí por referencia, describe un aparato para producir un impulso eléctrico que comprende un tubo hecho de material superconductor, una fuente de
flujo magnético montado sobre un extremo del tubo, un medio, tal como una bobina, para interceptar el flujo montado a lo largo del tubo, y un medio para modificar la temperatura del superconductor montados alrededor del tubo. A medida que el tubo está hecho progresivamente superconductor, superconductor, el campo magnético está atrapado dentro del tubo, creando un impulso eléctrico en los medios para interceptar. La reversión del estado superconductor produce un segundo pulso. Ninguno de los dispositivos descritos anteriormente patentados utilizar una parte de la energía eléctrica generada dentro del dispositivo para accionar los medios de marcha atrás se utilizan para cambiar la ruta de flujo magnético. Así, como generadores rotativos convencionales, estos dispositivos requieren una entrada constante de energía, que puede ser en forma de energía eléctrica accionar los medios de marcha atrás de uno de estos generadores magnéticos o el par de accionamiento del rotor de un generador rotativo convencional. Sin embargo, la función esencial de la parte magnética de un generador eléctrico es simplemente para cambiar ca mbiar los campos magnéticos de acuerdo con una sincronización precisa. En la mayoría de las aplicaciones convencionales de generadores magnéticos, la tensión se conecta a través de las bobinas, la creación de campos magnéticos en las bobinas que se utilizan para reemplazar los campos de los imanes permanentes, por lo que una cantidad sustancial de energía debe ser suministrado al generador para alimentar los medios de conmutación , lo que reduce r educe la eficiencia del generador. Los recientes avances en material magnético, que sobre todo han sido descritos por Robert C. O'Handley en Materiales magnéticos modernos, principios principios y aplicaciones, John Wiley & Sons, Nueva York, pp. 456-468, proporcionar aleaciones magnéticas nanocristalinas, que son especialmente adecuados sucesivamente rápida conmutación de flujo magnético. Estas aleaciones se componen principalmente de granos cristalinos, o cristalitos, cada uno de los cuales tiene al menos una dimensión de unos pocos nanómetros. Materiales nanocristalinos pueden ser hechas por aleaciones amorfas de tratamiento térmico que forman los precursores para los materiale s nanocristalinos, a la que los elementos insolubles, tales como cobre, se añaden para promover la nucleación masiva, y para que, materiales de aleación refractarios refracta rios estables, tales como c omo niobio o tántalo carburo se añaden para inhibir el crecimiento cr ecimiento del grano. La mayor parte del volumen de las aleaciones nanocristalinas se compone de cristalitos distribuidos al az ar que tienen dimensiones de aproximadamente aproximadamente 2-40 nm. Estos cristalitos son nucleadas y pasado de una fase amorfa, con elementos insolubles siendo rechazados durante el proceso de crecimiento de los cristalitos. En términos magnéticos, cada uno de los cristalitos es una partícula de dominio único. El volumen restante de las aleaciones nanocristalinas se compone de una fase amorfa en la forma de límites de grano que tiene un espesor de aproximadamente 1 nm. materiales magnéticos que tienen propiedades particularmente particularmente útiles se forman a partir de un amorfo amorfo Co - Nb - B (cobalto-niobio (cobalto-niobio de boro) aleación que tiene casi cero magnetostricción y relativamente fuerte magnetización, así como buena resistencia mecánica y resistencia a la corrosión. Un
proceso de recocido de este material se puede variar para cambiar el tamaño de los cristalitos formados formados en el material, con un fuerte efecto resultante sobre coercitividad DC. La precipitación de nanocrystallites también mejora el rendimiento de CA de las aleaciones amorfas de otro modo. Otros materiales magnéticos se forman utilizando amorfos y nanocristalinos aleaciones ricas en hierro, que generalmente muestran magnetización más grande que las aleaciones basadas en cobalto. Tales materiales son, por ejemplo, Fe - B - Si - Nb - Cu (hierro-boro-silicio-cobre-niobio) (hierro-boro-silicio-cobre-niobio) aleaciones. Si bien la permeabilidad de aleaciones amorfas ricas en hierro está limitado por sus relativamente grandes niveles de magnetostricción, la formación de un material nanocristalino de una aleación amorfa tal reduce drásticamente este nivel de magnetostricción, favoreciendo fácil magnetización. Avances También se han hecho en el desarrollo de materiales para imanes permanentes, en particular en el desarrollo de materiales que incluyen elementos de tierras raras. Tales materiales incluyen cobalto samario, SmCo.sub.5, que se utiliza para formar un material de imán permanente que tiene la mayor resistencia a la desmagnetización de cualquier material conocido. Otros materiales magnéticos se hacen, por ejemplo, usando combinaciones combinaciones de hierro, neodimio y boro. Sumario de la invención Es un primer objetivo de la presente presente invención proporcionar proporcionar un generador generador magnético que que una necesidad de una fuente fuente de alimentación externa durante el funcionamiento del generador se elimina. Es un segundo objetivo de la presente invención es proporcionar un generador magnético en el que un camino de flujo magnético se cambia s in necesidad de dominar a un campo magnético para cambiar su dirección. Es un tercer objetivo de la presente invención es proporcionar un generador magnético en el que la generación de electricidad se lleva a cabo sin partes móviles. En el aparato de la presente invención, el camino del flujo magnético de un imán permanente se conecta de una manera que no requiere el abrumador de los campos magnéticos. Además, se utiliza un proceso iterativo de conmutación auto-iniciado para conmutar el flujo magnético del imán permanente entre recorridos magnéticos alternos dentro del aparato, con la energía para operar la conmutación iterativo está proporcionado a través de un circuito de control que consta de componentes conocidos conocidos para usar bajo niveles de poder. Con auto-conmutación, una necesidad de una fuente de alimentación externa durante el funcionamiento del generador se elimina, con una fuente de alimentación independiente, tal como una batería, que se utiliza sólo para un tiempo muy corto durante el arranque del generador. Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un generador electromagnético, que incluye un imán permanente, un núcleo magnético, primera y segunda bobinas de entrada, primera y segunda bobinas de salida, y un circuito de conmutación. El imán permanente tiene polos magnéticos en los extremos opuestos. El núcleo magnético incluye un primer camino magnético, magnético, alrededor del cual las primeras bobinas bobinas de entrada y salida se extienden, extienden, y un segundo segundo camino magnético, alrededor del cual los segundos bobinas de entrada y salida se extienden, entre los extremos opuestos del imán
permanente. El circuito de conmutación conduce corriente eléctrica alterna a través de las primera y segunda bobinas de entrada. La corriente eléctrica impulsada a través de la primera entrada de aceite hace que la primera bobina de entrada para producir un campo campo magnético opuesto opuesto una concentración concentración de flujo magnético del imán permanente dentro dentro de la primera trayectoria magnética. La corriente eléctrica impulsada a través de la segunda bobina de entrada hace que la segunda bobina de entrada para producir un campo magnético opuesto una concentración de flujo magnético del imán permanente dentro de la segunda trayectoria magnética. Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un generador electromagnético, que incluye un núcleo magnético, una pluralidad de imanes permanentes, las pluralidades primera y segunda de las bobinas de entrada, una pluralidad de bobinas de salida, y un circuito de conmutación. El núcleo magnético incluye un par de placas espaciadas entre sí, cada uno de los cuales tiene una abertura central, y pluralidades primera y segunda de postes que se extienden entre las placas separadas entre sí. Los imanes permanentes se extienden cada uno entre el par de placas separadas entre sí. Cada imán permanente tiene polos magnéticos en los extremos opuestos, con los campos magnéticos de todos los imanes permanentes están alineados para extenderse en una dirección común. Cada bobina de entrada se extiende alrededor de una porción de una placa dentro de las placas separadas entre sí, entre un poste y un imán permanente. Una bobina de salida se extiende alrededor de cada poste. El circuito de conmutación conduce corriente eléctrica alterna a través de las primera y segunda pluralidades de las bobinas bobinas de entrada. La corriente eléctrica impulsada a través de de cada bobina de entrada en en la primera pluralidad de bobinas bobinas de entrada provoca provoca un aumento en el flujo flujo magnético dentro dentro de cada mensaje dentro de de la primera pluralidad de mensajes de imanes imanes permanentes en cada lado del poste y una disminución disminución en el flujo magnético magnético dentro de cada mensaje dentro de la segunda pluralidad de mensajes de los imanes permanentes permanentes en cada lado del poste. La corriente eléctrica eléctr ica impulsada a través de cada bobina de entrada en la segunda pluralidad de bobinas de entrada provoca una disminución en el flujo magnético dentro de cada mensaje dentro de la primera pluralidad de mensajes de imanes permanentes en cada lado del poste y un incremento en el flujo magnético dentro de cada mensaje dentro de la segunda pluralidad de mensajes de los imanes permanentes en cada lado del poste. Breve descripción de los los dibujos La FIG. 1 es un un alzado frontal parcialmente parcialmente esquemática de un generador magnético y circuitos eléctricos asociados construidas de acuerdo con una primera versión de la primera forma de realización de la presente invención; la fig. 2 es una vista esquemática de una primera versión de un circuito de conmutación y control dentro de los circuitos eléctricos asociados de la figura. 1; . figura 3 es una vista gráfica de señales de accionamiento producidos dentro dentro del circuito de la fig. 2; . figura4 es una vista esquemática de una segunda segunda versión de un circuito de conmutación y control control dentro de los circuitos eléctricos asociados de la figura. 1; . figura 5 es una vista gráfica de señales de
accionamiento producidos dentro del circuito de la fig. 3; . figura 6A es una vista gráfica de una señal de accionamiento primero dentro del aparato de la figura. 1; . figura 6B es una vista gráfica de una segunda señal de accionamiento en el aparato de la figura.1; . figura 6C es una vista gráfica de una señal de tensión de entrada dentro del aparato de la figura. 1; . figura 6D es una vista gráfica de una señal de corriente de entrada dentro del aparato de la figura. 1; . figura 6E es una vista gráfica de una primera señal de tensión de salida dentro del aparato de la figura. 1; . figura 6F es una vista gráfica de una segunda señal de voltaje de salida dentro del aparato de la figura. 1; . figura 6G es una vista gráfica de una señal de corriente de sa lida primero dentro del aparato de la figura. 1; . figura 6H es una vista gráfica de una señal de corriente de sa lida dentro de la segunda aparato de la figura. 1; . figura 7 es una vista gráfica de potencia de salida medida en el aparato de la figura. 1, como una función del voltaje de entrada; la fig. 8 es una vista gráfica de un coeficiente de rendimiento, calculado a partir de mediciones en el aparato de la figura. 1, como una función del voltaje de entrada; la fig. 9 es un alzado en sección transversal de una segunda versión de la primera forma de realización de la presente presente invención; la fig.10 es una vista vista superior de un generador generador magnético construido construido de acuerdo con una primera versión de una segunda forma de realización de la presente invención; la fig. 11 es un alzado frontal del generador magnético de la figura. 10; y la Fig. 12 es una vista superior de un generador magnético construido de acuerdo con una segunda versión de la segunda forma de realización de la presente invención. Descripción detallada de la invención La figura. 1 es un alzado frontal parcialmente esquemático de un generador electromagnético 10, construido de acuerdo con una primera realización de la presente invención incluir un imán permanente 12 para suministrar líneas de entrada de flujo magnético en movimiento desde el polo norte del imán 14 12 hacia el exterior en magnética material de núcleo camino de flujo 16. El material materia l del núcleo trayectoria de flujo 16 está configurado para formar un camino magnético 18 y un camino magnético izquierda 20, ambos de los cuales se extienden externamente entre el polo norte 14 y el polo sur del imán 22 12. El electromagnética generador 10 es accionado por medio de un circuito de conmutación y control 24, que alternadamente conduce corriente eléctrica a través de una bobina de entrada derecha 26 y una bobina de entrada izquierda 28. Estas bobinas de entrada 26, 28 se extienden cada u na alrededor de una porción del material del núcleo 16, con la entrada derecha de la bobina 26 que rodea una parte de la trayectoria magnética derecho 18 y con la bobina de entrada izquierda 28 que rodea una parte de la trayectoria magnética izquierda 20. Una bobina de salida derecho derecho 29 también rodea una una parte de la trayectoria magnética derecho derecho 18, mientras que a la izquierda izquierda bobina de salida 30 rodea una parte de la trayectoria magnética a la izquierda 20.
De acuerdo con una versión preferida de la presente prese nte invención, el circuito de conmutación y control 24 y las bobinas de entra da 26, 28 están dispuestos de modo que, cuando la bobina de entrada derecho 26 se energiza, un polo norte magnético está presente en su extremo izquierdo 31, el extremo más cercano c ercano al polo norte 14 del imán permanente 12, y de modo que, cuando la bobina de entrada izquierda 28 se energiza, un polo norte magnético está presente en su extremo derecho 32, que es también el extremo más cercano al polo norte 14 del imán permanente 12 Así, cuando la bobina de entrada derecho 26 está magnetizado, el flujo magnético del imán permanente 12 es repelido desde extiende a través de la bobina de entrada derecha 26. Del mismo modo, cuando la bobina de entrada izquierda 28 es magnetizada, el flujo magnético de la imán permanente 12 es repelido desde que se extiende a través de la bobina de entrada izquierda 28. Así, se ve que la conducción de corriente eléctrica a través de la bobina de entrada derecho 26 se opone a una concentración de flujo del imán permanente 12 dentro de la trayectoria magnética derecho 18, haciendo que al menos algunos de este flujo para ser transferido a la trayectoria magnética izquierda 20. Por otro lado, la conducción de corriente eléctrica a través de la bobina de entrada izquierda 28 se s e opone a una concentración de flujo del imán permanente 12 dentro dentro de la trayectoria magnética izquierda izquierda 20, haciendo que que al menos algunos de esta fundente para ser transferido a la trayectoria magnética derecho 18. Mientras que en el ejemplo de la figura. 1, la entrada de las bobinas 26, 28 se colocan a cada lado del polo norte del imán permanente 12, que está dispuesta a lo largo de una porción del núcleo 16 que se extiende desde el polo norte del imán permanente 12, se entiende que las bobinas de entrada 26, 28 podría ser tan fácilmente colocados alternativamente a cada lado del polo sur del imán permanente 12, estando dispuestos a lo largo de una porción del núcleo 16 que se extiende desde el polo sur del imán permanente 12, con la entrada e ntrada de las bobinas 26, 28 bienestar cable para formar, cuando se activa, los campos magnéticos que tienen polos sur dirigidos hacia el polo sur del imán permanente 12 En general, la entrada de las bobinas 26, 28 están dispuestos a lo largo del núcleo magnético a ambos lados de un extremo del imán permanente que forma forma una primer polo, tal como como un polo norte, norte, con las bobinas de entrada entrada está dispuesto para producir producir campos magnéticos de la polaridad de la primera polo dirigido hacia el primer polo del imán permanente. Además, de acuerdo con una versión preferida de la presente invención, la entrada bobinas 26, 28 nunca se accionan con tanta corriente que el material del núcleo 16 se satura. Conducir el material del núcleo 16 a la saturación significa que los aumentos posteriores en la corriente de entrada pueden ocurrir sin afectar los cambios correspondientes correspondientes en el flujo magnético, y por lo tanto que la energía de entrada se puede desperdiciar. De esta manera, manera, el aparato de la presente invención está provisto provisto de una ventaja ventaja en términos de la utilización eficiente de potencia de entrada en el aparato de la patente US. N º 4.000.401, en la que una porción ambos extremos de cada camino magnético es conducido a la saturación para bloquear el flujo de flujo. En el generador electromagnético 10, la
conmutación del flujo de corriente dentro de las bobinas de entrada 26, 28 no necesita se r suficiente para detener el flujo d e flujo en uno de los caminos magnéticos 18, 20 mientras que promueve el flujo de flujo magnético en el otro magnética camino. El generador electromagnético 10 funciona cambiando cambiando el patrón de flujo; no necesita ser completamente cambiado de un lado a otro.Los experimentos han determinado que esta configuración es superior, en términos de la eficiencia de uso de la energía e nergía dentro de las bobinas de entrada 26, 28 para generar energía eléctrica dentro de las bobinas bobinas de salida 29, 30, a la alternati va de disponer las bobinas de entrada y los circuitos cir cuitos de conducción de modo que el flujo del imán permanente es impulsado a través de las bobinas de entrada tal como están es tán energizados. Esta disposición de la presente invención proporciona proporciona una ventaja significativa sobre los métodos de la técnica anterior se muestran, por ejemplo, en la patente US. N º 4.077.001, en la que el flujo magnético es conducido a través de las bobinas energizadas. La configuración de la presente invención también tiene una ventaja sobre las configuraciones de la técnica anterior de la patente US. . Números 3.368.141 y 4.077.001 4.077.001 en que el flujo magnético se conmuta entre dos caminos magnéticos alternos 18, 20 con sólo una única bobina de entrada 26, 28 que rodea cada uno de los recorridos magnéticos alternos. Las configuraciones de la Patente de EE.UU.. . Números 3.368.141 y 4.077.001 requieren cada uno dos bobinas de entrada en cada uno de los recorridos magnéticos. Esta ventaja de la presente invención es significativo tanto en la simplificación de hardware y en el aumento de la eficiencia de conversión de energía. La bobina de salida derecho 29 está conectado eléctricamente a un rectificador y filtro 33, que tiene una salida conducido a través de un regulador 34, que proporciona una una tensión de salida ajustable mediante mediante el uso de un potenciómetro potenciómetro 35. La salida del regulador regulador lineal 34 es a su vez proporciona como como una entrada a un circuito circuito de detección y conmutación conmutación 36. Bajo Bajo condiciones de puesta en marcha, la detección y el circuito 36 de conmutación conecta el circuito de conmutación y control 24 a una fuente de alimentación externa 38, que es, por ejemplo, una batería batería de arranque. Después de que el generador electromagnético 10 está correctamente iniciado, el sensor sensor y el circuito de conmutación 36 sentidos que el voltaje disponible del regu lador 34 ha alcanzado un nivel predeterminado, de modo que la entrada de potencia al circuito de conmutación y control 24 se desconecta de la fuente de alimentación externa a 38 la salida del regulador de conmutación 34. Después de esto ocurre, el generador electromagnético 10 sigue funcionando sin una aplicación de energía externa. La bobina de salida izquierda 30 está conectado eléctricamente a un rectificador re ctificador y filtro 40, cuya salida está conectada a un regulador 42 , el voltaje de salida de la cual se a justa por medio de un potenciómetro 43. 43. La salida del regulador 42 está a su vez conectado a una carga externa 44. figura. 2 es una vista esquemática de una primera versión del circuito de conmutación y de control 24. Un oscilador 50 unidades de la entrada de reloj de un flip-flop 54, con las salidas Q y Q 'del flip-flop 54 está conectado a través de circuitos de excitación 56 , 58 a FETS de potencia 60, 62 de manera que la entrada de
las bobinas 26, 28 son accionados alternativamente. De acuerdo con una versión preferida de la presente invención, la tensión V aplicada a las bobinas 26, 28 a través de los FET 60, 62 se deriva de la salida del sensor y el circuito 36 de conmutación.
Higo. 3 es una vista gráfica de las señales de accionamiento de las puertas de FETS 60, 62 de la figura. 2, con el voltaje de la señal de conducción de la puerta del FET 60 está representado por la línea 64, y con la tensión de la señal de excitación FET 62 está representado por la línea 66 Tanto de las bobinas 26, 28 son accionados con tensiones positivas. figura . 4 es una vista esquemática de una segunda versión del circuito de conmutación y de control 24. En esta versión, un oscilador 70 unidades de la entrada de reloj de un flip-flop 72, con las salidas Q y Q 'del flip-flop 72 estando conectados para servir como desencadenantes de one-shots 74, 76 Los resultados de los one-shots 74, 76 están a su vez conectados a través de circuitos de mando 78, 80 para conducir FETS 82, 84, de manera que las bobinas de entrada 26, 28 son accionados alternativamente con pulsos más cortos en duración que las salidas Q y Q 'del flip flop 72.
Higo. 5 es una vista gráfica de las señales de accionamiento de las puertas de FETS 82, 84 de la figura. 4, con el voltaje de la señal de conducción de la puerta del FET 82 está representado por la línea 86, y con la tensión de la señal de conducción de la puerta del FET 84 está representado por la línea 88.Haciendo 88.Haciendo referencia de nuevo nuevo a la fig. 1, la energía se genera en la bobina de de salida derecha 29 sólo cuando el nivel de flujo magnético está cambiando en el camino magnético derecha 18, y en la bobina de salida izquierda 30 sólo cuando el nivel de flujo magnético está cambiando en el camino magnético izquierda 20. Por tanto, es deseable determinar, para una configuración de generador magnético específica, la anchura de un pulso que proporciona el cambio práctico más rápido en el flujo magnético, y luego para proporcionar esta anchura de pulso, ya sea mediante la variación de la frecuencia del oscilador 50 del aparato de la figura . 2, de modo que esta anchura de pulso se proporciona con las señales mostradas en la figura. 3, o mediante la variación de la constante de tiempo de los uno-tiros 74, 76 de la figura. 4, por lo que este ancho de pulso es proporcionada proporcionada por las señales de la figura. 5 a una frecuencia de oscilador inferior. De esta manera, las bobinas de entrada no se dejan en más de lo necesario. Cuando cualquiera de las bobinas de entrada se deja encendida durante un período de tiempo más largo que el necesario para producir el cambio en la dirección del flujo, la energía se desperdicia a través de la calefacción dentro de la bobina de entrada sin la generación adicional de energía en la bobina de salida correspondiente. Varios
experimentos se han llevado a cabo para determinar la adecuación de un generador electromagnético construido como el generador 10 en la figura. 1 para producir energía tanto para conducir la lógica de conmutación y control, proporcionando energía a las bobinas de entrada 26, 28, y para conducir una carga externa 44. En la configuración utilizada en este experimento, la entrada de las bobinas 26, 28 tenían 40 vueltas de 18 alambre de cobre -gauge, y las bobinas de salida 29, 30 tenían te nían 450 vueltas de alambre de cobre de calibre 18. El imán permanente 12 tenía una altura de 40 mm (1,575 pulg. Entre sus polos norte y sur, en la dirección de la flecha 89, una anchura de 25,4 mm (1,00 in.), En la dirección de la flecha 90, y en el otro dirección, una profundidad de 38,1 mm (1,50 (1,50 pulg.). El núcleo 16 tenía una altura, en la dirección dirección de la flecha 89, de 90 mm mm (3,542 in.), una anchura, en la dirección de la flecha 90, de 135 mm ( 5.315 in.) y una profundidad de 70 mm (2,756 pulg.). El núcleo 16 tenía un agujero central con una altura, en la dirección de la flecha 89, de 40 mm (1,575 mm) para acomodar el imán 12, y un ancho , en la dirección de la flecha 90, de 85 mm (3,346 pulg.). El núcleo 16 se fabricó de dos "C" en forma de mitades, unidas en las l íneas 92, para alojar el bobinado de bobinas bobinas de salida 29, 30 y las bobinas de entrada 26 , 28 sobre el material de núcleo. El material del núcleo era una aleación a base de hierro magnético laminado vendido por Honeywell como Metglas magnética de la aleación 2605SA1. El material de imán era una combinación de hierro, neodimio y boro. Las bobinas de entrada 26, 28 se acciona a una frecuencia de oscilador de 87,5 KHz, que se determinó para producir una eficiencia óptima utilizando un circuito de control de conmutación configurado configurado como se muestra en la figura. 2. Esta frecuencia tiene un período de 11,45 microsegundos. El flip flop 54 está dispuesto, por ejemplo, para establecer y restablecer el aumento de los bordes de la entrada de la señal de reloj del oscilador, para que cada impulso de activación uno de los FETS 60, 62 tiene una duración de 11.45 microsegundos, y para que secuencial pulsos también se separan a cada FET también están separados por 11,45 microsegundos. Figs. 6A-6H son vistas gráficas de señales que simultáneamente se produjeron dentro del aparato de las figuras. 1 y 2 durante el funcionamiento con una tensión de entrada aplicada de 75 voltios. Higo. 6A muestra una primera señal de transmisión 100 la conducción FET 60, que lleva a cabo para impulsar la bobina de entrada derecha 26. figura. 6B es muestra de una segunda señal de accionamiento 102 conducción FET 62, que lleva a cabo para impulsar la bobina de entrada e ntrada izquierda 28.
Las figuras. 6C y 6D muestran señales de corriente asociados a sociados con la conducción actual, tanto los FETS 60, 62 a partir de una fuente de voltaje de la batería y. Higo. 6C muestra el e l nivel de tensión de 104 V. Mientras que la tensión nominal de la batería fue de 75 voltios, una señal transitoria en descomposición 106 se superpone a este voltaje cada vez que uno de los FET 60, 62 se enciende para llevar a cabo. El patrón específico de esta señal transitoria depende de la resistencia interna de la batería, a sí como en un número de características del generador magnético 10. Del mismo modo, la fig.6D muestra la corriente que fluye en 106 ambos FETS 60, 62 de la fuente de la batería. Puesto que las señales s eñales 104, 106 se muestran los efectos de la corriente que fluye en ambos FETS 60, 62 los picos transitorios son 11,45 microsegundos de diferencia. Figs. 6E-6H espectáculo de tensión y corriente medidos en las bobinas de salida 29, 30 de la figura. 6E muestra una señal s eñal de salida de tensión te nsión 108 de la bobina de salida derecho 29, mientras que la figura. 6F muestra una señal de salida de voltaje 110 de la bobina de salida izquierda 30. Por ejemplo, la señal de corriente de salida 116 de la bobina de salida derecho 29 incluye una primera espiga 112 transitoria causada cuando el un impulso de corriente en la bobina de entrada izquierda 28 se enciende para flujo magnético directa a través de la trayectoria magnética derecho 18, y un segundo pico transitorio causado 114 cuando la entrada izquierda de la bobina 28 se apaga con la bobina de entrada de la derecha 26 está encendido. encendido. Higo. 6G muestra una señal señal de salida de corriente 116 de de la bobina de salida derecho 29, mientras que la figura. 6H muestra una señal de salida de corriente 118 de la bobina de salida izquierda 30. figura. 7 es una vista gráfica de potencia de salida medida usando el generador electromagnético 10 y ocho niveles de tensión de entrada, variando de 10V a 75V. La frecuencia del oscilador se mantuvo a 87,5 KHz. Los puntos de medición están representados por marcas 120, mientras que la curva 122 es generada por análisis de regresión polinómica usando un ajuste por mínimos cuadrados.
Higo. 8 es una vista gráfica de un coeficiente de rendimiento, que se define como la relación de la potencia de salida a la potencia de entrada, para cada uno uno de los puntos puntos de medición se muestran en la figura. figura. 7. En cada punto de medición, la potencia de salida fue sustancialmente mayor que la potencia de entrada. Mediciones de potencia real se calcularon en cada punto de datos usando tensión medida y los niveles actuales, con los resultados que se promediaron durante el período de la señal. Estas mediciones están de acuerdo con potencia RMS medido utilizando un osciloscopio digital Textronic THS730. THS730. Mientras que el generador electromagnético 10 era capaz de operación mucho más altas tensi ones y corrientes sin saturación, la tensión de entrada se limitan a 75 voltios debido a las limitaciones de tensión de los circuitos de conmutación se utiliza . Los expertos en la técnica pertinente entenderán que los componentes para circuitos de conmutación capaces de manejar voltajes más altos en esta solicitud son fácilmente disponibles. Los datos medidos experimentalmente se extrapoló para describir el funcionamiento a una tensión de entrada de 100 voltios, con la corriente de entrada es 140 mA, siendo la potencia de entrada 14 vatios, y con una potencia de salida resultante es 48 vatios vatios para cada una de las dos bobinas bobinas de salida 29 , 30, 30, en una corriente de salida promedio promedio
de 12 mA y una tensión de salida promedio de 4.000 voltios. Esto significa que para cada una de las bobinas de salida 29, 30, el coeficiente de rendimiento sería 3,44. Mientras que puede ser necesaria una tensión de salida de 4000 voltios para algunas aplicaciones, el voltaje de salida sa lida también se puede variar a través de un simple cambio ca mbio en la configuración de el generador electromagnético 10. La tensión de salida se reduce fácilmente mediante la reducción del número de espiras en los bobinados de salida. Si este número de vueltas se disminuye 450-12, la tensión de salida se redujo a 106,7, con un aumento resultante en la corriente de salida a 0,5 amperios para cada bobina de salida 29, 30. De esta manera, la corriente de salida y el voltaje del electromagnética generador puede variarse variando el número de espiras de las bobinas de salida 29, 30, sin hacer un cambio sustancial en la potencia de salida, que está en lugar determinado por la corriente de entrada, que determina la cantidad de flujo magnético transportados durante el proceso de conmutación. Los coeficientes de rendimiento, todas las cuales fueron significativamente mayores que 1, representan gráficamente en la figura. 8 indican que los niveles de potencia de salida medidos en cada una de las bobinas de salida 29, 30 fueron sustancialmente mayores que los correspondientes niveles de potencia de entrada de conducción tanto de las bobinas de entrada 26, 28. Por lo tanto, es evidente que el generador electromagnético 10 se puede construir en una forma auto-accionamiento, auto-accionamiento, como se discutió anteriormente anteriormente en referencia a la figura. 1. En el ejemplo de la figura. 1, a excepción de una breve aplicación de alimentación de la fuente de alimentación externa 38, para iniciar el proceso de generación de energía, la potencia necesaria para accionar la entrada de las bobinas 26, 28 se deriva enteramente de potencia desarrollada dentro de la bobina de salida derecho 29. Si el energía generada en una sola bobina de salida 29, 30 es más que suficiente para conducir las bobinas de entrada 26, 28, una carga adicional 126 puede ser añadido a ser impulsado con energía generada en la bobina de salida 29 se utiliza para generar potencia para accionar las bobinas de entrada 26, 28 Por otra parte, cada una de las bobinas de salida 29, 30 se pueden usar para dirigir una porción de los requisitos de alimentación de la bobina de entrada, por ejemplo, con una de las bobinas de salida 26, 28 proporcionando el voltaje V para el FET 60 (que se muestra en la fig. 2), mientras que la otra bobina de salida proporciona esta tensión para el FET 62. En cuanto a consideraciones termodinámicas, se observa que, cuando el generador electromagnético 10 está operando, es un sistema abierto no en equilibrio termodinámico. El sistema recibe energía estática del flujo magnético del imán permanente. Debido a que el e l generador electromagnético 10 es auto-cambiado sin un aporte de energía adicional, el funcionamiento termodinámico termodinámico del sistema es un sistema disipativo abierta, recibir, recoger y disipar la energía de su entorno; en este caso, desde el flujo magnético almacenado dentro del imán permanente. La operación continua del generador electromagnético 10 causas desmagnetización del imán permanente. El uso de un un material magnético que incluye incluye elementos de tierras raras, tales como un material de cobalto de
samario o un material que incluye hierro, neodimio y boro es preferible en la presente invención, ya que un material tal magnético tiene una vida relativamente larga en esta es ta aplicación. Así, un generador electromagnético que funciona de acuerdo con la presente invención no debe ser considerada como una máquina de movimiento continuo, sino más bien como un sistema en el que fundente irradiaba de un imán permanente permanente se convierte en electricidad, que se utiliza tanto para alimentar el aparato y p ara alimentar un carga externa. Esto es análogo a un sistema que incluye un reactor rea ctor nuclear, en el que un número de barras de combustible irradie energía que se utiliza para mantener la reacción en cadena de marcha y para calentar agua para la generación de electricidad para conducir cargas externas.
Higo. 9 es un alzado en sección transversal de un generador electromagnético 130 construido de acuerdo con una segunda versión de la primera forma de realización de la presente invención. Este generador electromagnético 130 es generalmente similar en construcción y funcionamiento al generador electromagnético 10 construido de acuerdo con la primera versión de est a forma de realización, excepto que el núcleo magnético 132 del generador electromagnético 10 está construido en dos mitades unidas a lo largo de las líneas 134, permitiendo que cada de las bobinas de salida 135 para ser enrollado sobre una bobina de plástico 136 antes de la bobina bobina 136 se coloca coloca sobre las patas 137 del núcleo núcleo 132 FIG. La figura 9 muestra muestra también una colocación alternativa de una bobina de entrada 138 En el ejemplo de la figura. 1, bobinas tanto de entrada 26, 28 fueron colocados en la parte superior del núcleo magnético 16, con estas bobinas 26, 28 está configurado para establecer campos
magnéticos que tienen polos magnéticos norte en los extremos interiores 31, 32 de las bobinas 26, 28, con estos polos norte magnético siendo así más cercana al a l extremo 14 del imán permanente 12 que tiene su polo norte magnético. En el ejemplo de la figura. 9, una primera entrada de la bobina 26 es como se ha descrito anteriormente en referencia a la figura. 1, pero la segunda bobina de entrada 138 se coloca adyacente al polo polo sur 140 del imán imán permanente 12. Esta entrada entrada de la bobina 138 está está configurado para establecer un polo magnético sur en su extremo interior 142, de modo que, cuando la bobina de entrada 138 está encendido, flujo del imán permanente 12 se dirige lejos de la trayectoria magnética izquierda 20 en la trayectoria magnética derecho 18.
Las figuras. 10 y 11 muestran un generador electromagnético 150 construido de acuerdo con una primera versión de una segunda forma de realización de la presente invención, con la figura. 10 es una vista superior del mismo, y con la figura. 11 siendo una vista en alzado frontal de la misma. Este generador electromagnético 150 incluye una bobina de salida 152, 153 en cada esquina, y un imán permanente 154 que se extiende a lo largo de cada lado entre las bobinas de salida. El núcleo magnético 156 incluye una placa superior 158, una placa inferior 160, y un poste cuadrado 162 que se extiende dentro de cada bobina de salida 152, 153. Tanto la placa superior 158 y la placa inferior 160 incluyen aberturas centrales 164. Cada uno de los imanes permanentes 154 está orientado con un poste similares, tales como un polo norte, contra la placa superior 158. ocho bobinas de entrada 166,
168 se colocan en posiciones alrededor de la placa superior 158 entre una bobina de salida 152, 153 y un imán permanente 154 Cada bobina de entrada 166, 168 está dispuesto para formar un polo magnético en su extremo más próximo al imán permanente adyacente 154 de una polaridad como a los polos magnéticos de los imanes 154 adyacente a la placa superior 158 Por lo tanto, las bobinas de entrada 166 se encienden para desviar magnética flujo de los imanes permanentes 154 de las bobinas de salida adyacentes 152, con este flujo se desvía hacia caminos magnéticos a través de las bobinas de salida 153 A continuación, las bobinas de entrada 168 168 se encienden para desviar desviar el flujo magnético de los imanes imanes permanentes 154 de las bobinas bobinas de salida adyacentes 153, con este flujo se desvíen en recorridos magnéticos a través de las bobinas de salida 152. Por lo tanto, las bobinas de entrada forman un primer grupo de bobinas de entrada 166 y un segundo grupo de entrada de bobinas 168, con estos primero y segundo grupos de bobinas de entrada están energizados alternativamente de la manera descrita anteriormente en referencia a la figura. 1 para las bobinas de la entrada única 26, 28. Las bobinas de salida producen corriente en un primer tren de impulsos que ocurren simultáneamente dentro de las bobinas 152 y en un segundo tren de impulsos que ocurren simultáneamente dentro de las bobinas 153. Por Por lo tanto, la conducción conducción de entrada de corriente corriente a través de las bobinas 166 provoca provoca un aumento aumento en el flujo de los imanes permanentes 154 dentro de los mensajes 162 que se extienden a través de bobinas de salida 153 y una disminución en el flujo de los imanes permanentes 154 dentro de los mensajes 162 que se extienden a través de bobinas de salida 152. Por otro lado, la conducción de corriente a través de entrada Bobinas 168 causa una disminución en el flujo de los imanes permanentes 154 dentro de los postes 162 que se extienden a través de bobinas de salida sal ida 153 y un aumento en el flujo de los imanes permanentes 154 dentro dentro de los mensajes 162 162 que se extienden a través de de bobinas de salida 152.Mientras 152.Mientras que el ejemplo de las Figs. 10 y 11 muestra todas las bobinas de entrada 166168 desplegadas a lo largo de la placa superior 158, se entiende que algunas de estas bobinas de entrada 166, 168 alternativamente podría ser desplegado alrededor de la placa inferior 160, en la forma general mostrada en la figura. 9, con una bobina 166, 168 estando dentro de cada circuito magnético entre un imán permanente 154 y un poste adyacente 162 162 se extiende dentro de de una bobina de salida salida 152, 153, y con con cada bobina de de entrada 166, 168 de entrada está dispuesto para producir un campo magnético que tiene una polo magnético como el polo más cercano del imán permanente adyacente 154.
Higo. 12 es una vista superior de una segunda versión 170 de la segunda realización de la presente invención, que es similar a la primera versión de la misma, misma, que se ha discutido en referencia a las Figs. 10 y 11, excepto que que una placa superior 172 y una placa inferior similar (no mostrado) mostrado) son de forma anular, anular, mientras que los imanes permanentes permanentes 174 y Mensajes 176 176 que se extiende a través de las bobinas de salida 178 son cilíndricas. Las bobinas de entrada 180 están orientados y cambiaron como se
ha descrito anteriormente en referencia a las Figs. 9 y 10. Mientras que el ejemplo de la figura. La figura 12 muestra cuatro imanes permanentes, cuatro bobinas de salida y ocho bobinas de entrada se entiende que los principios descritos anteriormente se pueden aplicar a los generadores generadores electromagnéticos que que tienen diferentes números de elementos. elementos. Por ejemplo, un dispositivo dispositivo de este tipo puede ser construido para tener dos imanes permanentes, dos bobinas de salida, y cuatro bobinas de entrada, o para tener seis imanes permanentes, seis bobinas de salida, y doce bobinas de entrada. De acuerdo con la presente invención, el material utilizado para núcleos magnéticos es preferiblemente una aleación nanocristalina, y alternativamente una aleación amorfa. El material es preferiblemente en una forma laminada. Por ejemplo, el material del núcleo es una aleación de cobaltoniobio-boro o de una aleación a base de hierro magnético. También de acuerdo con la presente invención, el material de imán permanente incluye preferiblemente preferiblemente un elemento de tierras raras. Por ejemplo, ejemplo, el material de imán permanente es es un material de cobalto de samario o una combinación de hierro, neodimio y boro. Aunque la invención ha sido descrita en sus versiones y formas de realización con un cierto grado de particularidad preferidas, se entiende que esta descripción se ha dado sólo a modo de ejemplo y que numerosos cambios en los detalles de construcción, fabricación y uso, incluyendo la combinación y disposición de las piezas, se pueden hacer sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.
R eclamaciones aciones
Lo que se reivindica es: 1. Un generador electromagnético que comprende: un imán permanente que tiene polos magnéticos en
los extremos opuestos; un núcleo magnético incluyendo recorridos magnéticos primero y segundo entre dichos extremos opuestos de dicho imán permanente, en el que dicho núcleo magnético comprende un bucle cerrado, dicho imán permanente se extiende dentro de dicho bucle cerrado , y dichos extremos opuestos de dicho imán permanente están dispuestos lados opuestos adyacentes de dicho bucle cerrado y contra las superficies internas de dicho núcleo magnético que comprende dicho bucle cerrado; una primera bobina de entrada se extiende alrededor de una porción de dicha primera trayectoria magnética, se extiende una segunda bobina de entrada alrededor de una porción de dicha segunda trayectoria magnética, una primera bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha primera trayectoria magnética para proporcionar una primera salida eléctrica; una segunda bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha segunda trayectoria magnética para proporcionar una segunda salida eléctrica; y un circuito de conmutación de conducir corriente eléctrica alterna a través de dicha primera y segunda bobinas de entrada, en el que dicha corriente eléctrica conducidos conducidos a través de dichas causas de bobina bobina primera entrada primera entrada de dicha bobina para producir un campo magnético opuesto una concentración de flujo magnético de dicho imán permanente dentro de de dicha primera magnética trayectoria, y dicha corriente eléctrica impulsada a través de dicha dicha segunda entrada de la bobina causas dicha bobina segunda entrada para producir un campo magnético opuesto una concentración concentración de flujo magnético de dicho imán permanente dentro de dicho segundo camino magnético. 2. Un generador electromagnético que comprende: un imán permanente que tiene polos magnéticos en los extremos opuestos; un núcleo magnético incluyendo i ncluyendo recorridos magnéticos primero y segundo entre dichos extremos opuestos de dicho imán permanente, en el que dicho núcleo magnético comprende un bucle cerrado, dicho imán permanente se extiende dentro de dicho bucle cerrado , dichos extremos opuestos de dicho imán permanente están dispuestos lados opuestos adyacentes de dicho bucle cerrado, y un primer tipo de polo de dicho imán permanente está dispuesto adyacente a un primer lado de dicho bucle cerrado; una primera bobina de entrada, dispuesta a lo largo de dicho primer lado dicho bucle cerrado, se extiende alrededor de una porción de dicha primera trayectoria magnética, una segunda bobina de entrada, dispuesta a lo largo de dicho primer lado de dicho bucle cerrado, se extiende alrededor de una porción de dicha segunda trayectoria magnética, una primera bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha primera camino magnético magnético para proporcionar proporcionar una primera salida eléctrica; una segunda bobina bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha segunda trayectoria magnética para proporcionar una segunda salida eléctrica; y un circuito de conmutación de conducir corriente eléctrica alterna a través de dicha primera y segunda bobinas de entrada, en el que dicha corriente eléctrica conducidos a través de dichas causas de bobina primera entrada primera entrada de dicha bobina para producir un campo campo magnético opuesto opuesto una concentración concentración de flujo magnético magnético de dicho imán permanente permanente dentro de dicha dicha
primera magnética de trayectoria, y, además, hace que dicha primera primera bobina de entrada para producir un campo magnético magnético que tiene dicho primer tipo de poste en un extremo de dicha bobina de entrada adyacente a dicho primer imán permanente, y dicha corriente eléctrica conducida a través de dichas causas de bobina segunda entrada dicha bobina segunda entrada para producir un campo magnético opuesto una concentración de flujo magnético de dicho imán permanente dentro de dicha segunda trayectoria magnética, y, además, hace que dicha segunda bobina de entrada para producir un campo magnético que tiene dicho primer tipo de polo en un extremo de dicha de dicha segunda bobina de entrada adyacente a dicho permanente . imán 3. Un generador electromagnético que comprende: un imán permanente que tiene polos magnéticos en los extremos opuestos; un núcleo magnético incluyendo recorridos magnéticos primero y segundo entre dichos extremos opuestos de dicho imán permanente, en el que dicho núcleo magnético comprende un bucle cerrado, dicho imán permanente se extiende dentro de dicho bucle cerrado , y dichos extremos opuestos de dicho imán permanente están dispuestos lados opuestos adyacentes de dicho bucle cerrado, un primer tipo de polo de dicho imán permanente permanente está dispuesto adyacente a un un primer lado de dicho bucle bucle cerrado, y un segundo segundo tipo de poste, opuesto a dicho primer tipo de polo, de dicho imán permanente está dispuesto adyacente a un segundo lado de dicho bucle cerrado; una bobina primera entrada se extiende alrededor alr ededor de una porción de dicha primera trayectoria magnética, en el que dicha primera bobina de entrada está dispuesta a lo largo de dicho primer lado de dicho bucle cerrado; un segundo bobina de entrada se extiende alrededor de una porción de dicho segundo s egundo camino magnético magnético en el que dicha segunda bobina de entrada está dispuesta a lo largo de dicho segundo lado de dicho bucle cerrado; una primera bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha primera trayectoria magnética para proporcionar proporcionar una primera primera salida eléctrica; una segunda salida bobina que que se extiende alrededor de una porción de dicha segunda trayectoria magnética para proporcionar una segunda salida eléctrica; y un circuito de conmutación de conducir corriente eléctrica alterna a través de dicha primera y segunda bobinas de entrada, en el que dicha corriente eléctrica conducidos a través de dichas causas de bobina primera entrada primera entrada de dicha bobina para producir un campo campo magnético opuesto opuesto una concentración concentración de flujo magnético magnético de dicho imán permanente dentro dentro de dicha primera magnética de trayectoria, y, además, además, hace que dicha primera primera bobina de entrada para producir producir un campo magnético que tiene dicho primer tipo de poste en un extremo de dicha bobina de entrada adyacente a dicho primer imán perm anente, y dicha corriente eléctrica conducida a través de dichas causas de bobina segunda entrada dicha bobina segunda entrada para producir un campo magnético opuesto una concentración de flujo magnético de dicho imán permanente dentro de dicha segunda trayectoria magnética, y, además, hace que dicha segunda se gunda bobina de entrada para producir un campo magnético que tiene dicho segundo tipo de polo en un extremo de dicha de dicha segunda bobina de entrada adyacente a dicho permanente . imán 4. Un generador
electromagnético que comprende: un imán permanente que tiene polos magnéticos en los extremos opuestos; un núcleo magnético incluyendo recorridos magnéticos primero y segundo entre dichos extremos opuestos de dicho imán permanente; una primera bobina de entrada entrada se extiende alrededor de una una porción de dicha dicha primera trayectoria magnética, una segunda segunda entrada bobina que se extiende extiende alrededor de una porción porción de dicha segunda segunda trayectoria magnética, una primera bobina bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha primera trayectoria magnética para proporcionar una primera salida eléctrica; una segunda bobina de salida se extiende alrededor de una porción de dicha segunda trayectoria magnética para proporcionar una segunda salida eléctrica ; y un circuito de conmutación de conducir corriente eléctrica alterna a través de dicha primera y segunda bobinas de entrada, en el que dicha corriente eléctrica conducidos conducidos a través de dichas causas de bobina bobina primera entrada primera primera entrada de dicha bobina para producir un campo magnético opuesto una concentración de flujo magnético de dicho imán permanente dentro de de dicha primera magnética camino, camino, y en donde dicha corriente eléctrica impulsada a través de dicha dicha segunda entrada de la bobina causas dicha bobina segunda entrada para producir un campo magnético opuesto una concentración concentración de flujo magnético de dicho imán permanente dentro de dicha segunda trayectoria magnética, en el que una porción de energía eléctrica inducida en dicha primera salida bobina proporciona energía al accionar dicho circuito de conmutación. 5. El generador electromagnético de la reivindicación 4, en el que dicho circuito de conmutación es accionado por una fuente de alimentación externa durante un proceso de arranque y por inducida en dicha bobina de potencia de salida durante la primera operación después de que dicho proceso de arranque. 6. El generador electromagnético de la reivindicación 2, en el que dicho núcleo magnético se compone de una aleación magnética nanocristalina. 7. El generador electromagnético de la reivindicación 6, en el que dicha aleación magnética nanocristalina es una aleación de cobalto-niobio-boro. cobalto-niobio-boro. 8. El generador electromagnético de la reivindicación 6, en el que dicha aleación magnética nanocristalina es una aleación a base de hierro. 9. El generador electromagnético de la reivindicación 2, en el que dichos cambios en la densidad de flujo dentro de dicho núcleo magnético se produce sin accionar dicho dicho núcleo magnético magnético a la saturación magnética. 10. El generador generador electromagnético de la reivindicación reivindicación 2, en el que dicho circuito de conmutación de las unidades de dicha corriente eléctrica a través de dicha primera bobina de entrada en respuesta a un primer tren de impulsos, dicho circuito de conmutación de las unidades de dicha corriente eléctrica a través de dicha segunda bobina de entrada en respuesta a un segundo tren de impulsos, alternando con pulsos dentro de dicho primer tren de impulsos, impulsos, y dichos impulsos en dicho dicho trenes primero y segundo segundo de impulsos impulsos son de aproximadamente aproximadamente 11,5 milisegundos de duración. 11. El generador electromagnético de la reivindicación 2, en el que dicho imán permanente se compone de un material que incluye un elemento de tierras raras. 12. El generador electromagnético de la reivindicación 11, en
el que dicho imán permanente se compone esencialmente de cobalto de samario. 13. El generador electromagnético de la reivindicación 11, en el que dicho imán permanente se compone esencialmente de hierro, neodimio y boro. 14. Un generador electromagnético que comprende: un núcleo magnético que incluye un par de placas separadas entre sí, en el que cada una de dichas placas espaciadas incluye una abertura central, y pluralidades primera y segunda de postes que se extienden entre dichas placas espaciadas; una pluralidad de de imanes permanentes que se extiende extiende de forma individual individual entre dicho par de placas placas separadas entre sí y entre los postes adyacentes dentro de dicha pluralidad de mensajes, en el que cada imán permanente dentro de dicha pluralidad de imanes permanentes permanentes tiene polos magnéticos magnéticos en los extremos opuestos, opuestos, en el que todos los imanes imanes dentro de dicha pluralidad de imanes están orientados orientados para producir producir magnética campos que tiene tiene una dirección común; común; primera y segunda pluralidades de bobinas bobinas de entrada, en el que cada bobina bobina de entrada dentro de de dicha primera y segunda segunda pluralidades de las bobinas de entrada se extiende extiende alrededor de una una porción de una placa placa dijo dentro de placas placas espaciadas entre un puesto en dicha dicha pluralidad de mensajes y un un imán permanente permanente en dicha pluralidad de imanes permanentes; permanentes; una bobina de salida se extiende alrededor de cada poste en dicha primera y segunda pluralidades de mensajes para proporcionar una salida eléctrica; un circuito de conmutación de conducir corriente eléctrica, alternativamente, a tra vés de dichas pluralidades primera y segunda de las bobinas de entrada, en el que dichos eléctrica movido movido por corriente a través de cada bobina bobina de entrada en dicha primera pluralidad de bobinas bobinas de entrada provoca provoca un aumento en el flujo flujo magnético dentro de cada cada mensaje dentro de dicha dicha primera pluralidad de mensajes de de imanes permanentes en cada lado de de dicho poste y una una disminución en el flujo magnético dentro dentro de cada mensaje dentro de dicha segunda pluralidad de puestos de imanes permanentes en cada lado de dicho poste, y en el que dicha corriente eléctrica conducida a través de la bobina de entrada en dicha segunda pluralidad de bobinas de entrada provoca una disminución en el flujo magnético dentro de cada mensaje dentro de dicha primera pluralidad de mensajes de imanes permanentes en cada lado de dicho poste y un un aumento en el flujo magnético dentro de cada mensaje mensaje dentro de dicha segunda segunda pluralidad de mensajes de de imanes permanentes en cada lado de de dicho poste. 15. El generador generador electromagnético de la reivindicación 14, en el que cada bobina de entrada se extiende alrededor de una porción de una trayectoria magnética a través de dicho núcleo magnético entre dichos extremos opuestos de una bobina de entrada adyacente a dicho imán permanente, dicho camino magnético se extiende a través de un mensaje dentro de dicho núcleo magnético dicha bobina de entrada adyacente , y la conducción de corriente eléctrica a través de dicha bobina de entrada causas dicha bobina de entrada para producir un campo magnético opuesto una concentración de flujo magnético dentro de dicho camino magnético. 16. El generador electromagnético de la reivindicación 14, en el que dicho circuito de conmutación es accionado por una fuente de alimentación externa durante un
proceso de arranque y en el poder inducida por dichas bobinas bobinas de salida durante el funcionamiento después después de dicho proceso de arranque. 17. El generador electromagnético de la reivindicación 14, en el que dicho núcleo magnético se compone de una aleación magnética nanocristalina. 18. El generador electromagnético de la reivindicación 2, en el que una porción de la corriente eléctrica inducida en dicha bobina primera salida proporciona energía para accionar dicho circuito de conmutación. 19. El generador electromagnético de la reivindicación 18, en el que dicho circuito de conmutación es accionado por una fuente de alimentación externa durante un proceso de arranque y por inducida en dicha bobina de potencia de salida durante la primera operación después de que dicho proceso de arranque. 20.El generador electromagnético de la reivindicación 3, en el que una porción de la corriente eléctrica eléctrica inducida en dicha bobina bobina primera salida proporciona proporciona energía para accionar dicho dicho circuito de conmutación. 21. El generador electromagnético de la reivindicación 20, en el que dicho circuito de conmutación es accionado por una fuente de alimentación alimentación externa durante durante un proceso de arranque arranque y por inducida inducida en dicha bobina bobina de potencia de salida durante la primera operación después de que dicho proceso de arranque. 22. El generador electromagnético de la reivindicación 3, en el que dicho núcleo magnético se compone de una aleación magnética nanocristalina. 23. El generador electromagnético de la reivindicación 22, en el que dicha aleación magnética nanocristalina es una aleación de cobalto-niobio-boro. cobalto-niobio-boro. 24. El generador electromagnético de la reivindicación 22, en el que dicha aleación magnética nanocristalina es una aleación a base de hierro. 25. El generador electromagnético de la reivindicación 3, en el que dichos cambios en la densidad de flujo dentro de dicho núcleo magnético se produce sin accionar dicho núcleo magnético a la saturación magnética. 26. El generador electromagnético de la reivindicación 3, en el que dicho circuito de conmutación de las unidades de dicha corriente eléctr ica a través de dicha primera bobina de entrada en respuesta a un primer tren de impulsos, dicho circuito de conmutación de las unidades de dicha corriente eléctrica a través de dicha segunda bobina de entrada en respuesta a un segundo tren de impulsos, alternando con pulsos dentro de dicho primer tren de impulsos, y dichos impulsos en dicho trenes primero y segundo de impulsos son de aproximadamente 11,5 milisegundos milisegundos de duración. 27. El generador electromagnético de la reivindicación 3, en el que dicho imán permanente se compone de un material que incluye un elemento de tierras raras. 28. El generador electromagnético de la reivindicación 27, en el que dicho imán permanente se compone esencialmente de cobalto de samario. s amario. 29. El generador electromagnético de la reivindicación 27, en el que dicho imán permanente se compone esencialmente de hierro, neodimio y boro.
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