Brevet FR2007924A1 — publié le 19700116

i 2007924 La présente invention, se rapport® à une machine dynamo--électrique pourvue de pôles inducteurs à aimant permanent. Lorsqu'un moteur, ou une gétiératrices à aimant pennanest est mis en charge, la réaction d^induit ou distorsion de champ a 5 tendance à désaimanter définitivement les pâles inducteurs à aimant permanent, le degré de perte de flux dépendant, d'une façon, générale, de la valeur de la charge appliqué©. Soi*squfon ajoute une force magnétomotrice (finm) antagoniste cumulative à la ftm du pôle à aimant permanent, le degré de dêsaiaantstion produit 10 par la distorsion d'induit est moindre, ou peaaet une augmenta» tion de la valeur de charge pour obtenir la même degré de décoi-mantation précédemment produit sans la aïïtagoa±3te. Si un bobinage d'inducteur série ast disposé sur le pâle à aimant permanent et connecté à 1*enroulement dJinduit de meaiès?© 15 à utiliser le courant d'induit pour produire la force aagnétQjas-trice cumulative dans 1S bobinage et dans le p6l«g 1s âegré de fmm antagoniste produit est directement proportionnel à la chaï-gGi La présente invention a pour- ob jet dîoffsir une maehias dynamo-électrique pourvue de pôles à aimant permanent qui ne 20 perdent pas appréciablement leur magnétisme résiduel en chargeo L'invention consiste en une machine dynamo-électrique comprenant m induit pratiquement coaxial à aa esrtain nombre de pôles, à aimant permanent montés concentriqneraent par rapport à une carcasse, l'induit étant agencé de manière à soumettre ics 25 pôles, en charge, à une force -saagnétomoiriee Sa désaimant®,t±ea? et les enroulements inducteurs disposés sur les pôles sont électriquement connectés de manière à être excités proportionnellement au courant passant dans l'induit, ces enroulements produis saut dans les pièces polaires une force magnétomotrice cumulative 30 en opposition à celle de désaimantation, en fonction du courant d'induit. Suit la description de formes de réalisation de l'invention citées à titre d'exemples, en référence au dessin annexéy sur lequel : 35 — la fig. 1 est une élévation en bout d'une machine dyna mo-électrique à pôles saillants, construite selon l'invention, l'un des pôles saillants étant représenté en coup© % 69 14415 2 2007924 ~ la fig. 2 est un schéma de montage électrique selon 1*invention, utilisant un pont de diodes ; «= la fig» 3 est un schéma de montage électrique montrant une secome forme de réalisation de l'invention ; - la fig. 4 est une vue partielle en coupe transversale d0uae troisième foime de réalisation de lrinvention ; et « la fig. 5 est im schéma de montage électrique représentant une quatrième forme de réalisation de l'invention. Sur le dessin, les mÊmes références numériques désignent 16 les éléaants eorre spondaat s « Lz. fig. 1 représent© un moteiar ou une génératrice 10, à la cuïass® oiv carcasse 11 duquel sont fixés quatre pôles inducteurs saillants principaux 12. Ces pôles sont fixés par des Boulons 14, ils sent constitués d'une matière à aimant permanent et sor*t aimanté a de manière permanente pour 15 fournir à la machine le flus de cha&p principal. Aax pôles 12 est fisié un épanouissement ©u extrémité polaire 16 dont 2a face s'incurve autour de la périphérie dsun induit portant la référence générale «8, cet induit étant monté sur un arbre 19. Outre les pôles principaux 12, la machine 10 est pourvue £0 de pèles da eoEauntation., eu intermédiaires, 24, disposés à intervalles ©spacés entre les pèles principaux, ces pôles de commutation portant des enroulements inducteurs ds commutation 25. Selon l'invention., au aoins xm bobinage Sfinducteur 20 est disposé autour du eoxpa d© ehscua des pôles inducteurs 12 et 2.5 est connecté en série, ou dsauir© masiière, pour conduire 2.e cou- .. rant d'induit, ou un courant d*excitation proportionnel à oe dernier* les fig® 2, 3 et 5 représentent schématiqueraent le bobinage d'inducteur 20 connecté de manière à transmettre le courant total d8induit,' bien qus l^iavention sa s© limite pas à cet agencement. SÛ le bobinage d'inducteur £0 est représenté isolé du pôle inducteur au moyen d'un logement ou enveloppement isolant convenable 22. La fig® i représente ©n coupe l'un des pôles principaux 12 et le bobinage d'inducteur 20 associé, afin d'indiquer schéma-35 tiquement le caractère général de la f®m de l'appareil® Dans chacun des pâles principaux 12 à aimant permanent, il se crée une ffia qui produit un flux magnétique indiqué par les traits interrompus à flèches 30 pass ant de la carcasse 11, par les corps des pôles, 69 14415 3 2007924 à l'induit 18. Lorsque l'appareil 10 est en charge ou en surchargé, le courant d'induit produit une .'fmm qui lui est propre, couramment appelée "réaction d'induit", qui à la fois s'ajoute et s'oppose à la fmm existant dans les pôles principaux, ainsi qu'-5 indiqué schématiquement par les courtes fléchés 32 marquées sur l'induit. L'effet net de la fmm d'induit sur les pôles principaux est différentiel de sorte que ces pôles ont tendance à se désaimanter, le degré de perte de flux dans les pôles dépendant de la valeur de la charge imposée à l'appareil. 10 Pour neutraliser la désaimantation produite par la réac tion d'induit, les bobinages d'inducteurs 20 sont disposés sur les pôles 12 et sont connectés de manière à être excités par le courant d'induit ou par une tension dépendant de ce courant afin de produire'des ampère-tours ou une fmm qui s'ajoute à celle or-15 dinairement développée et existant dans les pôles. Les deux forces magnétomotrices s'ajoutent donc dans les corps des pôles 12 et ont pour effet de réduire appréciablement la désaimantation produite par la réaction d'induit. Bn cas d'inversion du courant d'induit, l'enroulement 20 inducteur 20 produit un flux de sens différentiel,tendant ainsi à désaimanter le pôle 12 à aimant permanent. O'est-à-dire que, aux conditions inverses, par exemple au moment du freinage dynamique du moteur, 1* enroulement 20 produit une fmm de sens opposé à celui des lignes de flux 30 dans le pôle 12, et cette fmm différen-25 tielle produit une désaimantation appréciable des pôles à aimant permanent. Pour cette raison, on peut utiliser un ou plusieurs dispositifs redresseurs soit pour faire passer le courant inverse dans ceux-ci au lieu qu'il passe dans l'enroulement inducteur série 20, soit pour limiter le passage du courant dans ce dernier, 30 au sens soutenant les ampère-tours. La fig. 2 représente un tel circuit dans lequel un pont de diodes % est connecté aux bornes de l'enroulement d'inducteur 20, ce pont limitant le passage de courant dans l'enroulement d'inducteur au sens voulu de la manière que l'on vient de décrire. 35 La fig. 3 est un schéma d'une seconde forme de réalisa tion de l'invèntion dans laquelle le passage du courant inverse est utilisé d'une manière additive dans les pôles principaux 12. 14415 4 2007924, Oe résultat est obtenu au moyen d'un second enroulement d'inducteur 20A, bobiné en opposition, qui peut être disposé sur les pôles de la même manière que l'enroulement 20, et de deux diodes 38 et 39 connectées en opposition, respectivement en série avec les enroulements» Les diodes ont pour fonction de bloquer le passage du courant dans le sens produisant la désaimantation des pôles, et de permettre dans l'enroulement le passage du courant créant dans les pôles une fmm cumulative. La f2g. 4 représente une forme de réalisation de l'invention dans laquelle chaque pièce polaire 12 est divisée en deux sections 12a et 12b, un enroulement d'inducteur 20' étant représenté disposé sur la section 12b de droite à titre illustra-tif. Les lignes de flux dans chaque section du pôle 12 sont représentées ën 30a et 30b, respectivement. La réaction d'induit est représentée par les flèches 32 de même qu'à la fig. 1. En cours de fonctionnement, avec un courant d*induit de sens déterminé, la fmm d'induit produit un effet cumulatif d'aimantation sur la section 12a du pôle, alors que sur la section 12b l'effet est différentiel et tend à désaimanter cette section de la manière expliquée ci-dessus en référence au pôle individuel de la fig. 1. De façon similaire, l'enroulement d'inducteur 20' produit dans la section polaire 12b des ampère-tours cumulatifs en fonction du courant d'induit, l'enroulement étant excité par le courant passant dans l'induit 18, ou par une tension dépendant de ce courant. Dans l'appareil représenté à la fig. 4» seul le pôle de la section 12b est pourvu d'un enroulement d'inducteur. Néanmoins, la section de pôle 12a .peut, elle aussi, être prévue comme cela est représenté schématiquement à la fig. 5. En utilisant un enroulement inducteur série sur chaque section du pôle divisé représenté à la fig. 4, l'un de ces enroulements produira un flux de désaimantation avec la rotation d'induit et un passage de courant dans l'un des deux sens possibles de rotation et de passage de courant. Pour neutraliser essentiellement l'enroulement série produisant la désaimantation, des diodes de redressement 41 et 42 peuvent être connectées en série avec les deux enroulements d'inducteur série 69 14415 5 2007924 (fig. 5)* ainsi que représenté à la fig. 3* les diodes étant connectées de manière à conduire le courant seulement dans le sens créant des ampère-tours cumulatifs® Avec ce type d'agencement» le sens de passage du courant d'induit n'a aucune importance 5 puisque les diodes sont montées de manière à cloquer le passage du courant dans le sens produisant la désaimantation dans les sections polaires 12a et 12b» Afin d'empêcher les sections polaires î2§9 12jb s@ désaimanter mutuellement9 l'épanouissement polaire 16 ©st pourra 10 d'un entrefer 40, ainsi que 1® nontre la fig. 4» Toutefois, l'invention ne se limite pas aux struotïzrss- q^aâsipolaires telles que celle représentée à la fig. fc Sfe ©ufera, en ce qui concerne le schéma de montage des fig3 3 et on remarquera que les enroulements d'inducteur peuvent ôtro connectés en série 15 mutuellement, avec les diodes de blosage coaneotéES ans homov de chacun de ces enroulements. De plue, il n'est pas nésessair? que les enroulements d'inducteur soient disposés sur le goeps du pôle 12, car ils peuvent être disposés sur son épanouissement 16= a4D °Riginal \ 69 14415 6 2007924 ' HEVEKDIOATIOHS î. - Machine dynamo-électrique comprenant un induit pratiquement coaxial à un certain nombre de pôles à aimant permanent montés eoncentriquement par rapport à une carcasse» l'induit étant agencé de manière à soumettre les pôles en charge» à une -3 fors© magiiétomotri ee de désaimantation-, et les enroulements d'inducteur disposés sur les pôles sont électriquement connectés de manière à être excités proportionnellement au courant passant dans l'induits ces enroulements produisant dans les pièces polaires une forme magnétomotrice cumulative en opposition à celle de 10 désaimantation» ©a foactlon da oom*;ant d'induit» 2« - Machine selon revendication 1, caractérisé© par le fait que les erÊroulemonts d'inducteurs sont connectés on série avec les enroulements de l'induit* 3c - Machine selon revendication 1 ou 2, caractérisé» ty par la fait que des diodes sont connectées aux enroulements d'inducteurs d© manière que l'inversion du courant dans l'induit soit transmis© dans les enroulement® âaas le sens produisant la force magnétomotrice cumulative• 4o - Machine selon l'une ou l'autre des précédentes 80 revendications s caractérisée pap le fait que ohaque pôle ©st pourvu d© deux enroulemmts d'inducteur au moins, et qu'une diode est connectée à chaque enroulement d'inducteur. 5c - Machine selon l'tme ou autre des revendications 1 à 3t caractérisée par le fait que chaque pôle inducteur est 85 longituilnalement divisé en deux, sections, et qu'un enrou7,ament d'inducteur est disposé sur la section dans laquelle la désaimantation ©et produite par un sens déterminé de rotation et d® réaction. d'induit. S. - Machine selon l'une ou l'autre des précédentes 50 revendicationcP caractérisée par le fait que les épanouissements des pôles sont pourvus d®«n entrefer afin d'empêcher les sections polaires de se désaimanter mutuellement.