Brevet FR2011826A1 — publié le 19700313

Perfectionnements apportés aux alternateurs électriques L'objet de ce brevet a comme principal champ d'application l' automobile et l'amélioration des actuelles dynamos qui présent tant d'inconvénients de fonctionment et causent tant de pannes. Ceci ne veut pas dire que nos perfectionne ments ne puissent pas s' appliquer à des champs d' utilisation plus vasres comme aux graines générateurs électriques et par conséquent restent dans les limites de l' invention. Nous nous limiterons au domaine de l' automobile et en comparant un générateur perfectionné par l' invention avec une des dynamos que l' on utilise actuellement nous allons exposer l' ensemble des avantages qu' il présente sur elle. Evidemment on connait le principe selon lequel se transforme l' énergie mécanique en énergie électrique au moyen des machines dites alternateurs (générateurs de courant alternatif) et les dynamos (générateurs de courant continu): induction électro-magnétique du à la rotation de corps conducteurs dais un champ magnétique Concrétement, les alternateurs sont constitués de deux parties principales: 1 l' inducteur formé par un carcasse de fonte on fer ou d1 acier avec plusieurs poles magnétiques chargés. 2 L' induit constitué par un moyau de lamelles de fer avec une grande quantité de rainures qui contiennent plusieurs bobines avec des enroulements. Sjr use dynamo d' automobile, le courait alternatif produit est trassfor- mé en force de sens unique au moyen d' un colecteur relié au rotor, qui le céde aux charbons, etc. En realité, il s' agit d' un bobinage (induit) qui est solidaire du rotor et qui tourne à l'intérieur d' un anneau formé par un autre bobinage (inducteur) appartenant au stator. Ceci entraine les difficultés suivantes: faire passer le courait depuis le colecteur tournait aux charbons fixes.Ceux-ci, frottés contamment et necessairement maintenus aux moyens de ressorts, s' usent trés rapidement et se produisent des pannes fréquentes avec des réparations difficiles et coû teuses. Avec l'application des perfectionnements que nous préconisons on obtient une série d' avantages parmi lesquelles nous détachons comme étant les plus importants: - Suppression totale des charbons, piéces qu' il est necessaire de changer fre frequemment. - Suppression absolue du colecteur; piéce dont l' avarie occasione l' inutilité de la dynamo. -Suppression des supports des charboso et de leurs ressorts. - Simplification du rotor. - Suppression du bobinage tournant qui est alors remplacé maintenant par un bobinage fine. - Annulation du jaillissement des éteincelles occasioné par le mouvement des charbons sur les delgas du colecteur, phénoméne perceptible dans l' appareil de radio du véhicule. - Ces importantes modifications dans la structure des dynamos ont comme immédiates conséquences une notable diminution du prix de revient et une suppression totale des avaries qui actuellemeit se concentrent sur le collecteur et les charbons, pra tiquemest en fait toutes les panses qui se produisent dais les dynamos ce qui leur donne ainsi une durée illimitée. Les perfectionnements qui noms occupent consistent essentiellement à palcer sur le stator deux bobinages fixes, : l' inducteur relié aux poles "nord" et"sud" qui sont alternés, et l' "induit" placé entre les poles magnétiques et non en face comme cela s' est fait jusqu' à présent. Le rotor est us cylindre formé par un ensemble de plaques magnétiques et sur sa - surface exterieure se trouvent realisées autant de stries axiales qu' il y a de poles magnétiques sur le stator. Le stator est une pièce annulaire d' acier. Sur sa partie intérieure sont pla cées des petites excroissances en forme de fourche propes au montage de les deux bobinages. Ces excroissances peuvent être fabriquées avec l' anneau c' est à dire en même temps et dans le même materiau, ou placées ensuite au moyen de tournevis. Pour une meilleure compréhension du sujet et seulement à titre d' exemple-cijoints se trouvait quelqu plans. Le dessin n 1-représente shématiquement la section transversale de l' ensemble stator-rotor position de travail. Le dessin n 2- représente shématiquement la section transversale de l' ensemble stator-rotor en position neutre. Le dessin n 3- représente le shéma du développement du bobinage inducteur. Le dessin n 4- représente le shéma du développement du bobinage induit et son rattachement à use installatioz électrique qui, de toute iuire peint être variable En nous référant à ces illustrations, fig. 1 et 2, nous voyons l' anneau qui constitue le stator-1- Dans l' exemple que nous avons présenté, il y a huit exeroissances en forme de fourches-2- Elles sont dotées au débout d' une petite dépres sion sur lesquelles sont montées les enroulements qui forment le bobinage inducteur -3- Ceux-ci selon le sens dans lequel ils sont réalisés déterminent la création des poles nord -4- et sud-5- ils sont alternés.Le bobinage inducteur-3- est realisé au moyen d' un fil émailé trés fin, et qui étant constitué par de nombreuses spires et avec une faible section ce qui le r@@ trés résistant au passage du courant. Chacune des petites excroissances -2- aprés la dépression, chaque branche de la fourche s' écartent l' une de l' autre pour de nouveau se resserrer pour constituer entre elles des crochets. Il est à noter que dans la description de ces formes on on considère la représentatioi des sections illustrées dans les dessins 1 et 2 des plais et que ces formes se prolongent sur toute la longuer des pieces. Le bobinage "induit"-6- se réalise au moyen d1 enroulements qui se montent sur deux branches contigues de deux croissances en forme de fourche, restant ainsi inclu à 1' intérieur des poles nord et sud 4- 5 Le rotor-7- montre sa section circulaire au centre de laquelle est fait le pas sage pour le montage de 1' axe. Sur sa circonférence sont faites les huit encoches équidistantes qui déterminent des canaux longitudinaux -6-(forme de demi-cylindre) avec entre chaque canal les nervares saillantes-9-. Sur le shéma du dessin 5 on voit clairement signalé avec la pointe de la flê che, le sens de 1' enroulement du bobinage de 1' inducteur - 3 - sur les poles nord selon le sens des aiguilles d' une montre et sur les poles sud - 5- en sels con traire. De même, sur le shéma de la figure 4- on a signalé aussi avec des flêches, les seins des enroulements du bobinage "induit" -6- qui soit vers le haut (selon le shéma) quand ceux-ci passent par un pole iord -4- et vers le bas quand ils passent par un pole sud -5 Quasi le rotor tourne -7- il présente successivement aux poles ses différents canaux -8- et ses nervures -9-; il se produit de flux magnétique, qui produisait le courait induit Efectivement, si nous nous référons à la position de travail répresentée sur le shéma de la figure 1 , nous voyous tue les nervures -9- du rotor -7- restent ai face des extrémités des petites excroissances ai forme de fourches -2-; Bain une position qui favorise la circulation du flux magnétique divisant les enroulements de l' inducteur -3- traverse transversalment les enroulements du bobinage -6- créait à son intérieur le courait induit.Dais la position neutre qui est réprésentée sur le shéma du dessin 12 2, nous voyons que ce sont les canaux -8- qui maintenant se trouvent en face des extrémités des ecroissancesen forme de fourche -2- situation dais laquelle le flux magnétique provenant des en- roulements de l' inducteur -3- devrait traverser un espace d' air mais qui continue à travers la masse des branches des petites excroissances en forme de fourche 2- C' est à dire qu' il continue à travers le chemin de moindre résistance et il se produit ainsi use variation dans la circulatioi du flux magnétique qui alors ne tra verse plus les enroulements du bobinage induit. De cette manière, nous aurons, que, au moment où le champ "inducteur " est auto exité au moyen de diodes redresseuses, le courait d'exitation provenant de la batterie est annulé et travaille eu courant continu d' un fréquence telle que dais aucun cas le champ magnétique n' arrive à être perdu. Sur le shéma du dessin n 4, nous voyons que le courait induit arrive à us équipement de rectiflcateurs -10- dont le pole négatif - 11 - va à la masse pai- dait que le pole positif -12- va à la batterie à travers un autre rëctificateur -1 > qui interait le retour depuis la batterie, après ou interposé de ce dernier duquel une dérivation alimente 1' exitateur-14- du bobinage inducteur -3- avec interposition d' un régulateur -15- de n' importe quel type appropié comme résis tance variable, vibrateur, dispositif transistoré, etc etc. Le bobinage "inducteur" -3- admet une sur-exitation au moyen d' un bobinage su perposé qui intensifié le champ magnétique, et qui par conséquent produit une aug mentation de l' intensité du courant induit. Bienque dans l' exemple que nous avons présenté nous ayons concrétisé par huit poles afin dt obtenir us courait induit de fréquence élevée facilment rec tificable, ce nombre de poles peut être augmenté sans aucun inconvénient em accord avec les nécessités de chaque cas qui peut se présenter dais 1 , application des perfectionnements de l' invention. soit variables tous les facteurs comme -taille, forme, matériaux, etc. C1est à dire tous ceux qui ne supposait pas une altération du principe, ce qui a été ex posé dais la précédait nte description, laquelle devra être prise dans son sens le - plus large et non comme une limitation des possibilités de réalisation. R E V E N D I C A T I O N S Le Brevet d' Invention doit être retombé sur les revendications suivantes: 1Q.- "Perfectionnements introduits dais les alternateurs électriques" champs special d' application: l' automobile. Ils consistent en ce que le stator est caractérisé comme comprenant deux bobinages fixes, l'inducteur, relié aux poles nord et sud qui sont alternés, et 1' induit placé entre les poles magnétiques en noi ai face, comme cela se fait traditionnellement. 2 . - "Perfectionnements introduits dans les alterateurs électriques "Selon la 12 revendicatios, consistent en ce que le rotor-est une piéce cylindrique formée par des plaques magnétiques et qui se contient aucune sorte de bobinage et qui, seulement sur sa surface extérieure, a autant de stries suivant l' axe qutil existe de poles magnétiques sur le stator. Ces stries déterminent autant dc nervures sai- llantes equidistantes. 3 . - "Perfectionnements introduits dans les alternateurs électriques". - Selon les anterieures revendications, se caractérisent parceque sur la surface intérieure du stator, 21 y z disposées un nombre pair déterminé de petites encroissances el forme de fourche, qui commencent par nie sorte de sou, os partie plus étroite sur lequel ou soute les enroulements qui forment le "bobinange" inducteur, et qui, selon le sens qu'ils sont réalisés daterminent la création des poles "sud" ou "nord" alternés. Ce bobinage est realisé au moyen d' un grand nombre de spiros formées par un fil conducteur de faible section.Chaque petite excroissaace, aprés la petite de- pression initiale, a les branches de la fourche qui s' écartent et ensuite se ressèrent pour former une paire de crochets. Sur deux branches contigues mais appar tenant à deux fourches distinctes, ou monte les enroulements du bobinage induit, dont les spires résultent comprises dans les fourches des poles magnétiques. 4 . - " Perfectionnements introduits dans les altermateurs électriques". - consistent ai ce que le bobinage "inducteur" se caractérise par le fait que: les sens des' spires de ses enroulements sur les poles nord est selon le sens des aiguilles d' une montre tandis que le sens de ses enroulements sur les poles sud est contraire. 5 . "Perfectionnements introduits dans les alternateurs électriques".- con3is- tent en ce que le bobinage "induit" se caractérise parce que le sens des spires de ses enroulements passent à l' interieur de la fourche d' un pole nord est inverse au sens des spires des dits enroulements quand ils passent 4 l' intérieur de la four che d' un pole sud. 6 . - "Perfectionnements introduits dans les altermateurs électriques". - Ils consistent ai ce que le rotor présentant successivement aux poles nord et Éad, ses canaux et ses nervures saillantes, se produisent des variations dais le flux magné- tique qui donnent lieu au courant induit. Ea effet les nervures saillantes du rotor mises en face des excroissances en forme de fourche dustator permettent d'obtenir lue position favorable qui permet la circulation du flux magnétique qui, par- tant des enroulements de l' inducteur traverse transversalement les enroulements du bobinage "induit" es y créant le courait induit.Su contraire quand ce soit les stries du rotor qui sont en face des excroissances q forme de fourche du stator, un espace d' air se sonstituant comme isolant, s' interposeen face du flux magnétique et celui-ci suit alors le chemin de moindre résistance à travers la nasse mé- talique des branches des excroissances, se produisait alors ure variation dais le flux magnétique qui. alors, ne traverse pas les enroulements du bobinage induit. 7 . - "Perfectionnements introduits dans les alternateurs électriques". - Autre les revendications qui précedent, se caracterisent par le fait que le courait induit est conduit à un ensemble le rectificateurs doit le pole négatif, va a la sasse pendait que le pole positif va à la batterie à travers un autre rectificateur qui empêche le retour et avec, avant ou interposé, unedérivation qui alimente l' exitateur du bobinage inducteur, avec interposition d' un regulateur de n importe quel type appropié. 8 . - "Perfectionnements introduits dans les alternateurs électriques". - Outre ce qui précode ils sont caractérisés parce que le champ inducteur est auto-exité au moyen de diodes rectificatrices, et qu' ainsi le courant d' exitation provenant de la batterie so trouve annulé et il travaille en courant continue pulsatoria si frequente, que, en aucun cas le champ magnétique n' arrive à se perdre, lequel champ inducteur peut être sur-exité an moyen d' un bobinage superposé qui intensifie le champ magnétique et par conséquent produit une aug 9 . - Enfin on revendique que ceci fasse l' objet de brevet d' inventin, sous le titre: Perfectionnements introduits dais les alternateurs électriques.