Brevet FR2009348A1 — publié le 19700130

L'invention concerne des moteurs à courant continus commutation électronique et vitesse commutable, comportant un enroulement triphasé et une roue polaire rotorique à aimants permanents, et dont les phases statoriques sont branchées dans un ordre cyclique par des semiconducteurs commandés, -tels que transistors ou thyristors, en fonction de la position du rotor. Les impulsions de commande de ces semiconducteurs sont délivrées par un distributeur électronique d'impulsions. Une commutation de vitesse ne peut être obtenue par réglage du champ car le rotor ne porte aucun enroulement, mais des aimants permanents. Une seconde vitesse pourrait Aetre obtenue par commutation sur un enroulement statorique supplémentairen à nom bre de spires différent. La dépense supplémentaire de matériau et de temps de fabrication est alors importante. Une réduction du nombre de spires utile des phases statoriques au moyen de prises aur les enroulements présente l'inconvénient que le cuivre utilisé n'est que partiellement actif. Avec le rapport d'environ 1/2 désiré entre les vitesses, il en résulte un échauffement important de l'enroulement à la vitesse supérieure. L'invention vise à éviter les inconvénients décrits Selon une particularité essentielle de l'invention, les phases de l'enroulement-sont couplées en triangle à lavitesse su- périeure et en étoile à la vitesse inférieure, et la distribution spatiale du champ magnétique produit par le rotor est telle qu'il n'existe aucun harmonique d'ordre multiple de 3. Cette simple commutation de l'enroulement permet d'obtenir deux vitesses dans un rapport d'environ 1/2. Dans le couplage en triangle correspondant à -la.yitesse supérieure, les phases de l'enroulement ne sont parcourues par aucun courant circulaire par suite de l'absence d'harmonique du champ d'ordre multiple de ). Un champ magnétique rotorique rectangulaire convient particulièrement bien, avec une largeur spatiale de zone égale aux 2/3 du pas polaire. L'expérience a montré que le choix d'un réglage optimal du couplage en étoile selon l'invention permet de conserver le même instant d'origine des signaux de commutation pour les deux vitesses. Le déphasage de 300de la densité linéique du courant statorique, produit par le passage au couplage en triangle nXest pas gnant mEme sans nouvelle adaptation à ce couplage de l'instant d'allumage des.semiconducteurs commandés, Un couple régulier est obtenu. en fonctionnement, avec un bon rendement, quand dans les deux couplages la durée de branchement de chaque phase de l'enroulement, parcourue par un courant négatif ou positif, est égale à environ 1/2m fois la durée dtun tour du moteur, m étant le nombre de phases. L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins sur lesquels: La figure 1 représente le couplage en étoile des phases de l'enroulement, La figure 2 le couplage en triangle et La figure 3 la variation du courant dans les phases de l'enroulement couplées selon la figure 1 ou 2. Les pahses 1, 2 et 3 de l'enroulement du moteur sont branchées par les semiconducteurs commandés 4, 5, 6 et 7, 8, 9. Un tension continue d'alimentation est appliquée aux bornes @@ et @@. La figure 3 illustre la répartition des c @rants I4 à I9 dans les semiconducteurs commandés 4 à 9 pendant @@ cour@ rotor de 0 à 360 . Ces courants sont identiques pour les couplages en triangle et en étoile. La distribution spatiale de la densité linéique du courant statorique est certes différente, mais il n'en résulte aucun inconvénient quant à la production du couple moyen- nant une adaption optimale au couplage en étoile des instants d'al- lumage des semiconducteurs commandés, selon l'invention REVENDICATIONS 1. Moteur à courant continu, commutation électronique et vitesse commutable, comportantun enroulement triphasé et une roue polaire rotorique à aimants permanents, et caractérisé en ce que les phases de l'enroulement sont couplées en triangle à la vitesse supérieure et en étoile à la vitesse inférieure, et que la distribution spatiale du champ magnétique produit par le rotor est telle qu'il n'existe aucun harmonique d'ordre multiple de 3 2. Moteur à courant continu et vitesse commutable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ magnétique produit par le rotor présente une variation spatiale rectangulaire avec une largeur de zone égale aux 2/3 du pas polaire. 3. moteur à courant continu et vitesse commutable selon la revendication 2, caractérisé en ce que la durée de branchement de chaque phase de l'enroulement, parcourue par un courant negatif ou positif, est d'environ l/2m fois la durée d'un tour du moteur, m étant le nombre de phases'de l'enroulement. 4. Moteur à courant continu et vitesse commutable selonles revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par uneadaptationoptimale au couplage en étoilé de l'instant d'allumage des semiconducteurs commandés