Brevet FR2199222A1 — publié le 19740405

La présente invention concerne un moteur universel, notamment pour outils à moteur électrique fortement chargés, avec inversion de sens de rotation et enroulement de rotor de construction et disposition symétriques. Pour des cas d'emploi spéciaux, par exemple pour des machines à visser ou à percer, on doit pouvoir commuter le sens de rotation de moteurs universels. Cependant cette inversion de sens de rotation de moteurs universels nVest pas directement possible, car ltenroulement de rotor est conçu pour un sens de rotation déterminé et doit etre de construction dissymétrique. I1 est connu, dans le cas de moteurs utilisés pour de faibles charges, de constituer ltenroulement de rotor d'une manière symétrique, et de pourvoir le moteur d'une commutation de sens de rotation. On admet alors de supporter une mauvaise commutation des moteurs.Des moteurs à fonctionnement avec une forte sollicitation, c'està-dire des moteurs à vitesse de rotation élevée ne peuvent pas être commutés de cette manière dans leur sens de rotation, car la commutation est alors tellement mauvaise quVil se produit une importante combustion aux balais. En outre, il est connu, dans le cas de moteurs universels, pour éviter la combustion des balais, de décaler ceux-ci hors de la zone géométriquement neutre. Le décalage des balais est actionné dans de tels modes de construction en même temps que la commutation de sens de rotation. Cependant, ces constructions sont techniquement compliquées et coûteuses. L'invention a pour but, avec une dépense de construction réduite, de rendre possible une commutation de sens de rotation de moteurs universels, pour laquelle la combustion aux balais est évitée, même sous de fortes charges. L'invention concerne à cet effet un moteur du type ci-dessus caractérisé en ce que, dans la zone géométriquement neutre du moteur universel, des pôles inverseurs sont disposés entre les pôles principaux. Dans le cas de moteurs mono phases à excitation en série, qui dans leur construction, correspondent fondamentalement aux moyens universels, il est connu déjà, en vue de réduire ou d'éviter les étincelles aux balais, de prévoir des pôles inverseurs. Par contre, les moteurs universels, dans leur mode de construction courant, sont constitués sans pôles inverseurs, principalement pour la raison que la place pour les pôles inverseurs dans ces petits moteurs nVest généralement pas disponible et parce que ces moteurs sont habituellement construits pour de faibles puissances, de sorte que des pôles inverseurs ne sont pas absolument nécessaires. Grâce à la disposition de pôles inverseurs, il est possible, en vue d'une commutation sans incidents, de constituer l'enroulement de rotor dans une forme absolument symétrique, de sorte que le moteur a la même courbe caractéristique de charge dans les deux sens de rotation. En raison de la bonne commutation de tels moteurs, la formation de parasites radiophoniques est réduite et peut être combattue par une faible dépense en moyens antiparasites. Dans le cas de moteurs avec un seul sens de rotation, la disposition de pâles inverseurs présente, en plus de l'avantage d'une bonne commutation, l'avantage de permettre de constituer les moteurs comme ensembles unitaires avec des mécanismes, comme cVest le cas par exemple pour des perceuses, le nombre d'étages de vitesses dans le cas de machines à une ou deux vitesses est en règle générale différent. I1 en résulte que le rotor doit avoir différents sens de rotation, ce pourquoi, dans les modes de réalisation connus des moteurs, les rotors sont pourvus de différents enroulements.Dans le cas de moteurs à pôles inverseurs, les moteurs pourraient être absolument identiques et il suffirait, lors du montage, de réaliser seulement les liaisons entre pôle inverseur et champ pour déterminer le sens de rotation. Du point de vue construction, on a constaté comme très avantageux que les pôles inverseurs sans tête polaire estampée soient constitués avec une section transversale restant identique sur leur longueur. Grâce à cela, il nVest souvent possible, en raison du peu de place disponible, de disposer qu'un seul pôle inverseur. On admet alors que la commutation est un peu moins bonne qu'avec un pôle inverseur à tête polaire estampée mais on obtient une amélioration importante par rapport aux moteurs universels sans pôles inverseurs.La commutation peut en outre être notablement améliorée en prévoyant que, sur les pôles inverseurs, au voisinage de leurs extrémités tournées vers le rotor, en vue d'accrortre les dimensions des pôles, notamment leur largeur, on met en place, après emmanchement de la bobine d'enroulement polaire, une pièce en forme de boucle en matière ferro-magnétique. Grâce à cette construction, on obtient une tête polaire étroite qui peut être disposée dans ltespace réduit dont on dispose entre les pôles principaux et qui laisse une place suffisante pour ltemmanchement de l'enroulement de pôle inverseur. Grâce à la pièce en forme de boucle, la largeur magnétiquement efficace du pôle inverseur est notablement augmentée.L'emploi de la pièce en forme de boucle permet en outre un ancrage très simple de l'enroulement de pôle inverseur. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de ltinvention, dessins dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe à travers un moteur universel pourvu de pôles inverseurs; - La figure 2 est une vue en élévation d'une pièce en forme de boucle pour l'augmentation de la largeur magnétiquement efficace d'un pôle inverseur. La figure 1 montre un aimant de champ 10 en tôles qui forme le stator du moteur. Grâce à la forme des tôles, on obtient, dans l'exemple de réalisation, suivant les couches, deux pôles principaux 11, 12, et deux pôles inverseurs 13, 14. Les pôles inverseurs sont disposés dans la zone géométriquement neutre entre les pôles principaux. Ils n'ont pas de tette polaire et leur section transversale est identique sur toute leur longueur, à ltexception d'une surépaisseur à l'endroit de leur transition vers le paquet de stator. La faible largeur de pôle inverseur b permet, sans difficultés, ltemmanchement d'une bobine de pôle inverseur 15a et 15b respectivement. La largeur de pôle inverseur b est cependant inférieure à celle que le champ inverseur exigerait pour une bonne commutation. On remédie à cet inconvénient en enfilant une pièce en forme de boucle 16 en matière ferromagnétique, de sorte qu'on obtient un élargissement important du pôle. Du point de vue magnétique, la largeur B atteint ainsi sensiblement la largeur de pôle inverseur efficace. La pièce 16 en forme de boucle sert en même temps à l'ancrage de l'enroulement de pôle inverseur 15a et 15b qui est monté sur l'extrémité du pôle inverseur tournée vers le rotor et y est maintenue dans une rainure 18. La figure 2 représente à échelle agrandie la pièce 16. Elle a une forme rectangulaire, avec un évidement central 17, avec lequel elle est insérée, après une légère courbure, sur l'extrémité antérieure du pôle inverseur 13 ou 14 jusque dans la rainure 18. La pièce 16 est de forme rectiligne et plane, ce qui du point de vue magnétique ne présente que peu d'inconvénient et permet cepenaant une fixation sûre de l'enroulement de pôle inverseur 15. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND ICAT IONS 10) Moteur universel, notamment pour outils à moteur électrique soumis à des charges importantes pour fonctionnement avec inversion de sens de rotation, pourvu d'un enroulement de rotor de constitution et de montage symétriques, moteur caractérisé en ce que, dans la zone géométriquement neutre entre les pôles principaux (11, 12) sont disposés des pôles inverseurs (13, 14). 20) Moteur universel suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pôles inverseurs sont constitués sans tête polaire estampée, avec une section transversale identique sur toute leur longueur. 30) Moteur universel, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, sur chaque pôle inverseur, à son extrémité tournée vers le rotor, en vue d'augmenter les dimensions du pôle, notamment leur largeur, est montée, après emmanchement des bobines de pôle inverseur, une pièce en forme de boucle (16) en matière ferro-magnétique. 40) Moteur universel suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les pièces en forme de boucle (16) ont une forme rectangulaire et sont rectilignes. 5 ) Moteur universel suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les pièces en forme de boucle sont fendues sur un de leurs petits côtés.