Brevet FR2028099A1 — publié le 19701009

Dans la technique des entraînements les utilisateurs exigent de plus en plus des mécanismes d'entraînement simples, résistants et à vitesse de rotation réglable. Pour cela, on peut utiliser avantageusement des machines asynchrones à rotor en cage qui sont simples, robustes et d'une grande fiabilité ainsi que des machines synchrones équipées de dispositifs redresseurs tournants. Dans les agencements sans contact connus qui sont utilisés pour la régulation en continu avec pertes de la vitesse de rotation d'une machine tournante triphasée alimentée par l'intermédiaire de convertisseurs, le prix des composants électroniques sans contact, est très important. Les machines asynchrones qui sont alimentées par l'intermédiaire de variateurs triphasés et dont le réglage en vitesse dépend de la tension aux bornes présentant des pertes relativement importantes ce qui oblige de surdimensionner les machines. I1 appartient à la présente invention de réaliser un agencement sans contact du type précité mais exigeant une mise en oeuvre de moyens matériels et financiers moindres. Le but recherché par 1'invention est atteint conformément è linvention en introduisant dans le circuit rotorique de la machine tournante trhasée des résistances qui tournent et dont BB lavaleur ohmique est~modifiee sans contact par des moyens de commande stationnaires. Pour mieux comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire à titre indicatif et non limitatif un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur un arbre 5 est monté le rotor feuilleté en court-circuit d'une machine asynchrone commandée en vitesse, qui comprend des barres conductrices isolées 6 dont une extrémité est chaque fois reliée à une bague de court-circuit 7. Sur cet arbre est monté en outre, à proximité immédiate de la machine asynchrone, un second rotor 9 avec la partie variable de la résistance rotorique à laquelle est associée une partie fixe feuilletée avec une bobine d'excitation 2. te rotor résistant 9 comprend une partie ferromagnétique 10 dans laquelle sont logées des plaques magnétorésistantes 1, chaque plaque magnétorésistante étant reliée de manière électriquement conductrice à l'extrémité voisine d'une barre conductrice 6. Chaque plaque magnétorésistante est par ailleurs reliée à une autre plaque magnétorésistante la grâce à une barre intermédiaire 4 disposée à l'intérieur du rotor résistant 9. Lez autres extrémités des différentes flaques magnétorésistantes la sont reliées daune façon électriquement conductrlces à une seconde bague de court-circuit 8. Les plaques magnétorésistantes 1 et la sont enchâssées dans le corps 10 fixé sur l'arbre 5 de façon telle que la chaleur résultant des importantes pertes à faible vitesse du rotor peut être évacuée très facilement. En face de la bobine d'excitation 2 disposée coaxialement sur la surface intérieure de la partie feuilletée fixe-se trouvent les barres intermédiaires 4 disposées dans une gorge marginale annulaire du rotor résistant 9 et reliant les plaques magnétorésistantes 1 et la. En procédant de cette façon, le. flux magnétique est guidé en direction radiale par les plaques magnétorésistantes 1 et la, de sorte qu'une variation du flux permet de faire varier dans une très large mesure la valeur ohmique des plaques magnétorésistantes. Lorsque la vitesse de variation exigée pour les agencements sans contact n1 est pas trop élevée, la partie 10 du rotor recevant les plaques magnétorésistantes peut etre réalisée en acier massif ou en un autre métal ferromagnétique massif qui abaisse la résistance thermique entre les plaques magnétorésistantes et l'air de refroidissement. Dans les agencements devant présenter des vitesses de variation plus élevées, on utilise avantageusement des rotors resistaats feuilletés nour lesquels on prévoit éventuellement des mesures spéciales de refroidissement pour évacuer la chaleur. La valeur ohmique des plaques magnéto résistantes est déterminée avan- tageusement de façon à rendre possible à la fois un démarrage sous courant limité de la machine et un fonctionnement de la machine dans la zone de réglage conformément aux caractéristiques prévues pour la charge. Les valeurs ohmiques des plaques magnétorésistantes peuvent-être modifiées avec un facteur 20 environ, suivant la valeur du flux magnétique qui les traverse, ce qui permet de faire varier dans de très larges limites la résistance rotorique des machines asynchrones. Par le fait de disposer les plaques magnétorésistantes dans le rotor il devient possible de supprimer les bagues et les contacts mobiles pour l'évacuation du courant rotorique. La bobine d'excitation 2 est alimentée avantageusement à par tir d'un circuit amplificateur de régulation et il est particulièrement avantageux de prévoir à 1'intérieur du carter de machine, en plus des circuits amplificateurs de régulation, un agencement de mesure de valeur réelle et de concevoir la plaque à bornes de la machine de telle sorte qu'elle comprend en plus des bornes de raccordement de la machine une entrée d valeur de consigne de la grandeur de réglage et une sortie pour la valeur réelle correspondante. Comme valeur de réglage on peut choisir le courant rotorique, le couple d'entrefer ou la vitesse de rotation. bu lieu de magnétorésistances il est également possible de prévoir dans le circuit rotorique des photorésistances dont la valeur ohmique est modifiée dans une large mesure par des sources lumineuses stationnaires modifiées en durée et/ou en intensité. I1 est également possible que des machines tournantes triphasées à vitesse variable comportent un enroulement réellement polyphasé. REVENDICATIONS 1. Agencement sans contact pour le réglage continu, avec pertes, de la vitesse de rotation des machines tournantes triphasées, caractérisé par le fait qu'on prévoit dans le circuit rotorique de la machine tournante triphasée des résistances qui tournent avec le rotor et dont la valeur ohmique peut être modifiée sans contact avec des moyens de commande stationnaires. 2. Agencement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on prévoit dans le circuit rotorique des magnétorésistances dont la valeutbhmique est modifiée conformément à l'intensité du courant traversant une bobine d'excitation logée dans le stator. 3. Agencement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit dans le circuit rotorique des photorésistances dont la valeur ohmique est modifiée par des sources lumineuses stationnaires variables en durée et/ou intensité. 4. Agencement suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le circuit rotorique est formé par des barres conductrices isolées par rapport au paquet de tôles rotoriques et reliées à une de leurs extrémités par une bague de court-circuit, ltautre extrémité des barres conductrices étant reliée à au moins une résistance, ces résistances étant à leur tour reliées 'a une seconde bague de court-circuit. 5. Agencement suivant la revendication 4, caracttérisé par le fait que les résistances sont placées dans un rotor résistant indépendant et tournant sur le même arbre et que leurs moyens de commande sont placés dans une partie statorique à part. 6. Agencement suivant les revendications 2 et 5, caractérisé par le fait qu'on dispose au milieu d'une partie statorique feuilletée prévue à part une bobine d'induction entourant l'arbre du rotor et par le fait qu'on dispose dans le rotor résistant, en face de la bobine d'excitation, des barres intermédiaires aux deux extrémités desquelles sont reliées des magnétorésistances dont les unes sont reliées de manière électriquement conductrice à une bague de court-circuit et les autres aux barres conductrices logées dans le rotor de la machine. 7. Agencement suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la bobine d'induction est montée dans un circuit amplificateur de réglage. 8. Agencement suivant la revendication 1 ou 7, caractérisé par le fait qu'on dispose à l'intérieur du carter de machine un circuit amplificateur de réglage et un agencement de mesure de la valeur réelle et par le fait que la plaque de connexion de la machine ne comprend en plus de la borne machine qu'une entrée de valeur de consigne pour la grandeur de réglage et une sortie pour la valeur réelle correspondante.