DE102014201268A1

DE102014201268A1 - Einrichtung zur Energieumwandlung

Info

Publication number: DE102014201268A1
Application number: DE102014201268.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-07-23
Also published as: WO2015110994A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung und Gewinnung elektrischer Energie mit mindestens einem Elektromotor (1) und mindestens einem Generator (2), bei der der Elektromotor (1) mit einer drehbar gelagerten (11) Scheibe (4) entweder mit Permanentmagneten (3) oder mit Spulen als Rotor (4) und ringförmig angeordneten Spulen (6) oder Permanentmagneten als Stator (6) ausgestattet ist. Dabei sind die Spulen oder die Permanentmagnete (3) und die Spulen (5) zueinander in einem Abstand angeordnet. Der Generator (2) besteht aus einem Rotor (5) mit einem kleineren Durchmesser (d-2) im Vergleich zum Durchmesser (d-1) des Rotors (4) des Elektromotors (1) und einem mit dem Stator (6) mechanisch verbundenen Gehäuse (9) des Stators (10) des Generators (2). Die Welle (14) des Rotors (4) des Elektromotors (1) und die Welle (15) des Rotors (6) des Generators (2) sind miteinander durch die Verbindungeinrichtung (16) gekoppelt und der Generator (2) ist über eine Steuereinrichtung (12) mit dem Elektromotor (1) und mindestens einem Anschluss (13) zur Abgabe elektrischer Energie zusammengeschaltet. Die Energie ist eine den Elektromotor (1) antreibende Energie und eine Energie, die mindestens einen mit dem Anschluss (7) verbundenen Verbraucher nach dem Anlauf der Vorrichtung bis zum Betriebszustand, der durch die Arbeitsparameter der Vorrichtung bestimmt wird, und nach dem Abschalten der Elektroenergie am Anschluss (13) mit Elektroenergie versorgt.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Umwandeln von elektrischer Energie mit mindestens einem Elektromotor und mindestens einem Generator.
Dazu weist der Elektromotor eine drehbar gelagerte Scheibe mit Permanentmagneten oder mit Spulen als Rotor und ringförmig angeordneten Spulen oder Permanentmagnete als Stator auf, wobei die Spulen oder die Permanentmagnete mit den Spulen mit einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sind. Der Generator besitzt einen, im Vergleich zum Rotor des Elektromotors, im Durchmesser kleineren Rotor und ein mit den Stator des Elektromotors mechanisch verbundenes Stator-Gehäuse. Der Rotor des Elektromotors und der Rotor des Generators sind miteinander gekoppelt. Der Generator ist über eine Steuereinrichtung mit dem Elektromotor und mit mindestens einem Anschluss zur Abgabe elektrischer Energie zusammengeschaltet, wobei sie eine den Elektromotor antreibende Energie ist und gleichzeitig zur Energieversorgung eines mit dem Anschluss verbundenen elektrischen Verbrauchers dient.
Der Elektromotor ist durch die Anwendung von Spulen und Permanentmagneten permanent erregt, wobei die Drehbewegung durch ein umlaufendes Magnetfeld generiert wird, das durch Ansteuerung von Spulen erzeugt wird. Sie können gegenüber dem Rotor als Stator fixiert sein. Das Magnetfeld wirkt dabei zwischen mindestens einer Spule und einem Permanentmagneten des Rotors oder Stators. Das Magnetfeld, wie bereits bekannt, wird von den stromdurchflossenen Erregerwicklungen der Spulen erzeugt. Wobei die Magnete und Spulen auf Magnetkreisen montiert werden können. Weiterhin können diese beispielsweise am Stator angeordnet sein, so dass eine Außenpolmaschine realisiert wird. Wobei in der Konstruktion des Motors eine bekannte Methode der Selbsterregung des Magnetfeldes im Rotor realisiert wurde. Mittels des Rotors wird der Rotor des Generators angetrieben. Der Generator ist auch eine bekannte rotierende elektrische Maschine, in der durch elektromagnetische Induktion mechanische Energie in elektrische umgewandelt wird. Wobei die Baugruppen der Vorrichtung aus diversen Metallen und Kompositionsmaterialien, entsprechend der Festigkeitslehre, hergestellt werden. Die Kerne der Spulen werden auch nach bekannten Methoden hergestellt und können auf eine metallische Oberfläche oder in einen Magnetkreis montiert werden. Der Generator und der Elektromotor sind über die Steuereinrichtung miteinander verbunden, wobei ein Teil der erzeugten Energie zum Betrieb des Elektromotors und ein weiterer Teil zur Energieversorgung zur Verfügung steht. Dabei besitzt die Vorrichtung mindestens einen Anschluss für einen Verbraucher.
Somit stellt die Vorrichtung eine Vorrichtung für eine unterbrechungsfreie Gewinnung von Elektroenergie dar. Dabei greift die Kraft der elektromagnetischen Felder, die in der Lage ist, den mit dem Rotor des Generators verbundenen Rotor des Elektromotors zu drehen, an den am weitesten von der Drehachse entfernten Punkten des mit dem Rotor des Generators verbundenen Rotor des Elektromotors an. Nach dem Erreichen des Betriebszustands, der durch die Betriebskennwerte des Elektromotors und des Generators definiert wird, wird Elektroenergie erzeugt, die durch das Verhältnis der aufgewendeten Elektroenergie pro Zeiteinheit zu der gewonnenen Elektroenergie pro Zeiteinheit definiert wird. Während der Rotation des Elektromotors wird die vom Generator generierte Elektroenergie, der mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist, größer sein als die Elektroenergie, die vom Elektromotor verbraucht wird. Bedingung dazu ist, dass der Radius des Rotors des Elektromotors größer als der Radius des damit gekoppelten Rotors des Generators ist.
Das Wesen der Erfindung erklärt sich aus der Gesamtheit der bekannten Gesetze. Dies wurde am Beispiel der Berechnung der Winkelbeschleunigung und der Berechnung der Abbremsung eines Drehkörpers (Schwungrad) – Rechenbeispiel Nr. 1 – dargestellt. Vorrichtungen, bei deren Konstruktionen die rotierende Masse eines Schwungrads als Energiespeicher in Form des Rotors des Elektromotors genutzt wird und die gespeicherte Energie des Schwungrads zur Gewinnung einer anderen Energieart dient, haben einen höheren Wirkungsgrad.
Dies wurde auch in den Rechenbeispielen der Relation der Drehmoment-Kennwerte von elektrischen Maschinen – Rechenbeispiel Nr. 2 – dargestellt. Dabei ist es notwendig die Spannungsverteilung und Relation der Magnetfeldflächen des Motors und Generators zu berücksichtigen.
Es ist sinnvoll, eine Formel für die Berechnung der Relation der Wechselwirkung der Drehmomente der Vorrichtung abzuleiten, die als Koeffizient der Kraftnutzung (KKN) der elektrischen Maschine (gezeigt im Beispiel der Berechnung Nr. 2) zu verstehen ist, da das Rechenbeispiel Nr. 1 nur eine Vorstellung über die Energie der rotierenden Massen gibt.
Das Rechenbeispiel Nr. 2 zeigt, dass die Dimensionen des Motors und des Generators, d. h. die Bedingungen, unter denen die Vorrichtung arbeiten kann, beschränkt sind. Im Beispiel sind Möglichkeiten zur Herstellung dieser Vorrichtung beschrieben.
Dabei muss die Konstruktion der Vorrichtung, die die Energie des rotierenden Schwungrads, als Rotor des Elektromotors, in eine andere Energieart umwandelt, einen die Gewinnung der Energie unterstützenden Drehkörper in Form des Rotors des Generators mit einem Durchmesser haben, der kleiner sein muss, als der Durchmesser an den Angriffspunkten der Kraft, die dieses Schwungrad in Drehung versetzt.
In diesem Fall kann die elektrische Energie, die aus der mechanisch mit dem Schwungrad verbundenen Einrichtung, während dessen Rotation, gewonnen wird, vorteilhafterweise zur Aufrechterhaltung der Beschleunigung des Schwungrads genutzt werden, wenn die gewonnene Energie größer ist, als die in den gleichen Zeitintervallen für die Aufrechterhaltung der Rotation des Schwungrads notwendige Energie.
Dabei kann man die Energie, die im Prozess der Umwandlung der Energie des rotierenden Schwungrads in eine andere Energieart gewonnenen wird, für die Durchführung zusätzlicher Arbeit genutzt werden, wenn eine größere Energiemenge gewonnen wird, als die für die Aufrechterhaltung der Rotation des Schwungrads notwendig ist.
Die Erfindung ist auf das Ergebnis der Nutzung der Wechselwirkung von rotierende Körpern gerichtet.
Die aus dem rotierenden Generator gewonnene zusätzliche Elektroenergie, die durch das Verhältnis der aufgewendeten Elektroenergie pro Zeiteinheit zu der gewonnenen Energie pro Zeiteinheit definiert wird, kann für die Aufrechterhaltung der Drehbewegung des Elektromotors selbst und für die Verrichtung von Arbeit in anderen Einrichtungen in Form von mindestens einem Verbraucher genutzt werden. Unter der Bedingung, dass die gewonnene Elektroenergie größer ist als die für den Erhalt der Drehbewegung des Rotors des Elektromotors aufgewendete Energie, jedoch klein genug ist, um unfähig zu sein eine Kraft zu erzeugen, die in der Lage ist, die Drehbewegung des Rotors des Elektromotors anzuhalten.
Die zum Abbremsen eines rotierenden Rotors des Elektromotors aufgewendete Energie, die an einem Punkt gewonnen wird, der nicht das Zentrum der Drehachse des Rotors des Generators ist, ist in der gleichen Zeiteinheit immer größer als die Energie, die dafür verwendet wird, um den Rotor des Elektromotors in eine Drehbewegung zu versetzen, wenn die Punkte, an denen die Kräfte angreifen, die den Rotor des Elektromotors in eine Drehbewegung versetzen, weiter von dem Drehpunkt des Rotors des Elektromotors und weiter von den Bremspunkten des Rotors des Generators entfernt sind. Wenn die Bremskraft des Rotors des Generators über die für die Drehbewegung des Rotors des Elektromotors angreifende Kraft hinaus erhöht wird, kann ein Modus der Selbsterzeugung mit Gewinnung zusätzlicher Elektroenergie erreicht werden.
Die Stabilität der Selbsterzeugung der Vorrichtung für die Generierung von Elektroenergie wird durch folgende Bedingung bestimmt: die Energie, die für die Aufrechterhaltung der Beschleunigung der Drehbewegung des mit dem Rotor des Generators verbundenen Rotors des Elektromotors verbraucht wird, bewirkt eine Beschleunigung (Anlauf) des Rotors des Elektromotors, die größer als die negative Beschleunigung (Abbremsen) des Rotors des Generators ist. Dabei muss die Bremskraft des Rotors des Generators größer als die angreifende Kraft, die eine positive Beschleunigung (Anlauf) der Rotation des Rotors des Elektromotors bewirkt, jedoch nicht größer als der Wert sein, der eine negative (entgegengesetzte) Rotation des Rotors des Generators bewirken kann.
Nach der Weiterbildung des Anspruchs 1 ist der Elektromotor zumindest zum Anlassen über die Steuereinrichtung mit einem elektrischen Netz verbunden. Das betrifft den Anlauf der Vorrichtung zur Umwandlung und Gewinnung elektrischer Energie mindestens bis der Generator elektrische Energie abgibt. Idealerweise sollte der Elektromotor bis zum Erreichen der Betriebsdrehzahl mit dem Netz verbunden sein.
In Weiterbildung des Patentanspruchs 1 stellt der rotierende Rotor mit oder in Verbindung mit dem Generator ein Modul, das ähnlich einem Kreiselinstrument oder Gyroskop ist, dar. Außerdem, kann das Modul kardanisch aufgehängt sein, oder sich im Rahmen, oder im Gehäuse befinden. Ein derartiges Gyroskop kann übrigens in der Verkehrstechnik, insbesondere zur Orientierung und Navigation, eingesetzt werden. Darüber hinaus kann dieses zur Lageregelung in Raketen, Fluggeräten oder Torpedos verwendet werden.
In Weiterbildung des Patentanspruchs 1, Rechenbeispiel Nr. 2, ist die Vorrichtung leistungsfähig, wenn das Drehmoment des Elektromotors größer ist, als das Drehmoment des Generators.
Die miteinander gekoppelten Rotoren des Elektromotors und des Generators der Vorrichtung sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 zum Anlassen mit einer eine Drehbewegung erzeugenden Vorrichtung verbunden. Wobei die eine Drehbewegung erzeugende Vorrichtung mindestens einen Motor aufweist oder eine handbetriebene Vorrichtung ist. Für diesen Fall kann eine bekannte Verbrennungskraftmaschine zur Erzeugung der Drehbewegung des Elektromotors eingesetzt werden. Darüber hinaus kann der Motor auch ein externer oder integrierter Elektromotor sein, der mit einem Akkumulator als Energiequelle verbunden sein kann. Günstiger ist es, wenn der Akkumulator über eine Ladeeinrichtung mit einem Solarmodul verbunden wäre, so dass die Sonnenenergie zum Anlassen der Vorrichtung nutzbar sein kann. Eine handbetriebene Vorrichtung zur Erzeugung einer Drehbewegung kann beispielsweise eine bekannte Kurbel sein, einzeln oder mit einem Mechanismus.
Außerdem kann die Kraft strömender Medien genutzt werden. Derartige Vorrichtungen sind Wind- oder Wasserkraftanlagen, wobei die strömenden Medien Luft oder Wasser sind.
Die Rotoren des Elektromotors und des Generators der Vorrichtung sind nach der Weiterbildung der Patentansprüche 4, 5, 6, 7 direkt über mindestens ein Getriebe oder über eine Kupplung miteinander verbunden. Letztere kann beispielsweise eine Magnetkupplung sein. Die Kupplung kann auch als extern betätigbare Schaltkupplung konstruiert sein. Die Verbindung kann in Form einer Kardankupplung ausgeführt sein.
Das Getriebe ist nach der Weiterbildung der Patentansprüche 6, 7 ein Übertragungsgetriebe, wobei entweder die Drehzahl des mit dem Rotor des Generators verbundenen Abtriebs größer als die Drehzahl des mit dem Rotor verbundenen Elektromotors oder die Drehzahl des mit dem Rotor des Generators verbundenem Abtriebs kleiner als die Drehzahl des mit dem Rotor verbundenem Elektromotors ist. Das Übertragungsgetriebe kann dazu als bekanntes Zahnrad- oder Reibradgetriebe ausgeführt sein.
Der Elektromotor der Vorrichtung und der damit gekoppelte Generator sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 ein Modul und damit ein Kraftwerk oder ein Teil eines Kraftwerkes. Weiterhin sind die Rotoren von mindestens zwei Modulen jeweils miteinander gekoppelt oder über eine mechanisch oder magnetisch betätigbare Kupplung oder Schalteinheit mittels der Steuereinrichtung miteinander verbindbar. Dem Modul kann dadurch mindestens ein weiteres Modul zugeschaltet werden, die mit den zusammengeschalteten Rotoren ein Kraftwerk bildet. Darüber hinaus können mindestens zwei Module so mit der Steuereinrichtung verbunden sein, dass zwei unabhängig voneinander arbeitende Module über die Steuereinrichtung ein Kraftwerk bilden.
Der Rotor des Generators ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 im Rotor des Elektromotors der Vorrichtung integriert. Der Rotor des Generators ist dabei ein Bestandteil des Rotors des Elektromotors. Die Scheibe und damit der Rotor des Elektromotors ist gleichzeitig der Rotor des Generators. Dazu befinden sich die Magnetfelder des Elektromotors am Außenbereich der Scheibe als Rotor und die Magnetfelder des Generators zwischen der Drehachse und den Magnetfeldern des Elektromotors, insbesondere in der Nähe der Drehachse der Scheibe. Die Konstruktion vereinfacht sich dadurch wesentlich.
In Weiterbildung des Patentanspruches 9 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Generators im Rotor des Elektromotors der Vorrichtung ohne eine Stützwelle mit integrierten Statoren in einem Gehäuse integriert ist. Der integrierte Rotor des Generators und Rotor des Elektromotors sind in einem flüssigen Medium, das den Raum zwischen dem gemeinsamen Rotor und dem Gehäuse auffüllt, montiert. Somit ist diese Konstruktion bei der Herstellung der Mikrogenerierungsvorrichtungen einsetzbar.
In Weiterbildung der Patentansprüche 1, 8, 9 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pumpe für die Beförderung von flüssigen und gasförmigen Medien ist.
In Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Paare Magnet – Spule oder Spule – Spule des Elektromotors oder des Generators der Vorrichtung auf verschiedenen Radien angeordnet sind, was die Möglichkeit ergibt, die Ausgangsleistung der Vorrichtung zu erhöhen, ohne dabei die Abmessungen der Vorrichtung zu verändern.
In Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Generators in Form eines Rades mit Abschlussring gefertigt ist, auf dem die Magnete montiert sind, und der Anschlussring mit der Welle mittels der Speichen verbunden ist. Wobei die Verbindung des Abschlussringes mit der Welle des Rotors so realisiert werden kann, dass sie die Bewegung der flüssigen und gasförmigen Medien sichert.
In Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Motor oder der Generator der Vorrichtung mit einem oder mit mehreren verbundenen Generatoren oder Motoren integriert ist. Somit ist es möglich, Module mit höheren Ausgangsparametern herzustellen.
In Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Motors und des Generators in verschiedenen räumlichen Konfigurationen ausgeführt werden können, die die Bedingungen der Masseumdrehungen um die Drehachse erfüllen. Diese Bedingungen ermöglichen den Bau verschiedener räumlicher (drei-dimensionaler) Konstruktionen der Vorrichtung.
Die Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete und Spulen der Vorrichtung im Motor und Generator in beliebiger räumlicher Anordnung auf den Tragflächen der Vorrichtung fixiert werden. Dies ermöglicht eine kompakte Ausführung der Vorrichtung.
Der Elektromotor der Vorrichtung nach der Weiterbildung des Patentanspruches 1, der Rotor des Motors der Vorrichtung ist der Abschlussring des Rades eines Transportmittels. Somit ergibt sich die Möglichkeit, die Vorrichtung als Antriebseinrichtung mit einem vorteilhafteren Effekt der Rekuperation beim Bremsen des Transportmittels zu nutzen.
Die Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem Rohr integriert ist. Wobei der Rotor des Generators in Form von Flügelschaufeln ausgeführt ist, die in der Lage sind Flüssigkeits- und Gasströme zu befördern, und der Stator des Elektromotors durchgängige Öffnungen für den Durchlass von flüssigen und gasförmigen Medien hat. Diese Konstruktion ist auch für die Nutzung in Flugapparaten und in Schiffsanlagen als Schiffsschrauben geeignet.
Nach Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren der Vorrichtung aus Magnetplatten mit gebildeten Magnetpolen gefertigt werden. Diese konstruktive Lösung vereinfacht die Herstellung von kleinen Geräten.
Nach Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektromotors in Form eines Hohlkörpers mit ein- oder mehrreihigen Magneten ausgeführt ist. Solch eine Konstruktion ermöglicht, die Leistung des Elektromotors im Wesentlichen zu steigern, wobei die Masse und die Größe sich mindern.
Nach Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektromotors T-förmig ausgeführt ist. Solch eine Konstruktion ermöglicht, die Leistung des Elektromotors im Wesentlichen zu steigern, wobei die Kennwerte die Masse und die Größe sich mindern.
Nach Weiterbildung des Patentanspruches 1 wird die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen so angeordnet sind, dass sie einen gemeinsamen Kern haben und die Magnete beidseitig umrahmen. Was im Wesentlichen die Konstruktion vereinfacht und ermöglicht, dass auf die langen Magnetleitungen, die die Scheibe umkreist hätten, verzichtet wird. Ein Beispiel für die Konstruktion der Erfindung ist prinzipiell auf den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Es wird gezeigt:
1 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung als ein Modul für die Umwandlung und Generierung von Elektroenergie. Der Elektromotor 1 ist ein permanenterregter Elektromotor 1 mit einer drehbar gelagerten Scheibe 4 mit Permanentmagneten 3 als Rotor 4 und ringförmig angeordneten Spulen 5 mit einem Kern als Stator 6. Die Permanentmagnete 3 und die Spulen 5 sind mit einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet. Die Spulen 5 sind als Stator 6 gegenüber dem Rotor 4 fest positioniert. Die Permanentmagnete können am Randbereich des Rotors 4 oder im Randbereich des Rotors 4 integriert werden. Dafür können auch folienartige Permanentmagnete 3 angebracht, insbesondere aufgeklebt werden. Die Spulen 5 bestehen bekannterweise aus einem gewickelten und mit einer Isolationsschicht versehenen Metalldraht mit einem Eisenkern. Der Generator 7 besteht aus einem Rotor 8 mit einem kleineren Durchmesser d-2 gegenüber dem d-1 des Rotors 4 des Elektromotors 1 und einem Gehäuse 9 des Stators, der mechanisch mit dem Stator 6 des Elektromotors 1 verbundenen ist. Beim bekannten Generator 7 haben das Gehäuse 9 des Stators 10 Permanentmagnete und der Rotor 8 die Erregerwicklung. Letztere kann sich auch im Gehäuse 9 des Stators 10 befinden, in dem Fall weist der Rotor 8 eine selbsterregende Wicklung auf.
Der Rotor 4 des Elektromotors 1 und der Rotor 8 des Generators 7 sind miteinander gekoppelt. Das kann über eine Kupplung oder über eine die Drehbewegung übertragende Einrichtung 16 direkt erfolgen. Die Scheibe 4 besitzt als Rotor 4 eine auf Lager 11 montierte Welle 14. Die Welle 15 und der Rotor 8 des Generators 7 können direkt miteinander gekoppelt sein, wobei es eine feste Verbindung oder eine einstückige Ausführung ist (Darstellung in 1, 3, 4, 5).
Die Welle 14 des Rotors des Elektromotors 1 kann auch über eine die Drehbewegung übertragende Einrichtung 16 miteinander gekoppelt sein. Das kann eine Magnetkupplung 16 oder mindestens ein Getriebe 16, oder eine Kardankupplung sein. Das Getriebe 16 ist ein bekanntes Übertragungsgetriebe 16, wobei die Drehzahl der mit dem Rotor 7 des Generators 3 gekoppelten Abtriebswelle größer/kleiner als die Drehzahl des mit dem Rotor 4 verbundenen Elektromotors 2 (Darstellung in der 6, 7) ist.
Der Generator 7 ist über eine Steuereinrichtung 12 mit dem Elektromotor 1 und mindestens einem Anschluss 17 zur Abgabe elektrischer Energie zusammengeschaltet. Wobei die Energie des Generators 7 eine den Elektromotor 1 antreibende und der elektrischen Energieversorgung mindestens eines Elektroverbrauchers an Anschluss 17 dienende Energie ist.
Zum Starten der Energiegewinnung durch den Generator 7 können:

– die Spulen 5 des Elektromotors 1 vom Stillstand bis zur Drehbewegung der Scheibe 4 nacheinander über die Steuereinrichtung 12 mit einem elektrischen Netz 13 elektrisch leitend verbunden sein oder
– die miteinander gekoppelten Rotoren 4, 8 des Elektromotors 1 und des Generators 7 vom Stillstand bis zur Drehbewegung der Scheibe 4 mit einer eine Drehbewegung erzeugenden Einrichtung mechanisch oder magnetisch verbunden sein.

Eine die Drehbewegung erzeugende Vorrichtung kann mindestens einen Motor aufweisen oder eine handbetätigbare Einrichtung sein. Als Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein extern anschließbarer Elektromotor, der über ein elektrisches Netz oder einen Akkumulator betrieben wird (Darstellung in 2), eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform bilden der Elektromotor und der damit gekoppelte Generator als Vorrichtung zur Umwandlung und Gewinnung elektrischer Energie ein Modul, wobei die Rotoren von mindestens zwei Modulen miteinander gekoppelt oder über eine mechanisch oder magnetisch betätigbare Kupplung oder Schalteinheit miteinander koppelbar sind. Die Betätigungseinrichtung der Kupplung oder der Schalteinheit ist mit der Steuereinrichtung verbunden. Wobei es sich um eine Steuereinrichtung handelt, die entsprechend der Energieversorgung die Kupplung oder Schalteinheit betätigt (Darstellung in 6).
Die Elektromotoren 1, Generatoren 2 und die Betätigungseinrichtung 9 der Kupplung 6 oder Schalteinheit 9 sind mit der Steuereinrichtung 8 verbunden, wobei es sich um eine entsprechend der Energieversorgung die Kupplung 6 oder Schalteinheit 7 betätigende Steuereinrichtung 8 handelt. Die miteinander gekoppelten Module (m) sind eine Vorrichtung oder Vorrichtungen zur Energieversorgung. Im letzteren Fall sind die angeschlossenen elektrischen Verbraucher idealerweise elektrisch voneinander und damit galvanisch getrennt (Darstellung in 6).
Das Modul kann sich in einem Gehäuse befinden, was eine günstigere Variante darstellt. In einer Ausführungsform kann der Rotor 3 des Generators 2 im Rotor 4 des Elektromotors 1 integriert sein. Die Scheibe 4 beinhaltet damit die Rotoren 4, 3 des Elektromotors 1 und des Generators 2. Die Magnetfelder des Generators befinden sich zwischen der Drehachse der Scheibe 4 und den Magnetfeldern des Elektromotors. Dabei kann die Scheibe 4 Permanentmagnete 10 des Elektromotors 1 und Permanentmagnete 6 für den Generator 2 aufweisen. Der Stator 9 des Elektromotors 1 und das Gehäuse 9 des Generators 2 weisen dabei die Spulen 5 für den Elektromotor 1 und den Generator 2 auf (Darstellung in 8). Die 1 zeigt, dass der Elektromotor 1 zumindest für den Antrieb und mittels der Steuereinrichtung 12 mit dem Stromnetz 13 verbunden ist.
2
Eine Vorrichtung, die die Drehbewegungen der Welle der Vorrichtung initiiert. 2 zeigt, dass die Welle 2 der Vorrichtung 1 für den Start mit der Welle 3 der Vorrichtung 4, die die Drehbewegungen erzeugt, verbunden ist. Wobei die die Drehbewegungen erzeugende Vorrichtung 4 entweder ein Motor oder eine handbetätigbare Einrichtung ist.
3
Eine Vorrichtung, in der die Rotoren des Motors und des Generators durch eine gemeinsame Welle vereint sind. Die 3 zeigt, dass die Rotoren (3, 5) des Elektromotors (1) und des Generators (2) direkt mit der gemeinsamen Welle (4) verbunden sind. dass die Rotoren 3, 5 des Elektromotors 1 und des Generators 2 direkt mit der gemeinsamen Welle 4 verbunden sind.
4
zeigt, dass die Wellen (6, 7) der Rotoren (3, 4) des Elektromotors (1) und Generators (2) direkt über mindestens eine Kupplung (5) verbunden sind.
5
zeigt, dass die Rotoren (4, 3) des Elektromotors (1) und Generators (2) direkt über ein Getriebe (5) verbunden sind, und dass das Getriebe (5) ein Übertragungsgetriebe (5) ist. Wobei die Drehzahl der Abtriebswelle (6), die mit der Welle (7) des Rotors (3) des Generators (2) verbunden ist, größer ist, als die Drehzahl des mit der Welle (6) verbundenen Rotors (4) des Elektromotors (1), oder die Drehzahl der Abtriebswelle (6), die mit der Welle (7) des Rotors (3) des Generators (2) verbunden ist, kleiner als die Drehzahl des mit der Welle (6) verbundenen Rotors (4) des Elektromotors (1) ist.
6
zeigt, dass der Elektromotor (1) mit dem gekoppelten Generator (2) ein Modul (m) und damit ein Elektrokraftwerk oder einen Teil des Kraftwerkes bilden, und dass die Wellen (3) der Rotoren (4, 5) von mindestens zwei Modulen (m) durch eine mechanische oder magnetische Kupplung (6), oder mittels der Schalteinheit (9) durch die Steuereinrichtung (8), und/oder zwei Module mit der Steuereinrichtung (7) miteinander gekoppelt sind.
7a, 7b
zeigen, dass der Rotor (3) des Generators (2) mit den Magneten (6) im Rotor (4) mit den Magneten (10) des Elektromotors (1) auf einer gemeinsamen Welle (7), die sich auf die Lager (8) stützt, integriert sind. Die Spulen (5) des Motors (1) und die Spulen (6) des Generators (2) sind in einem Gehäuse untergebracht und sind Statoren des Motors und des Generators.
8
zeigt, dass der Rotor des Generators im Rotor des Motors mit den integrierten Statoren ohne Stützwelle in einem Gehäuse integriert ist. Der integrierte Rotor des Generators ist mit dem Rotor des Motors in einem flüssigen Medium, das den Raum zwischen dem gemeinsamen Rotor und dem Gehäuse ausfüllt, montiert.
9
zeigt, dass die Vorrichtung eine Pumpe für die Beförderung von flüssigen und gasförmigen Medien ist.
10a
zeigt die Anordnung der Magnete oder Spulen auf verschiedenen Radien des Rotors oder des Generators.
10b
zeigt die Anordnung der Magnete oder Spulen auf verschiedenen Radien des Rotors oder des Generators.
11
zeigt, dass der Rotor des Generators mit einem mit der Welle durch Speichen verbundenen Abschlussring ausgeführt ist.
12
zeigt, dass die Motoren an den Stirnseiten des Generators gekoppelt sind.
13
zeigt, dass die Motoren an den gegenüber liegenden Seiten des Generators gekoppelt sind.
14
zeigt, dass die Genetoren an den gegenüber liegenden Seiten des Motors gekoppelt sind.
15
zeigt, dass die Vorrichtung durch die Motoren gekoppelt ist.
16
zeigt, dass der Rotor des Generators eine beliebige räumliche Konfiguration hat.
17, 18, 19, 20, 21
zeigen die räumliche Anordnung der Magnete/Spulen.
22, 23
zeigen die Vorrichtung mit Funktionen des Haspelrades.
24
zeigt die Vorrichtung mit Funktionen einer Turbine.
25
zeigt die durchgängige Anordnung der Magnete im Rotor der Vorrichtung.
26
zeigt, dass Magnete, die im Körper des Rotors integriert sind, Magnetpole an den Seitenflächen des Rotors des Elektromotors und des Rotors des Generators bilden.
27
zeigt, dass der Rotor des Elektrogenerators einen Hohlkörper hat und mit einer oder mehreren Magnetreihen ausgestattet ist.
28
zeigt, dass der Rotor des Elektrogenerators T-förmig konstruiert und mit einer oder mehreren Magnetreihen ausgestattet ist.
29
zeigt, dass die Spulen so angeordnet sind, dass sie einen gemeinsamen Kern haben und die Magnete, die auf dem Kreisbogen der Scheibe liegen, von beiden Seiten umranden.
Rechenbeispiel Nr. 1
Gegeben: 30
Tangential zum Schwungrad mit Radius r₁ = 50 cm,
in Form einer Scheibe mit Durchmesser D = 100 cm
und Masse m = 100 kg,
ist eine Kraft F₁ = 1 N (Newton) zur Beschleunigung des Schwungrades angelegt.
Tangential zur Scheibe mit Radius r₂ = 10 cm des gleichen Schwungrades ist eine Kraft F₂ = 1 N (Newton) zum Beschleunigen/Abbremsen des Schwungrades angelegt.
Tangential zur Scheibe mit Radius r₂ = 10 cm des gleichen Schwungrades ist eine Kraft F₃ = 2 N (Newton), die das Schwungrad abbremst, angelegt.

Bestimmen: die Winkelbeschleunigung – ε₁ – des Schwungrades am Angriffspunkt der Kraft – F₁, der sich am Ende des Radius – r₁ – befindet.
Bestimmen: die Winkelbeschleunigung – ε₂ – des Schwungrades am Angriffspunkt der Kraft – F₂, der sich am Ende des Radius – r₁ – befindet.
Bestimmen: die Winkelbeschleunigung – ε₃ – des Schwungrades am Angriffspunkt der Kraft – F₃, der sich am Ende des Radius – r₂ – befindet.
Bestimmen: die Drehzahl – v₁ – des Schwungrades nach Einwirkung der Kraft – F₁ – am Ende des Radius – r₁ – im Zeitraum – t.
Bestimmen: die Zeit – t₂, die für die Beschleunigung des Schwungrades mit einer Beschleunigung – ε₂ – bis zur Drehzahl – v₁ – nach Einwirkung der Kraft – F₃ – am Ende des Radius – r₂ – benötigt wird.
Bestimmen: die Zeit – t₃, die für die Beschleunigung des Schwungrades mit einer Beschleunigung – ε₃ – bis zur Drehzahl – v₁ – nach Einwirkung der Kraft – F₃ – am Ende des Radius – r₂ – benötigt wird.
Die Reibungskraft wird nicht berücksichtigt.
Gegeben:

D = 100·10^–2 m
M = 100 kg
F₁ = 1 N
F₂ = 1 N
F₃ = 2 N
r₁ = 50·10^–2 m
r₂ = 10·10^–2 m
t₁ = 10000 s
ε₁? ε₂? ε₃?
v1?
t₂? t₃?

Lösung:
1. Nach dem II. Gesetz von Newton: I·ε = ΣM_F = F·r ε = F·r / I, wo r – Radius des Punktes, an dem die Kraft wirkt – I wo
– Trägheitsmoment des Schwungrades.
Wo r – Radius des Schwungrades ε = 8Fr/mD²; [ε]_SP = N·m/kg·m² = 1/c = c^–2
Bei gleichmäßigen Drehungen: ω = ω₀t + εt
Die Beschleunigung des Schwungrades beginnt aus dem Ruhezustand heraus, bei ω₀ = 0.
Es ergibt sich: ω = εt,
wobei ω mit der Drehzahl – v – verbunden ist.
ω = 2πv
2πv = εt, ergibt v = εt/2πv
2πv = εt, ergibt t = 2πv/ε
Bestimmung der Winkelbeschleunigung ε₁ des Schwundrades im Angriffspunkt der Kraft F₁ der sich am Ende des Radius – r₁ befindet.
F₁ = 1
r1 = 50·10^–2
m = 100
ε = 8Fr/mD²; ε = 8Fr/m(2r)²
ε₁ = 8F₁r₁/m(2r₁)²
ε₁ = 8·1·(50·10^–2)/100·((2·(50·10^–2))²) ≈ 4/100 ≈ 0,04
ε₁ ≈ 0,04 (c^–2)
Bestimmung der Winkelbeschleunigung ε₂ des Schwundrades im Angriffspunkt der Kraft – F₂, der sich am Ende des Radius – r₂ befindet.
F₂ = 1
r₁ = 50·10^–2
r₂ = 10·10^–2
m = 100
ε = 8Fr/m(2r)²
ε₂ = 8F₂r₂/m(2r₁)²
ε₂ = 8·1·(10·10^–2)/100·((2·(50·10^–2))²) ≈ 8/100 ≈ 0,008
ε₂ ≈ 0,008 (c^–2)
Bestimmung der Winkelbeschleunigung – ε₃ – des Schwundrades im Angriffspunkt der Kraft – F₃ –, der sich am Ende des Radius – r₂ – befindet.
F₃ = 2 r₁ = 50·10^–2
r₂ = 10·10^–2
m = 100
ε = 8Fr/m(2r)²
ε₂ = 8F₃r₂/m(2r₁)²
ε₂ = 8·2·(10·10^–2)/100·((2·(50·10^–2))²) ≈ 1,6/100 ≈ 0,016
ε₂ ≈ 0,016 (c^–2)
Bestimmung der Drehzahl – v₁ – des Schwungrades nach dem Wirken der Kraft – F₁, im Punkt am Ende des Radius r₁ für den Zeitraum – t₁.
ε₂ ≈ 0,04
t₁ = 10000
v = εt/2π
v₁ = ε₁t₁/2π
v₁ = 0.046,28·10000/6,28 ≈ 63,69
v₁ ≈ 63,69 (im Zeitraum – t)
Bestimmung der Zeit – t₂, die für die Beschleunigung des Schwungrades mit einer Winkelbeschleunigung – ε₂ – bis zu einer Drehzahl von – v₁ – nach dem Angriff der Kraft – F₃ – am Ende des Radius – r₂ – benötigt wird.
ε₂ ≈ 0,016
v₁ ≈ 63,69
v = εt/2π, daraus folgt: t = 2π/ε
t = 2π/ε
t₂ = 2π·v₁/ε₂
t₂ = 6,28·63,69/0,008 ≈ 399,97/0,008 ≈ 49996,65
t₂ ≈ 49996,65 (Sekunden)
Bestimmung der Zeit – t₃, die für die Beschleunigung des Schwungrades mit einer Winkelbeschleunigung – ε₂ – bis zu einer Drehzahl von – v₁ – nach dem Angriff der Kraft – F₃ – am Ende des Radius – r₂ – benötigt wird.
ε₂ ≈ 0,016
v₁ ≈ 63,69
v = ε·t/2π, daraus folgt: t = 2π/ε
t = 2π/ε
t₃ = 2πv₁/ε₃
t₃ = 6,28·63,69/0,016 ≈ 399,97/0,016 ≈ 24998,125
t₃ ≈ 24998,125 (Sekunden)
Aus der Lösung des Rechenbeispiels folgt, dass man, um die gleiche Drehzahl des Schwungrades, bei Anlegen der Kraft an verschiedenen Angriffspunkten der Drehachse, zu erreichen, unterschiedliche lange Zeiträume bei gleicher Angriffskraft benötigt. Wobei die Energie, die zur Aufrechterhaltung der gleichen Drehzahl notwendig ist, im gleichen Zeitraum verschieden ausfällt, wenn die Kraft für die Aufrechterhaltung der Drehzahl eine gleiche Energiemenge im gleichen Zeitraum, der für die Gewinnung dieser Kraft benötigt wird, verbraucht.
In Bezug auf das o. g. Beispiel kann der Wirkungsgrad des Systems bestimmt werden, in dem für das Beschleunigen des Schwungrades mit der Kraft F₁ eine Kilowattstunde (1 kWh) verbraucht wird, und für das Abbremsen des Schwungrades eine gleichwertige Kraft F₂, die ein Kilowatt pro Stunde (1 kWh) generiert, und die Kraft F₃, die zwei Kilowatt pro Stunde (2 kWh) generiert, benutzt wird.
Beispiel

1) Bestimmen des Energieverbrauchs kWh₁ nach dem Angriff der Kraft F₁, die tangential zum Radius r₁ = 50·10^–2 m der Scheibe im Zeitraum t₁ = 10000 Sekunden bis zum Erreichen einer Drehzahl von v₁ wirkt.
2) Bestimmen der Energieausbeute kWh₂ nach dem Angriff der Kraft F₁ (Bremskraft), die tangential zum Radius r₂ = 10·10^–2 m der Scheibe im Zeitraum t₂ ≈ 49996 Sekunden bis zum Erreichen einer Drehzahl von v₁ ≈ 63,69 wirkt.
3) Bestimmen der Energieausbeute kWh₂ nach dem Angriff der Kraft. Bestimmen die Energieausbeute kWh₂ nach dem Angriff der Kraft F₂ (Bremskraft), die tangential zum Radius r₂ = 10·10^–2 m der Scheibe im Zeitraum t₃ ≈ 24998,125 Sekunden bis zu einer Drehzahl von v₁ 63,69 wirkt.
4) Bestimmen des Leistungsverbrauchs für die Generierung der Kraft F₁
5) Bestimmen des Leistungsverbrauchs für die Generierung der Kraft F₂
6) Bestimmen des Leistungsverbrauchs für die Generierung der Kraft F₃
7) Bestimmen des Wirkungsgrades des dynamischen Systems, das bis zur Drehzahl v₁ des Schwungrades beim Angriff der Kräfte F₁ und F₃ beschleunigt wird, wobei die Bremsenergie des Schwungrades komplett für die Gewinnung von Elektroenergie genutzt wird.

Es sei bekannt, dass: 1 kW = 1000 W und
1 Stunde = 3600 Sekunden
Gegeben:
t₁ = 10000 (Sekunden) Zeit der Beschleunigung des Schwungrades
t₂ ≈ 49996,65 (Sekunden)
t₃ ≈ 24998,125 (Sekunden)

kWh₁ – ?
kWh₂ – ?
kWh₃ – ?
Lösung

kWh = ((t/3600 s)·1000 W)/1000 W

1) Elektroenergieverbrauch kWh₁ nach dem Angriff der Kraft F₁, die tangential zum Radius r₁ = 50·10^–2 m der Scheibe im Zeitraum t₁ = 10000 Sekunden bei einer Drehzahl des Schwungrades von v₁ ≈ 63,69 wirkt. kWh₁ = ((t₁/3600 s)·1000 W)/1000 W kWh₁ = ((1000 s /3600 s)·1000 W)/1000 W ≈ 2,77 kWh₁ ≈ 2,77 kW (Energie = Leistung)
2) Die Elektroenergieausbeute kWh₂ nach dem Angriff der Kraft F₁, die tangential zum Radius r₂ = 10·10^–2 m der Scheibe im Zeitraum t₂ ≈ 49996,65 Sekunden bei einer Drehzahl des Schwungrades von v₁ ≈ 63,69 wirkt. kWh₂ = ((t₂/3600 s)·1000 W)/1000 W kWh₂ = ((49996,65/3600 s)·1000 W)/1000 W ≈ 13,88 kWh₂ ≈ 13,88
3) Die Elektroenergieausbeute kWh₃ nach dem Angriff der Kraft F₃, die tangential zum Radius r₂ = 10·10^–2 m der Scheibe im Zeitraum t₃ ≈ 24998,125 Sekunden bei einer Drehzahl von v₁ ≈ 63,69 des Schwungrades wirkt. kWh₃ = ((t₃/3600 s)·2000 W)/1000 W kWh₃ = ((24998,125/3600 s)·2000 W)/1000 W ≈ 13,88 kWh₃ ≈ 13,88 kW

Bestimmen des Wirkungsgrades (WG) des Systems:
Betriebszustand – Beschleunigung des Schwungrades – Abbremsen des Schwungrades nach 2 Berechnung des Angriffs der Kräfte F₂ = 1 N und F₃ = 2 N (kWh₂/kWh₁)·100 = WG% WG des Systems = (13,88/2,77)·100 ≈ 501,08%
WG des Systems ≈ 501,08%
Rechenbeispiel Nr. 2
Begründung des Prozesses der Selbstgenerierung
Es wird ein passender und verständlicher Ansatz bei der Bestimmung der Begriffe auf Grund von LOGIK angewandt.
Die Beweisgrundlage auf der Basis der Analyse von Fragen zur Problematik des Perpetuum Mobiles.
In jeder Wissenschaft dient die Logik als einer der Hauptwerkzeuge.
Logik (alt-griech. λογική – ”Wissenschaft über das richtige Denken”, ”Die Kunst der Argumentation” von λóγος – ”Rede”, ”Argument”, ”Gedanke”) – ein Zweig der Philosophie, normative Wissenschaft über die Formen, Methoden und Gesetze der intellektuellen Tätigkeit, formalisiert mit einer logischen Sprache. Da dieses Wissen durch Intelligenz erhalten wird, wird Logik auch als die Wissenschaft der Formen und der Gesetze des richtigen Denkens definiert. Weil das Denken sich in der Sprache in Form von Aussagen wiederspiegelt, sind Beweise und Widerlegungen besondere Fälle davon. Die Logik wird manchmal als Wissenschaft von Argumentationen und Denkmethoden oder als Wissenshaft der Beweis- und Widerlegungsmethoden definiert. Die Logik als Wissenschaft lehrt Methoden um die Wahrheit im Lernprozess herauszubekommen, nicht aus sinnlichen Erfahrungen, sondern aus den zuvor gewonnenen Erkenntnissen. Deshalb kann man sie als Wissenschaft der Wissensdeduktionsmethoden definieren. Eine der Hauptaufgaben der Logik ist – die Bestimmung, wie man von den Prämissen zu den Schlussfolgerungen kommt (richtige Denkweise) und eine echte Erkenntnis vom Denkgegenstand bekommt, um die Nuancen des Gedankengegenstandes besser zu verstehen und seine Beziehung zu den anderen Aspekten der Erscheinungen zu erkennen.
Es ist klar, dass für die Patentierung der vorgeschlagenen Vorrichtung folgende Bedingungen und Beweise notwendig sind.
Der Beweis ist eine logische Operation zur Begründung der Wahrhaftigkeit einer Behauptung mit Fakten und entsprechenden Urteilen. Mit einer Reihe von logischen Techniken wird die Wahrhaftigkeit jedes Urteils auf der Grundlage von anderen wahren Behauptungen begründet.
Der Beweis ist mit der Überzeugung verbunden, aber nicht identisch mit ihr. Die Beweise müssen auf wissenschaftlichen Daten und soziohistorischen Praktiken beruhen. Die Überzeugungen können beispielsweise auf religiösen Glauben und Dogmen der Kirche, auf Vorurteilen, auf Scheinbarkeiten der Beweise und auf verschiedenen Sophismen basieren.

1. HYPOTHESE, die Vorrichtungen annimmt, die in der Lage sind, mehr Energie zu generieren, als für ihre Gewinnung verbraucht wird. Eine Hypothese (alt-griech. ùττóθεσις – Annahme; von ùττó – unten, darunter + θέσις – These) ist eine Annahme oder Vermutung; eine Behauptung, die einen Beweis voraussetzt, anders als Axiome und Postulate, die keinen Beweis benötigen. Die Hypothese gilt als wissenschaftlich, wenn sie die Kriterien von Popper erfüllt, d. h., dass sie möglicherweise durch ein kritisches Experiment überprüft werden kann, und wenn sie andere wissenschaftliche Kriterien erfüllt. Weiterhin kann sie als eine Form der Wissensentwicklung definiert werden, die eine begründete Annahme darstellt, um die Merkmale und Ursachen der zu erforschenden Phänomene aufzuklären. In der Regel beruht eine Hypothese auf einer Reihe von unterstützenden Beobachtungen (Beispiele) und scheint damit plausibel zu sein. Anschließend wird eine Hypothese bewiesen und in eine feststehende Tatsache (s. Theoreme, Theorie) umgewandelt oder widerlegt (z. B., mit einem Gegenbeispiel), in dem sie in die Kategorie der falschen Behauptungen eingeordnet wird. Eine unbewiesene und unwiderlegte Hypothese wird zu einem offenen Problem.
2. THEORIE, die einen solchen Prozess annimmt. Theorie (griech. θεωρια – Betrachtung, Forschung) – Lehre, ein System von Ideen oder Prinzipien. Ist eine Reihe allgemeiner Bestimmungen, die eine Wissenschaft oder deren Bereich bilden. Die Theorie ist eine Form vom synthetischen Wissen, in dem die einzelnen Konzepte, Hypothesen und Gesetze ihre frühere Autonomie verlieren und zu Elementen eines ganzheitlichen Systems werden. In der Theorie werden einige Urteile von den anderen auf der Grundlage von bestimmten logischen Regeln abgeleitet. Theorien werden formuliert, entwickelt und in Übereinstimmung mit den wissenschaftlichen Methoden geprüft. Die Fähigkeit zur Vorhersage ist eine wichtige Folge des theoretischen Konstrukts. In den Naturwissenschaften galt die Theorie als eine willkürliche Sammlung von Sätzen einer künstlichen Sprache, die durch genaue Regeln des Aufbaus der Ausdrücke und deren Verständnis gekennzeichnet ist.
3. THEOREM, das behauptet, dass ein solcher Prozess möglich ist. Das Theorem (alt-griech. θεώρημα – „Beweis, Art, Ansicht, Darstellung, Stellung”) ist eine Behauptung, wofür es in der behandelbaren Theorie einen Beweis gibt (mit anderen Worten, eine Ausführung). Im Gegenteil zu den Theoremen sind Axiome Behauptungen, die im Rahmen einer konkreten Theorie als wahr, ohne jegliche Beweise und Begründungen, angenommen werden. In den mathematischen Texten werden in der Regel nur wichtige Aussagen als Theoreme bezeichnet. Wobei die erforderlichen Beweise in der Regel von jemand anderen gefunden wurden (als Ausnahme sind vor allem Werke über Logik bekannt, in denen der Begriff des Beweises gelehrt wird, und deswegen in einigen Fällen sogar unbestimmte Aussagen als Theorem benannt werden). Weniger wichtige Behauptungen/Theoremen werden üblicherweise als Lemmata, Vorschläge, Folgen, Bedingungen oder ähnlich benannt.
4. Selbst arbeitende Vorrichtung – eine TATSACHE Die Tatsache (lateinisch Factum – vollendete Tatsache) ist ein Begriff, der im erweiterten Sinn als Synonym für die Wahrheit steht, Ereignis oder Ergebnis, real und nicht fiktiv, konkret und einzeln im Gegensatz zum Allgemeinen und Abstrakten. In der Wissenschaft ist die Tatsache – ein besonderer Satz, der das empirische Wissen festigt, eine Behauptung oder Bedingung, die verifiziert werden kann. Die Tatsache ist eine Gegenüberstellung zur Theorie oder Hypothese. Eine wissenschaftliche Theorie beschreibt und erklärt Fakten, und kann neue vorhersagen. Eine Behauptung, die nicht direkt bestätigt oder widerlegt werden kann, ist die so genannte Spekulation oder Meinung. Der Gegenstand der Patentierung erfüllt diese Bedingungen, folglich wird derjenige, der diese Bedingungen erfüllt, zum Patenteigentümer, sowohl in der von ihm dargestellten Form, als auch den erfüllten Bedingungen.

Somit:
Frage: Welche Perpetuum Mobile gibt es?
Antwort: Keine. Somit ist es nur eine Hypothese.
Was ist ein Perpetuum Mobile?
Perpetuum Mobile (lat.) ist eine imaginäre Vorrichtung, die eine größere nützliche Arbeit vollbringt, als die ihr zugeführte Energiemenge.
Perpetuum Mobile der ersten Art – eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Arbeit endlos zu erbringen, ohne Verbrauch von Kraftstoff oder anderer Energieressourcen. Nach dem Energieerhaltungsgesetz werden alle Versuche, eine solche Maschine zu erstellen, scheitern. Die Unmöglichkeit das Perpetuum Mobile erster Art zu erschaffen, wurde in der Thermodynamik als der erste Hauptsatz der Thermodynamik postuliert. Mit dem Begriff „Perpetuum Mobile” ist nicht die Ewigkeit eines solchen Gerätes in der Zeit gemeint (wie die orientalischen Philosophen sagten: ”Nichts hält ewig unter dem Mond”), sondern dessen Fähigkeit, ohne Energiezufuhr dauerhaft zu arbeiten.
Perpetuum Mobile zweiter Art – eine Maschine, die, wenn sie in Bewegung gesetzt wird, die Wärme aller umliegenden Körper in Arbeit verwandelt. Die Unmöglichkeit des Perpetuum Mobile zweiter Art wird in der Thermodynamik als eine der äquivalenten Formulierungen des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik postuliert. Beide, der erste und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, wurden nach wiederholter experimenteller Bestätigung, der Unmöglichkeit der Schaffung eines Perpetuum Mobile postuliert. Aus diesen Hauptsätzen wuchsen viele physikalische Theorien hervor, die durch eine Vielzahl von Experimenten und Beobachtungen geprüft wurden. Bei den Wissenschaftlern gibt es keinen Zweifel, dass diese Postulate richtig sind, und die Schaffung des Perpetuum Mobile unmöglich ist.
Kelvin-Postulat – es ist unmöglich, eine periodisch wirkende Maschine zu bauen, die eine mechanische Arbeit nur durch das Abkühlen eines Wärmespeichers leistet. Clausius-Postulat – eine spontane Wärmeübertragung von kälteren Körpern zu den wärmeren ist unmöglich. In diesem Patentfall gibt es noch nicht Mal eine Andeutung auf das erste und zweite Gesetz.
In der offiziellen Wissenschaft sind die Begriffe „Perpetuum Mobile” und „Energieerhaltungsgesetz” untrennbar. Das heißt, wenn eine Vorrichtung erbaut wird und es unklar ist, warum sie ohne sichtbare Energieversorgung funktioniert, ist sie kein Perpetuum Mobile, sondern eine Vorrichtung, die einfach durch eine unbekannte Energiezufuhr arbeitet, und niemand würde sie anerkennen.
Energie (griech. ένέργεια – Tätigkeit) ist in der Philosophie von Aristoteles alles, was eine Art von Kraft ist, die Fähigkeit etwas zu erreichen, eine Arbeit (griech. ergon). Es ist ein Wort, das der Aktivität, Entschlossenheit und der Willensbestrebung des menschlichen Verhaltens äquivalent ist.
Die Zeit, die in etwa den Zeitraum von Galileo bis Mitte des 19. Jahrhunderts erfasst, gehört zur Epoche der Entstehung des physikalischen Begriffes der Energie, der die Fähigkeit bedeutet, unter bestimmten Bedingungen eine Bewegung auszuführen, zu beschleunigen, zu bremsen, die Richtung zu ändern oder durch Bewegung erzeugt zu werden. Der Begriff – Energie – wird im modernen physikalischen Weltbild durch das ”Gesetz der Energieerhaltung” bestimmt, nach dem die verschiedenen Energiearten unter geeigneten Bedingungen in einander umgewandelt werden können, die Energie aber im Ganzen und bei allen Transformationen (dem Betrag nach) gleich bleibt.
Das Gesetz der Energieerhaltung wurde zum ”Gesetz der Energie-Masse-Äquivalenz” entwickelt, nach dem die Energie in Masse It. Formel umgewandelt werden kann (und umgekehrt): Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat (E = τ·c²), somit entspricht 1 kg Masse einer Energie von etwa 25000 Millionen kWh. Eine Wörterbuch-Definition von ”Energie” (aus dem griech. νέργεια – Aktion, Aktivität) wird in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie gegeben: ”Energie als allgemeines quantitatives Maß der Bewegung und der Wechselwirkung aller Arten von Materie. Die Energie entsteht in der Natur nicht aus nichts und verschwindet nicht, und sie kann nur aus einer Form in die andere übergehen. Der Begriff Energie bindet alle Naturereignisse zusammen”. Zu diesem Begriff gibt es in der modernen wissenschaftlichen und ausbildenden Literatur und in den Nachschlagewerken eine große Anzahl von Ergänzungen und Definitionen. Es gibt aber keine Klarheit in der Frage der Systematik.
Im metrologischen Nachschlagewerk von A. Chertov (1990) wird die Definition des Wortes „Energie” mit Kommas aufgezählt: „mechanische (kinetische und potentielle), interne, elektromagnetische, nukleare und andere”. Im Nachschlagewerk für Physik von B. Yavorskij und A. Detlaf (1990) wurde folgende Wortverbindung dargestellt: "Verschiedene Arten (Formen) der Energie". Im Physikbuch von I. Saveljev (2005, Buch 1) wird die Energie nur in Arten unterteilt. O. Bondarenko und S. Kadyrov (2000) unterlassen die Unterteilung der Energie nach Formen und Arten, sondern unterteilen sie in hierarchisch höhere und hierarchisch niedrigere Energiebereiche. Zu den ersten gehören, ihrer Meinung nach, die kinematische, magnetische und mechanische Energie, zum zweiten – die potenzielle, elektrische und die Wärmeenergie. Alle Zitate zeigen, dass in der modernen Physik und in der modernen Metrologie die Energie nicht in Formen und Arten unterteilt wird. Den Begriffen „Energieformen” und „Energiearten” sollte sicherlich eine Eindeutigkeit gegeben werden, die derzeit fehlt.
Es gibt trotzdem eine Klassifizierung von Perpetuum Mobile. Perpetuum Mobile (Perpetuum Mobile) werden in Perpetuum Mobile erster und zweiter Art unterteilt. Der Grund, warum sie nicht gebaut werden können, liegt im so genannten ersten und zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Perpetuum Mobile der ersten Art sollte arbeiten, ohne Energie aus der Umgebung zu entnehmen. Perpetuum Mobile zweiter Art – eine Maschine, die die Energie eines Wärmespeichers reduziert und sie vollständig in Arbeit umwandelt, ohne sonstige Änderungen in der Umwelt.
Das US-Patentamt erteilt für Perpetuum Mobile schon über hundert Jahren keine Patente.
Dennoch sind in der Internationalen Patentklassifikation Bereiche für hydrodynamische (Bereich F03B 17/00) und elektrodynamische (Bereich H02K 53/00) Perpetuum Mobile erhalten geblieben, weil die Patentämter in vielen Ländern Anträge auf Erfindungen nur in Bezug auf ihre Neuheit erwägen, und nicht auf ihre physikalische Realisierbarkeit.
Es entsteht eine logische Frage, wofür nehmen die Patentämter Patente auf, wenn es keinen Gegenstand der Patentierung gibt, nur eine Hypothese!
Über welche Art von Neuheit können wir reden?
Weil die Hypothesen nicht patentierbar sind.
Folglich ist die Klassifizierung auch die Basis der Theorie.
Das heißt, ist es schon eine Theorie? Nein, das ist nur eine Hypothese. Es ist bekannt, dass Theorien und Hypothesen nicht patentierbar sind. Die Geschichte der Entwicklung der Hypothese zur Erschaffung von Perpetuum Mobile. Die Versuche den Ort, den Zeitpunkt und den Grund der Idee des Perpetuum Mobile zu erkunden, ist eine sehr schwierige Aufgabe. Nicht weniger schwierig ist es auch den ersten Autor dieser Idee zu nennen.
Zu den frühesten Informationen über Perpetuum Mobile gehören offenbar die Erwähnungen, die wir beim indischen Dichter, Mathematiker und Astronom Bhaskara finden, sowie einige Hinweise in den arabischen Handschriften des XVI Jahrhunderts, die in Leiden, Gotha und Oxford aufbewahrt werden. Die ersten Entwürfe des Perpetuum Mobile in Europa gehören zu der Zeit der Entwicklung der Mechanik, ungefähr ab dem XIII Jahrhundert. In der Zeit von XVI–XVII Jahrhundert bekam die Idee des Perpetuum Mobile eine besonders weite Ausbreitung. Zu dieser Zeit wuchs die Anzahl der Projekte zum Perpetuum Mobile, die den Patentbehörden der europäischen Länder zur Prüfung vorgelegt wurden, rasant. Unter den Bildern von Leonardo da Vinci wurde eine gravierte Zeichnung des Perpetuum Mobile gefunden. Historisch gesehen hatte die Pariser Akademie der Wissenschaften für alle wissenschaftlichen Ideen, die die Menschheit entwarf, ”die Rolle Gottes” übernommen.
Eine der ersten Akademien der Wissenschaften in der Welt. Der weitverbreitete informelle Name der Französischen Akademie der Wissenschaften – die Pariser Akademie der Wissenschaften. Die Französische Akademie der Wissenschaften – „Fr. Académie des sciences” – eine wissenschaftliche Organisation, die im Jahr 1666 von Ludwig XIV auf Anregung von Jean-Baptiste Colbert gegründet wurde, um französischen Wissenschaftler zu fördern und zu schützen. Sie und nur sie allein entscheidet, ob dieses oder jenes Ereignis stattfinden kann oder nicht.
Im Jahre 1775 hatte die Pariser Akademie der Wissenschaften – in dieser Zeit de höchste wissenschaftliche Gerichtshof in Westeuropa – sich gegen den unbegründeten Glauben an die Möglichkeit der Erschaffung eines Perpetuum Mobile geäußert. Sie fasste einen Beschluss, Anträge für die Patentierung dieser Vorrichtung nicht mehr anzunehmen.
Übrigens.
Die Pariser Akademie der Wissenschaften hat eine Menge ziemlich lustiger Gesetze „geboren”. Das erste Dokument, datiert im Jahr 1775, wurde von der Pariser Akademie beschlossen: ”Von nun an und in Zukunft die vorgestellten Lösungen der Aufgaben, wie der Verdoppelung des Würfels, der Dreiteilung des Winkels und der Quadratur des Kreises, sowie der Maschinen, die eine ewige Bewegung realisieren sollen, nicht zu berücksichtigen. Die Existenz von Meteoriten wurde von führenden Wissenschaftlern des XVIII. Jahrhunderts nicht anerkannt und die Hypothese des außerirdischen Ursprungs wurde als pseudowissenschaftlich bezeichnet. Es wird behauptet, dass die Pariser Akademie der Wissenschaften im Jahr 1790 beschlossen hatte, weiterhin Berichte über Steineinschläge auf die Erde für ein unmögliches Phänomen zu halten. In vielen Museen wurden die Sammlungen von Meteoriten zurückgezogen, um ”die Museen nicht als Witz darzustellen”.
Dennoch.
Die Protokolle der Sitzungen der Akademie für den Zeitraum XVII–XVIII wurden nicht veröffentlicht. Von deren „Leben” in den ersten 30 Jahren kann man aus dem Buch von Duhamel "Geschichte der Königlichen Akademie der Wissenschaften" erfahren, das er 1700 veröffentlicht hat, nachdem er den Posten des Sekretärs verließ. Ein Magazin, in dem die Mitglieder der Akademie ihre Arbeiten veröffentlichen konnten, gab es bis Ende des XVIII Jahrhunderts nicht, und das Buch von Duhamel war somit zu einem gewissen Grad ein Ersatz für dieses Manko.
Widmen wir unsere Aufmerksamkeit der Tatsache, dass:
das Gesetz 1775 verabschiedet wurde, und nur ab dann gab es neue Entdeckungen.
1821 entdeckte Faraday das Phänomen der Drehung des Stromleiters um den Pol des Permanentmagneten.
Im Jahre 1831 entdeckte Faraday das Phänomen der elektromagnetischen Induktion, und baute den ersten magnetischen Generator. Im Jahre 1834 baute Jacobi einen Elektromotor mit einem direkt drehenden Rotor.
Somit haben wir nur eine Hypothese.
Jetzt setzen wir uns mit der Theorie auseinander, die diesen Prozess vermutet.
3. THEORIE
Es ist bekannt, dass die Menschheit über Jahrtausende erfolglos versucht hat, eine Vorrichtung, die ohne Fremdenergie funktionieren könnte, zu bauen. Es gibt viele Schemas und vermeintliche Verfahren zum Bau dieser Vorrichtung. Dargestellt wurden Methoden und Beweise für die Schaffung dieser imaginären Vorrichtung.
Patent: DE 19533870 A1
Es gibt auch einen Verbot der Pariser Akademie über die Annahme von Anträgen zu diesem Thema. Die Patentämter bearbeiten nur die Neuheit dieser, aus ihrer Sicht, Wahnvorstellungen. Das heißt also, dass diese Theorie nicht patentierbar ist. Und so haben wir zwei geschlossene Punkte auf dem Weg zur Patentierung dieser Vorrichtungen. Jetzt brauchen wir ein Theorem. Ich hoffe, dass das von mir geschriebene Theorem keine Einwände erhält.
Zunächst analysieren wir kurz und erinnern uns an den Hauptbegriff – was ein Drehmoment ist. Kurz kann dieser physikalische Begriff so definiert werden: der Drehmoment (Moment der Kraft) – ist die Drehkraft, die der Hauptkörper des Motors erzeugt und an die Motorwelle weiter leitet. In unserem Fall ist die Drehkraft ein Magnetfeld, das durch die Felder des Rotors und Stators generiert wird.
Der Begriff Drehmoment kann beispielsweise anhand eines herkömmlichen Hebels in Form eines Schraubenschlüssels dargestellt werden. Wenn wir den Schlüssel auf der festsitzenden Mutter aufsetzen, um sie vom Platz zu bewegen, und mit Kraft den Schlüssel betätigen, so beginnt auf die Mutter ein Drehmoment (M_dr) zu wirken. Das Drehmoment ist gleich der Kraft, die am Hebel (Schlüsselgriff) anliegt, multipliziert mit der Länge des Hebelarms. In Zahlen wird es wie folgt beschrieben: wenn am Griff des Schlüssels mit einer Länge von 1 Meter ein Gewicht von 10 kg hängt, wird auf die Mutter ein Drehmoment von 10 kg·m wirken. Im SI-Maßsystem wird dieser Wert (multipliziert mit der Erdbeschleunigung – 9,81 m/s²) 98,1 N·m betragen.
Aus einer einfachen Formel, die die Mechanik des Drehmomentes beschreibt, ergibt sich Folgendes: einen größeren Drehmoment kann man durch 2 Varianten bekommen, entweder durch Verlängerung des Hebels oder durch die Erhöhung des Lastgewichtes. Betrachten wir den Begriff – Drehmoment für elektrische Maschinen (31). Es ist bekannt, dass sich in elektrischen Maschinen das Drehmoment quadratisch zum Durchmesser und direkt proportional zur Länge des Rotors verhält. P = M·n/(r + l) wo:

P: – Leistung, kW
M: – Drehmoment, N·m
n: – Drehzahl der Motorwelle, 1/min
r: – Radius des Kraftangriffs
l: – Rotorlänge

Die Formel gilt für ein energetisch abgeschlossenes System.
Ein geschlossenes Körpersystem in der Mechanik ist eine Ansammlung von physischen Körpern, bei denen keine Wechselwirkung mit externen Körpern stattfindet. Noch strenger: das System gilt als geschlossen, wenn es eine geschlossene finite Hülle gibt, die dieses System umhüllt, so dass jede Randbedingung auf der Hülle gleich Null ist. Geschlossene Systeme im weitesten Sinne des Begriffes spielen eine fundamentale Rolle beim Studieren der Naturgesetze, denn sie stellen in der Tat die Reinheit des Experiments dar, frei von externen Faktoren. Darin liegt der Unterschied zu den nicht geschlossenen Systemen, die der Willkür der externen Einwirkung ausgeliefert sind und deshalb keine Informationen zu den Naturgesetzen geben können.
Ein dynamisches System ist eine mathematische Abstraktion für die Beschreibung und Untersuchung der Evolution von Systemen in der Zeit. Ein dynamisches System ist ein mathematisches Modell eines Objekts oder Prozesses, oder Ereignisses. Ein dynamisches System kann ein System, das einen Zustand repräsentiert, sein. Mit diesem Ansatz beschreibt das dynamische System (in der Regel) die Dynamik eines Prozesses, nämlich den Prozess des Übergangs von einem Zustand zum anderen. Der Phasenraum des Systems ist die Gesamtheit aller möglichen Zustände eines dynamischen Systems. So wird ein dynamisches System durch seinen Ausgangszustand und das Gesetz, nach dem das System aus dem Anfangszustand in einen anderen Zustand übergeht, gekennzeichnet.
4. THEOREM
Thema: Drehmoment
Der Hauptkennwert, nach dem die über die Möglichkeiten und die Anwendbarkeit des Motors entschieden wird, ist die MOTORLEISTUNG. Danach kommen seine Effizienz, Lebensdauer, Masse, Abmessungen usw. Die Leistung ist ein Produkt von zwei 2 Hauptparametern:

– Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) der Motorwelle;
– Drehmoment der Welle;

Je höher der Wert dieser Parametern desto höher die Leistung des Motors.
Jetzt schauen wir uns die von mir dargestellte energetische Vorrichtung aufmerksam an.

1. Es sind zwei elektrische Maschinen – Elektromotor und Generator.
2. Diese zwei elektrischen Maschinen sind miteinander über Wellen verbunden.
3. Es wird für den Anlauf Fremdenergie eingesetzt, um das System zum Drehen zu bringen.
4. Nach dem Anlauf, der durch die Drehgeschwindigkeit der beiden elektrischen Maschinen bestimmt wird, kann die zusätzliche Leistung des Generators für die Aufrechterhaltung der Drehbewegungen des Elektromotors genutzt werden.
5. Die restliche zusätzliche Leistung vom Generator kann für beliebige Bedürfnisse, bei denen elektrische Energie benötig wird, eingesetzt werden.

Die Logik besagt, dass ein solches System von verbundenen Elektromaschinen eine Klassifizierung und Namen benötigen.
Ich schlage vor, diesen Typ von Vorrichtungen und Prozesse im Ganzen als Pseudo-offenes elektrodynamisches System zu bezeichnen.
Es gibt einige mathematische Rechenmethoden und Beweise für dieses Verfahren (s. Anhang 1–2). Für das Pseudo-offene Elektrosystem ist die Form der unten angegebenen mathematischen Analyse akzeptabel. Für die Bestimmung der Qualität der Vorrichtung ist es erforderlich, einen neuen Begriff einzuführen:
Koeffizient der Kraftnutzung
Ein Kennwert, der jede elektrische Maschine separat kennzeichnet, im Weiteren „KKN” genannt. KKN = M/P
Mathematische Analyse der Vorrichtung mit einem pseudo-offenen elektrischen Zyklus. Als Grundlage nimmt man eine Standard-Formel zur Bestimmung der Leistung der elektrischen Maschinen P = M·n/(r + l).
Daraus folgt:

Beispiel:
wo:
P – Leistung, kW
M – Drehmoment, N·m
n – Drehzahl der Motorwelle, 1/min
r – Radius des Kraftangriffs
l – Rotorlänge Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
In der Tabelle (1) Delta KKN = 0,0 – entsprechend ist der WG des Systems – 100%
In der Tabelle (2) Delta KKN = 0,65 – entsprechend ist der WG des Systems – 98%
In der Tabelle (3) Delta KKN = 1,31 – entsprechend ist der WG des Systems – 104%
Im Ergebnis der mathematischen Analyse bekamen wir die Bestätigung der Theorie. Aus der Theorie folgt das Theorem:
Das Theorem für Energievorrichtungen mit einem pseudo-offenen Stromkreislauf:
Für Vorrichtungen mit einem pseudo-offenen Stromkreislauf ist es notwendig, dass der KKN des Elektromotors größer ist, als der KKN des Generators (M/P des Elektromotors größer als M/P des Generators). Dies ist das Theorem.
Unter diesen Bedingungen können wir eine höhere Ausgangsleistung als die in solchen Vorrichtungen oder Verfahren notwendige Verbrauchsenergie realisieren.
Bezugszeichenliste
zu Fig. 1

1: Elektromotor
2: Generator
3: Magnete des Elektromotors
4: Rotor des Elektromotors
5: Spulen des Elektromotors
6: Stator des Elektromotors
7: Nutzer
8: Rotor des Generators
9: Gehäuse des Generators
10: Stator des Generators
11: Lager
12: Steuereinheit der Vorrichtung
13: Stromquelle für den Antrieb der Vorrichtung
14: Rotorwelle des Elektromotors
15: Rotorwelle des Generators
16: Verbindungselement der Wellen
d-1: Rotor-Durchmesser des Elektromotors
d-2: Rotor-Durchmesser des Generators

1: Vorrichtung
2: Welle der Vorrichtung
3: Welle des Antriebes
4: Antrieb

1: Elektromotor
2: Generator
3: Rotor des Elektromotors
4: Rotor des Generators
5: Gemeinsame Welle

1: Elektromotor
2: Generator
3: Rotor des Elektrogenerators
4: Rotor des Elektromotors
5: Verbindungselement
6: Gemeinsame Welle

1: Elektromotor
2: Generator
3: Rotor des Elektrogenerators
4: Rotor des Elektromotors
5: Reduktionsgetriebe
6: Rotorwelle des Elektromotors
7: Rotorwelle des Elektrogenerators

1: Elektromotor
2: Generator
3: Welle der Vorrichtung
4: Rotor des Elektromotors
5: Rotor des Generators
6: Verbindungselement
7: Steuereinrichtung für die Vorrichtungen
8: Steuereinrichtung für das Verbindungselement
9: Schalteinheit
10: Nutzer
11: Lager
m: Module

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator
3: Rotor des Generators
4: Rotor des Elektromotors
5: Stator-Spulen des Generators
6: Magnete des Rotors des Generators
7: Welle des Rotors der Vorrichtung
8: Lager
9: Gehäuse-Stator der Vorrichtung
10: Magnete des Rotors des Elektromotors

1: Stator des Elektromotors
2: Stator-Spulen des Elektromotors
3: Rotor des Elektromotors
4: Magnete des Rotors des Elektromotors
5: Rotor des Elektrogenerators
6: Stator des Elektrogenerators
7: Rotor-Spulen des Elektrogenerators
8: Stator-Spulen des Elektrogenerators
9: Welle der Vorrichtung
10: Lager
11: Gehäuse der Vorrichtung

1: Rotor des Elektromotors
2: Rotor des Elektrogenerators
3: Magnete des Elektromotors
4: Spulen des Elektromotors
5: Magnete des Elektrogenerators
6: Spulen des Elektrogenerators
7: Gehäuse-Stator der Vorrichtung
8: Flüssigkeit

1: Elektromotor
2: Ein- und Ausgang der Ströme
3: Stator des Elektromotors und Generators, integriert in einem Körper
4: Rotor des Elektromotors und Generators, integriert in einem Körper

1: Magnete
2: Rotorwelle
3: Rotor

1: Drehachse der Bauteile
2: Gemeinsame Welle
3: Rotor-Schwungrad des Elektromotors
4: Magnete
5: Spulen des Elektromotors
6: Rotor des Generators
7: Stator des Generators
8: Lager
9: Gehäuse des Generators
10: Gehäuse des Motors
11: Stator des Motors

1: Abschlussring des Rotors
2: Welle des Rotors
3: Magnete
4: Speichen des Rotors

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator

1: Drehachse der Bauteile
2: Gehäuse des Elektromotors
3: Rotor-Schwungrad des Elektromotors

1: Drehachse der Teile
2: Gemeinsame Welle
3: Rotor-Schwungrad des Motors
4: Magnete
5: Spulen des Elektromotors
6: Rotor des Generators
7: Stator des Generators
8: Lager
9: Gehäuse des Generators
10: Stator des Motors
11: Gehäuse des Motors

1: Drehachse der Teile
2: Gemeinsame Welle
3: Rotor-Schwingrad des Motor
4: Magnete
5: Spulen des Motors
6: Rotor des Generators
7: Stator des Generators
8: Lager
9: Gehäuse des Generators
10: Gehäuse des Motors
11: Stator des Motors

1: Drehachse der Teile
2: Gemeinsame Welle
3: Rotor-Schwungrad des Elektromotors
4: Magnete
5: Spulen des Motors
6: Rotor des Generators
7: Stator des Generators
8: Lager
9: Gehäuse des Generators
10: Gehäuse des Motors
11: Stator des Motors

0: Drehachse der Bauteile
1: Gemeinsame Welle
2: Rotor-Schwungrad
3: Magnete
4: Spulen des Elektromotors
5: Rotor des Elektrogenerators
6: Stator des Elektrogenerators
7: Lager
8: Gehäuse des Elektrogenerators
9: Gehäuse des Elektromotors
10: Stator des Elektromotors

1: Elektromotor
2: Elektrogenerators
3: Rotor-Rad des Elektromotors
4: Stator des Elektromotors

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator
3: Rotor des Elektromotors
4: Stator des Elektromotors
5: Radreifen
6: Befestigungen der Vorrichtung am Gehäuse des Transportmittels
7: Abschlussring

1: Elektrogenerator
2: Gemeinsame Welle der Vorrichtung
3: Befestigung des Generators am Rohr-Stator des Elektromotors
4: Rotor des Elektromotors
5: Magnete des Elektromotors
6: Flügelschaufeln des Stators des Elektromotors
7: Rohr-Stator des Elektromotors
8: Stator-Spulen des Elektromotors

1: Rotor-Magnete des Elektromotors
2: Stator-Spulen des Elektromotors
3: Rotor des Elektromotors
4: Stator des Elektromotors
5: Gemeinsame Welle
6: Lager

1: Rotor-Magnete des Elektromotors und Generators
2: Stator-Spulen des Elektromotors
3: Stator des Elektrogenerators
4: Spulen des Elektrogenerators
5: Lager
6: Gehäuse-Stator des Elektromotors

1: Elektromotor
2: Elektrogenerator
3: Hohler Rotor des Elektromotors
4: Spulen des Elektromotors
5: Rotor-Magnete des Elektromotors
6: Stator des Elektrogenerators
7: Rotor des Elektrogenerators
8: Welle der Vorrichtung
9: Lager

1: Rotor-Magnete des Elektromotors
2: Stator-Spulen des Elektromotors
3: Rotor des Elektromotors
4: Stator des Elektromotors
5: Gemeinsame Welle
6: Lager
7: Spulenkern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19533870 A1 [0120]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

A. Chertov (1990) [0104]
B. Yavorskij und A. Detlaf (1990) wurde folgende Wortverbindung dargestellt: ”Verschiedene Arten (Formen) der Energie” [0104]
I. Saveljev (2005, Buch 1) wird die Energie nur in Arten unterteilt. O. Bondarenko und S. Kadyrov (2000) [0104]
Duhamel ”Geschichte der Königlichen Akademie der Wissenschaften” erfahren, das er 1700 [0114]

Claims

Die Vorrichtung zur Umwandlung und Gewinnung elektrischer Energie mit mindestens einem Elektromotor (1) und mindestens einem Generator (2), ist dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) mit einer drehbar gelagerten (11) Scheibe (4) entweder mit Permanentmagneten (3) oder mit Spulen als Rotor (4) und ringförmig angeordneten Spulen (6) oder Permanentmagneten als Stator (6) ausgestattet ist, wobei die Spulen oder die Permanentmagnete (3) und die Spulen (5) zueinander in einem Abstand angeordnet sind, dass der Generator (2) aus einem Rotor (5) mit einem kleineren Durchmesser (d-2) im Vergleich zum Durchmesser (d-1) des Rotors (4) des Elektromotors (1) und einem mit dem Stator (6) mechanisch verbundenen Gehäuse (9) des Stators (10) des Generators (2) besteht, dass die Welle (14) des Rotors (4) des Elektromotors (1) und die Welle (15) des Rotors (6) des Generators (2) miteinander durch die Verbindungeinrichtung (16) gekoppelt sind und dass der Generator (2) über eine Steuereinrichtung (12) mit dem Elektromotor (1) und mindestens einem Anschluss (13) zur Abgabe elektrischer Energie zusammengeschaltet ist. Wobei die Energie eine den Elektromotor (1) antreibende Energie ist und eine Energie, die mindestens einen mit dem Anschluss (7) verbundenen Verbraucher nach dem Anlauf der Vorrichtung bis zum Betriebszustand, der durch die Arbeitsparameter der Vorrichtung bestimmt wird, und nach dem Abschalten der Elektroenergie am Anschluss (13) mit Elektroenergie versorgt. Gezeigt in 1.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) mindestens zum Anlassen über die Steuereinrichtung (12) mit einem elektrischen Netz (13) elektrisch verbunden ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) der Vorrichtung (1) zum Anlassen mit einer Welle (3) einer Vorrichtung (4), die eine Drehbewegung erzeugt, verbunden ist. Wobei die Vorrichtung, die die Drehbewegung erzeugt ein Motor oder eine handbetätigbare Vorrichtung ist.
Nach dem Patentanspruch 1 ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (3, 5) des Elektromotors (1) und des Generators (2) direkt über eine Welle (4) verbunden sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (6, 7) der Rotoren (3, 4) des Elektromotors (1) und Generators (2) miteinander direkt über eine Kupplung (5) verbunden sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (4, 3) des Elektromotors (1) und Generators (2) miteinander mindestens über ein Getriebe (5) verbunden sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (5) ein Übertragungsgetriebe (5) ist, wobei die Drehzahl der Abtriebswelle (6), die mit der Welle (7) der Rotors (3) des Generators (2) verbunden ist, größer als die Drehzahl des mit der Welle (6) verbundenem Rotor (4) des Elektromotors (1) ist, oder die Drehzahl der Abtriebswelle (6), die mit der Welle (7) der Rotors (3) des Generators (2) verbunden ist, kleiner als die Drehzahl des mit der Welle (6) verbundenen Rotor (4) des Elektromotors (1) ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor, (1) und der mit ihm verbundene Generator (2) ein Modul (m) und damit ein Kraftwerk oder ein Teilkraftwerk bilden, und dass die Wellen (3) der Rotoren (4, 5) von zumindest zwei Modulen (m) miteinander über eine mechanische oder magnetische Kupplung (6) oder Schalteinrichtung (9), über die Steuereinrichtung (8) und/oder dass mindestens zwei Module mit einer Steuereinrichtung (7) verbunden sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) des Generators (2) mit den Magneten (6) im Rotor (4) mit den Magneten (10) des Elektromotors (1) auf einer gemeinsamen Welle (7), die sich auf die Lager (8) stützt, integriert sind. Die Spulen (5) des Motors (1) und die Spulen (6) des Generators (2) sind in einem Gehäuse untergebracht und dienen als Statoren des Motors und des Generators.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Generators in dem Rotor des Motors mit integrierten Statoren und ohne Stutzwelle in einem Gehäuse integriert ist. Der integrierte Rotor des Generators und der Rotor des Motors sind in einem flüssigen Medium untergebracht, das den Raum zwischen dem gemeinsamen Rotor und dem Gehäuse der Vorrichtung ausfüllt.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pumpe für die Beförderung von flüssigen und gasförmigen Medien ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Modul ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass das Modul ein Gyroskop ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Motor der Vorrichtung ein synchroner Elektromotor ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Motor der Vorrichtung ein asynchroner Elektromotor ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor des Motors Permanentmagnete angewandt werden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor des Motors elektrische Spulen angewandt werden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe der Vorrichtung gleichzeitig als Rotor des Motors und des Generators dient.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass im Stator des Motors Permanentmagnete genutzt werden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass im Stator des Motors elektrische Spulen genutzt werden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass Magnetpaare des Motors auf der Scheibe des Rotors und des Stators auf einem oder mehreren Radien vom Drehzentrum angeordnet sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Generators in Form eines Rades mit einem Abschlussring, auf dem Magnete integriert sind, ausgeführt ist. Wobei der Abschlussring mit der Welle mittels der Speichen verbunden ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Speichen des Rotors in Form der Archimedes-Schraube ausgeführt sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Generator mit einem oder mehreren Motoren gekoppelt ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Motor der Vorrichtung mit einem oder mehreren Generatoren integriert ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete nach beliebigen bekannten Methoden räumlich fixiert werden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Motor mehr als ein Pol-Paar haben kann.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor mit beliebigem Typ von Generatoren verbunden werden kann.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung funktionsfähig ist, wenn das Drehmoment des mit dem Generator verbundenen Motors größer als das Drehmoment des Drehwiderstandes des Generators ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung funktionsfähig ist, wenn der Koeffizient der Kraftnutzung des Motors; der mit dem Generator verbunden ist, größer als der Koeffizient der Kraftnutzung des Generators ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Motors eine beliebige räumliche Konfiguration hat.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die im Rotor des Motors integrierte Magnete am Rande des Rotors angeordnet sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete im Körper des Rotors und die Spulen des Stators auf seinem Gehäuse integriert sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete auf den gegenüberliegenden Flächen des Rotors gegenüber der angeordneten Stator-Spulen auf dem Gehäuse des Motors montiert sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete auf den gegenüberliegenden Flächen des Rotors gegenüber der angeordneten Stator-Spulen im Gehäuse des Motors montiert sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete und Spulen in den Körpern der Statoren eingebaut sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Motors der Vorrichtung ein Abschlussring des Rades/ein Rad ist.
Nach Patentanspruch 1 wird die Vorrichtung in einem Rohr integriert. Wobei der Rotor des Generators in Form von Flügelschaufeln ausgeführt ist, die in der Lage sind Flüssigkeits- und Gasströme zu befördern, und der Stator des Elektromotors durchgängige Öffnungen für den Durchlass von flüssigen und gasförmigen Medien hat.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren aus Magnetplatten mit ausgeprägten Magnetpolen gefertigt sind.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete im Körper des Rotors eingebaut sind und Magnetpole an den gegenüberliegenden Flächen des Rotors des Elektromotors bilden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete im Körper des Rotors eingebaut sind und Magnetpole an den Stirnseiten des Rotors des Elektromotors und des Rotors des Generators bilden.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1, Punkt (9) wird dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Elektromotors größer, als das Drehmoment des Generators ist.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektrogenerators eine hohle Konstruktion ist, die eine oder mehrere Magnetreihen beinhaltet.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektrogenerators eine T-förmige Konstruktion ist, die eine oder mehrere Magnetreihen beinhaltet.
Die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 wird dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen so angeordnet sind, dass sie einen gemeinsamen Kern haben und die Magnete, die auf dem Kreisbogen der Scheibe liegen, beidseitig umranden.