El motor Lynch es un motor eléctrico de corriente continua con escobillas de imán permanente con espacio axial único . [1] El motor tiene forma de panqueque y fue inventado por Cedric Lynch en 1979, y la patente correspondiente se presentó el 18 de diciembre de 1986. [2]
El motor Lynch está construido a partir de bloques de ferrita intercalados entre tiras de metal, en lugar de bobinas de cobre convencionales, y se mantiene unido únicamente mediante imanes. El motor está disponible en varios tamaños, desde 3 kilogramos (6,6 lb) hasta 11 kilogramos (24 lb) de peso, y proporciona una potencia de 1,5 kilovatios (2,0 hp) a 11 kilovatios (15 hp) dentro de un rango de eficiencia del 80% al 90%.
Entre 1985 y 1992, Lynch fue mejorando gradualmente el motor y las herramientas, con la ayuda de Richard Fletcher y su equipo de proyecto, incluido William Read, de London Innovation Network (LIN). LIN financió las patentes en nombre de Lynch y también financió la construcción de prototipos, incluido un lote fabricado por Ouroussoff Engineering, que incorporó algunas ideas utilizadas en motores posteriores.
A partir de 1989, LIN buscó una empresa que fabricara el motor, tras haber fabricado con éxito pequeños lotes y unidades individuales. Entre ellos se encontraban los motores utilizados en el intento de récord mundial de velocidad en barco eléctrico del Countess of Arrans en 1989. Lynch montó esos motores con la ayuda de William Read, que montó las armaduras en su cama de hospital después de un accidente de coche (Motorboats Monthly, enero de 1990).
Se propuso a Hotax, donde trabajaba Trevor Lees, pero después de que Lynch le mostrara a Hotax cómo fabricar el motor, perdieron el interés. En cambio, Lees dejó Hotax en enero de 1993 y se unió a Lynch Motor Company (parte de LIN), como gerente de fábrica, para ayudar a Lynch a establecer una producción a mayor escala, que utilizaba herramientas desarrolladas previamente y herramientas nuevas diseñadas por Lynch. Algunas de las herramientas nuevas fueron fabricadas por un fabricante de herramientas local, Roger Cox.
Lynch y este pequeño equipo diseñaron un motor estándar de producción, que fue fabricado por Lynch Motor Company Ltd y llamado motor Lynch . Después de una ruptura entre Lynch y LIN y Lynch Motor Company en noviembre de 1996, los derechos de propiedad intelectual estaban en manos de Lynch IP, con Lynch Motor Co, teniendo el 50% de los derechos. Se formó una nueva empresa, LEMCO, que tenía el otro 50% de los derechos. Esta estaba formada por el accionista principal del grupo JP Hansen, con Lynch y Lees como pequeños accionistas. Lynch se unió a la empresa india Agni Motors en 2002, donde se construye y comercializa el motor Lynch como motor Agni . Briggs & Stratton realizó otro diseño bajo licencia como Etek DC Motor . El último modelo de motor Agni es fabricado y distribuido por Saietta Group , que se formó tras la fusión de Agility Global y Agni Motors en mayo de 2015.
El diseño tradicional del motor Lynch tiene una armadura giratoria sostenida sobre un eje entre dos bancos de ocho imanes permanentes fijos . También hay ocho escobillas fijas (cuatro negativas, cuatro positivas) en el lado frontal que permiten que la corriente eléctrica de la fuente de energía llegue a la armadura.
El diseño de la armadura del motor Lynch es significativamente diferente en comparación con otros tipos de motores. Las bobinas de la armadura están formadas por tiras de cobre aisladas, cada una en forma de "U" (como un diapasón ). Luego, una pata se dobla 45 grados en el sentido de las agujas del reloj, mientras que la otra pata se dobla 45 grados en el sentido contrario a las agujas del reloj. Cada pata de la bobina contiene varias curvas antes de llegar al exterior de la armadura para poder pasar radialmente a través del anillo de ferrita antes de que los extremos terminen separados 90 grados. En el borde exterior, cada tira de cobre tiene un engarce que forma una conexión eléctrica con su compañera rotada 90 grados. El borde interior de las tiras de cobre tiene el aislamiento eliminado solo en la cara frontal, para formar la superficie del conmutador donde las escobillas hacen contacto.
Entre cada pata de la bobina de cobre se colocan las piezas de los núcleos de ferrita de hierro subdivididos y aislados que forman el anillo de ferrita. El anillo de ferrita transporta el flujo magnético entre los imanes permanentes fijos, sin necesidad de utilizar las tiras de cobre (que transportan la corriente eléctrica). A medida que gira la armadura, la corriente fluye desde una escobilla hacia el conmutador y hacia el exterior a lo largo de una pata de la bobina de cobre, que está intercalada entre las piezas del núcleo de ferrita de hierro. Cuando la corriente llega al engarce de conexión situado en el borde exterior, se transfiere a una nueva pata en el lado trasero de la armadura y vuelve al centro, de nuevo intercalada entre las ferritas desfasadas 45 grados con respecto a las ferritas anteriores. A continuación, la corriente eléctrica vuelve al centro, 90 grados después, y cambia de lado de nuevo a la cara frontal antes de llegar a la escobilla correspondiente (de polaridad eléctrica opuesta ) a 135 grados de la escobilla inicial.
En el diseño de la armadura del motor Lynch, las láminas de hierro están hechas de piezas rectangulares delgadas individuales unidas entre sí para formar un anillo circular completo. Debido a que el flujo magnético pasa lateralmente a través de las láminas a lo largo de un solo eje, es posible utilizar material de grano orientado que normalmente se utiliza en transformadores grandes . Esto tiene propiedades magnéticas mucho mejores a lo largo de la orientación del grano, pero peores propiedades en otras direcciones. En un motor eléctrico tradicional de espacio radial, no se puede alinear fácilmente con la dirección del campo, pero en motores de espacio axial como el motor Lynch conduce a mayores eficiencias.
Producción a pequeña escala en 1988 con la empresa de conversión de vehículos eléctricos London Innovation [3] y más tarde con la Lynch Electric Motor Company (LEMCO). En 1989, cuatro de ellos impulsaron el barco An Stradag , conducido por la condesa de Arran, a una velocidad récord mundial para un barco eléctrico de poco más de 80 kilómetros por hora (50 mph). [4] El motor fue adoptado por la empresa suiza ASMO para su uso en sus sistemas de propulsión de karts eléctricos. [5] Su eficiencia extiende la vida útil de las baterías y, por lo tanto, mejora la economía de funcionamiento de una pista de karts eléctricos.
Las patentes y los derechos de licencia para la fabricación del motor Lynch pertenecen a la empresa Lynch IP, que ha vendido una licencia a Briggs and Stratton para fabricar el motor ETEK.
LEMCO continuó fabricando motores y ahora comercializa bajo el nombre de LMC (Lynch Motor Company), que ahora posee la empresa Lynch IP y, por lo tanto, todos los derechos y patentes relacionados con el motor. [6]
En 2009, Cedric Lynch se separó de LMC y comenzó a trabajar para Agni Motors, que produce motores similares. [5] [7]
Los motores Lynch se mencionan como un producto único en el documental " The White Diamond " sobre un barco más ligero que el aire: "Este es en realidad un motor interesante. Fue diseñado por alguien llamado Lynch en Inglaterra. Nunca fue a la universidad y no sabe nada de matemáticas y cosas así, pero aprendió ingeniería eléctrica por su cuenta. Y resulta que el motor que fabricó es uno de los motores líderes del mundo en términos de potencia y masa. Lynch desarrolló su propio tipo de álgebra para hacer eso, pero ningún otro académico puede entender lo que está haciendo, pero parece saber más que muchos académicos en departamentos de ingeniería eléctrica porque este motor tiene un rendimiento muy bueno... el mejor que pude encontrar". [8]
Los motores Lynch impulsaron el primer helicóptero eléctrico tripulado del mundo, diseñado y pilotado por Pascal Chretien . Este helicóptero único estableció un récord mundial Guinness el 12 de agosto de 2011 y recibió el premio IDTechEx Electric Vehicles Land Sea & Air en 2012.