Brevet FR2028688A1 — publié le 19701016

i. 2028688 La présente invention est relative aux moteurs d'induction linéaires . Les moteurs d'induction linéaires, utilisés dans certaines applications de traction comprennent généralement un inducteur 5 constitué par un empilage de tôles en matériau magnétique, découpé de façon à présenter des noyaux perpendiculaires à la direction de déplacement du moteur, des enroulements étant bobinés autour de chaque noyau, et un induit constitué par une lame de métal conducteur doublée d'une lame de métal magnétique . 10 L'action du champ magnétique glissant créé par l'inducteur sur les courants induits par les variations de ce champ dans le métal conducteur se traduit par une force qui provoque un déplacement relatif de l'inducteur et de l'induit . Bien que très intéressant dans de nombreuses applications, 15 un tel moteur ne permet pas d'assurer le guidage lors du déplacement relatif de l'inducteur et de l'induit . On doit alors prévoir des moyens séparés pour assurer le guidage des parties mobiles par rapport aux parties fixes du moteur, ce qui augmente considérablement l'encombrement et le 20 prix de revient de l'installation . L'invention vise à remédier à l'inconvénient mentionné ci-dessus en créant un moteur d'induction linéaire capable d'assurer à la fois l'entraînement et le guidage de la partie mobile du moteur . 25 Elle a donc pour objet un moteur d'induction linéaire qui comporte au moins un inducteur portant des enroulements inducteurs et au moins un induit séparé de l'inducteur par un entrefer, ledit moteur étant caractérisé en ce*que l'inducteur comporte des circuits magnétiques qui présentent par rapport à 30 un plan perpendiculaire au plan de l'entrefer et parallèle au déplacement désiré des inclinaisons de signes contraires selon que l'on considère la partie de l'inducteur située d'un coté ou de l'autre dudit plan . Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, les 35 noyaux des circuits magnétiques inclinés par rapport audit plan sont constitués par un empilage de tôles découpées de manière à constituer des chevrons dont les sommets sont situés dans ledit plan . Grâce à cet agencement, les- enroulements bobinés autour des PAD ORIGINAL 69 01171 2. 2028688 noyaux ainsi disposés créent des champs magnétiques glissants qui soumettent l'induit à des forces dont les composantes longitudinales et transversales assurent respectivement le déplacement relatif de l'inducteur et de l'induit, et le guidage de la partie 5 mobile par rapport à la partie fixe du moteur . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront de la description qui va suivre : Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la Fig. 1 est une vue schématique d'un moteur d'induction 10 linéaire de type connu ; la Fig. 2 est une vue schématique en perspective d'un moteur d'induction linéaire perfectionné suivant l'invention ; la Fig. 3 est un schéma représentant la décomposition des forces d'entraînement et de guidage du moteur suivant l'inveition ; 15 la Fig. 4 représente schématiquement un autre- mode de réalisation d'un moteur d'induction linéaire suivant l'invention ; la Fig. 5 est une vue schématique d'une variante du moteur représenté à la Fig. 4 . La Fig. 1 représente schématiquement un moteur d'induction 20 linéaire classique qui comporte un inducteur 1 et un induit 2 . L'inducteur 1 est constitué par un empilage de tôles en matériau magnétique dans lequel sont formés des noyaux 3 perpendiculaires à la direction de déplacement relatif de l'inducteur 1 et de l'induit 2 . Les noyaux 3 portent des enroulements 4 qui, 25 lorsqu'ils sont alimentés, créent un champ magnétique glissant dans l'induit 2 constitué par une plaque de cuivre 5 et une plaque 6 de matériau magnétique . Le déplacement du champ magnétique ainsi créé provoque l'apparition d'une force de traction indiquée par la flèche 7 Qui provoque à son tour le déplacement 30 de 1'induit 2 par rapport à 1'indue teur 1 . On constate aisément que dans un tel agencement le guidage de la partie mobile du moteur par rapport à sa partie fixe n'est pas assuré . Afin de remédier à cet inconvénient, la Demanderesse a mis 35 au point un moteur d'induction linéaire perfectionné dont un mode de réalisation préféré est représenté à la Fig. 2 . Le moteur représenté sur cette Fig. comprend un inducteur 8 constitué par des tôles magnétiques prédécoupées identiques et empilées de manière à constituer des noyaux 9 en forme de chevrons, 40 destinés à porter les enroulements de l'inducteur non représentés. bad originaI: 69 01171 3. 2028688 Un induit 10 constitué par la superposition d'une plaque 11 de matériau conducteur de l'électricité et d'une plaque 12 de matériau magnétique est soumis de la part de l'inducteur à une force représentée par la flèche 13, qui est la résultante des 5 forces crées par les portions de bobinages portées par les noyaux 9 et situées de part et d'autre des sommets des chevrons . Dans l'exemple représenté à la Fig. 2, la largeur de l'induit 10 est égale à celle de l'empilage de tôles 8 et lorsque les bords longitudinaux de l'induit se trouvent en regard des bords longi-10 tudinaux de l'inducteur 8, la force représentée par la flèche 13 est la résultante des forces exercées sur l'induit par les portions de l'inducteur situées de part et d'autre de son plan de symétrie, égales en valeur absolue, normales aux directions des branches de chevrons et dirigées vers le plan de symétrie de l'inducteur . 15 Les composantes longitudinales de ces forces sont toutes de même sens et s'ajoutent pour créer la force de traction du moteur, tandis que leurs composantes transversales sont de sens contraire selon qu'elles sont produites par l'une ou l'autre des deux parties de l'inducteur situées de part et d'autre des sommets 20 9a des chevrons. La Fig. 3 montre l'action des forces engendrées*par l'inducteur dans l'induit lorsque celui-ci se trouve décalé transversalement par rapport à l'inducteur . Sur cette Fig., on voit que l'induit 10 recouvre totalement 25 la partie 8a de l'inducteur 8, tandis qu'il ne recouvre que par-tiellement la partie 8 de ce dernier . Il en résulte que l'induit est soumis de la part de la partie 8a de l'inducteur à une force F supérieure à la force f à laquelle il est soumis de la part de V\ la partie 8 . 30 Les forces Fet f se décomposent respectivement en leurs composantes longitudinales et transversales F^, Fg et f1, f^ . Les composantes longitudinales F^ et f^ s'ajoutent et assurent l'entraînement de l'induit 10 . Les composantes transversales et f2 sont de sens contraires et, comme Fg^ f^ l'induit 10 est 35 ramené vers sa position médiane . Au cours de ce déplacement la surface de la partie 8b de l'inducteur recouverte par l'induit augmente et par conséquent la composante augmente . Donc, lorsque l'induit atteint la position médiâne, la t PAD ORIGINAL 69 01171 4. 2028688 composante atteint, en valeur absolue, la valeur de la composante F2 et l'induit est alors maintenu par ces deux forces antagonistes dans sa position d'équilibre transversal . Cette position est d'ailleurs celle dans laquelle la résul-5 tante des composantes longitudinales F^ et f^ est maximale, le moteur ayant alors le meilleur rendement . Etant donné que les forces F et f sont dirigées normalement» aux directions des branches des chevrons 9 des parties de l'induit 8 correspondantes, lrimportance des composantes longitudinales 10 assurant la traction et des composantes transversales assurant le guidage peut être adaptée au besoin en choisissant un angle a d'ouverture des chevrons 9 convenable . Afin d'accroître la rigidité de guidage, on peut choisir un induit Le moteur d1induction linéaire représenté à la Fig. 4 est constitué par un montage de deux inducteurs 14, 15 classiques identiques, tels que celui représenté à la Fig. 1, de manière que leurs noyaux fassent entre eux.un angle a . 30 Les forces indiquées par les flèches 16 et 1J qui s'exercent sur l'induit 18 du moteur, assurent comme dans l'exemple décrit en référence aux Fig. 2 et 3* l'entraînement et le guidage de la partie mobile dudit moteur . Le moteur représenté à la Fig. 5 est une variante de celui 35 représenté à la Fig. 4, dans laquelle la longueur efficace de l'entraînement et du guidage est augmentée en multipliant le nombre d'inducteurs . Dans les exemples qui viennent d'être décrits, l'inducteur du moteur linéaire, perfectionné suivant l'invention, était 40 considéré comme solidaire de la partie fixe dudit moteur, tandis £AD .ORIGINAL 69 01171 5. 2028688 que l'induit était solidaire de la partie mobile . Mais on comprendra aisément que le fonctionnement du moteur suivant l'invention n'est affecté en rien si pour les besoins de certaines applications on lie l'inducteur à la partie mobile, l'induit étant 5 alors solidaire de la^artie fixe et pouvant alors servir de voie au déplacement de la partie mobile du moteur . Il est également possible de placer plusieurs inducteurs de moteur linéaire perfectionné suivant l'invention dans une voie destinée à assurer l'entraînement d'une ou de plusieurs parties 10 mobiles portant chacune une plaque d'induit . Afin que l'entraînement et le guidage dés parties mobiles soient assurés convenablement, il est avantageux que la distance entre inducteurs soit au plus égale à la moitié de la longueur de l'induit monté sur chaque partie mobile . 69 01T71 6. 2028688 5_E_Y_E_N_d_X_Ç_A_T_X_O_H_S 1. Moteur d'induction linéaire qui comporte au moins un inducteur portant des enroulements inducteurs et au moins ion induit séparé de l'inducteur par un entrefer, ledit moteur étant caractérisé en ce que l'inducteur comporte des circuits magnétiques 5 qui présentent, par rapport à un plan perpendiculaire au plan de l'entrefer et parallèle au déplacement désiré des inclinaisons de signes contraires selon que l'on considère la partie de l'inducteur située d'un côté ou de l'autre dudit plan . 2. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 10 ledit plan constitue un plan de symétrie du moteur . 3. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les inclinaisons des circuits magnétiques situés de part et d'autre dudit plan sont constantes . 4. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 15 les inclinaisons des circuits magnétiques situés de part et d'autre dudit plan sont variables . 5. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les noyaux des circuits magnétiques inclinés par rapport audit plan sont constitués par un empilage de/6ôles découpées de manière 20 à constituer des chevrons dont les sommets sont situés dans ledit plan . 6. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits magnétiques situés de part et d'autre dudit plan et inclinés par rapport à ce dernier sont les circuits magnétiques 25 d'au moins une paire d'inducteurs de moteurs d'inductions linéaires classiques, lesdits inducteurs étant montés de part et • d'autre dudit plan . 7. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que son inducteur et son induit sont respectivement solidaires de la 30 partie fixe et de la partie mobile du moteur ou vice-versa .