- Начнем с правила:
Розенталь, § 19. Обособленные приложения, пункт 2, примечание 2
http://old-rozental.ru/punctuatio.php?sid=111#pp111
Возможно дефисное присоединение приложения при наличии пояснительного слова (определения), которое по смыслу может относиться:
ко всему сочетанию: известный экспериментатор-изобретатель; ловкий акробат-жонглёр;
только к определяемому слову: демобилизованный офицер-ракетчик; оригинальный художник-самоучка; моя соседка-педагог;
только к приложению: женщина-врач с большим стажем.
- Известный экспериментатор-изобретатель вечного двигателя.
В данном случае приложение имеет несогласованное определение, выраженное падежной формой: изобретатель вечного двигателя, а к определяемому слову относится согласованное определение: известный экспериментатор.
Оба варианта указаны в правилах, поэтому дефисное написание возможно.