Brevet FR2208232A1 — publié le 19740621

La présente invention se rapporte à des moteurs alinéaires à induit ou inducteur glissants. On connaît des moteurs linéaires dans lesquels l'entrefer entre l'induit solidaire d'un mobile et l'inducteur est assuré soit par des roues auxiliaires d'entrefer solidaires de l'inducteur et sur lesquelles roulent les induits, soit par des roues de roulement du mobile, ce dernier supportant l'induit, soit encore par des roues auxiliaires associées aux roues de roulement. On connaît aussi, notamment par la demande de brevet NO 72.35.499 du 6 Octobre 1972 de la demanderesse, des moteurs linéaires qui permettent de supprimer les voies ou supports de roulement spéciaux nécessaires pour l'utilisation des roues d'entrefer, en se servant du plan des faces supérieures de l'armature de l'inducteur comme voie de roulement des roues d'entrefer. Cette solution, moins coûteuse que les précédentes, présente quand même l'inconvénient de nécessiter des caissons d'inducteur spéciaux. La présente invention a pour objet des moteurs linéaires qui permettent d'éviter cet inconvénient en supprimant complètement les roues d'entrefer. Ces moteurs linéaires sont essentiellement caractérisés par le fait qu'ils comprennent un induit mixte composé d'une première partie en matériau conducteur et d'une autre partie en matériau magnétique juxtaposée à la première, les épaisseurs de ces deux parties de l'induit étant choisies judicieusement de façon telle que l'effort d'attraction relative de l'induit et de l'inducteur créé par l'inducteur dans la partie en matériau magnétique de l'induit, puisse être soit réduit ou annulé par l'effort de répulsion créé par les courants induits dans la partie conductive de l'induit, soit transformé en une force de répulsion, assurant ainsi automatiquement l'entrefer voulu entre l'induit et inducteur en fonction du courant dans l'inducteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, des moyens auxiliaires peuvent encore faciliter la réduction de l'effort d'attraction entre induit et inducteur. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci-après faite de modes de réalisation de moteurs linéaires donnés à titre d'exemples en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un moteur linéaire à face active supérieure horizontale d'inducteur fixe et à induit mobile horizontal - la figure 2 représente un moteur linéaire à face active verticale d'inducteur fixe et à induit vertical - la figure 3 représente un moteur linéaire à inducteur à face active inférieure horizontale et à induit à face active horizontale passant sous l'inducteur ;; - la figure 4 montre un mode de réalisation de l'induit mixte - la figure 5 montre un dispositif de réduction d'attraction par un ressort - la figure 6 montre un dispositif de réduction d'attraction par des aimants permanents - la figure 7 montre un dispositif de réduction d'attraction,pneumatique ou hydraulique - la figure 8 montre un moteur à faces actives de l'inducteur et de l'induit ayant un revêtement à faible coefficient de friction - la figure 9 représente un mobile à induit mixte articulé relié au mobile par des bielles horizontales - la figure 10 représente en vue latérale un mobile à induit mixte relié au mobile par des pivots ; - la figure 11 montre un moteur à induit mixte mobile et inducteur suspendu, utilisé en propulsion et en freinage. En se référant à la figure 1, on voit un moteur linéaire comprenant une suite d'inducteurs fixes/et un induit 2 solidaire d'un mobile non représenté. Chaque inducteur 1 est constitué d'une armature magnétique 3 et d'un bobinage 4 alimenté par un courant électrique. L'induit 2 est du type mixte et constitué d'une première partie horizontale 5 en matériau conducteur et d'une deuxième partie juxtaposée 6 en matériau magnétique. Lorsque l'induit mobile 2 se trouve au dessus de la face active horizontale 7 de l'inducteur 1, le courant circulant dans la bobine 4 induit des courants dans la partie conductrice 5 de l'induit, qui créent une force de répulsion f1 agissant à l'encontre du poids propre P de l'induit, tandis que la partie magnétique 6 de ce dernier est attirée par la face 7 de l'inducteur 1. Un choix judicieux des épaisseurs respectives e1 et e2 des deux parties de l'induit permet de réduire, voire annuler l'effort d'attraction exercé par l'inducteur sur l'induit, et même de créer une force de répulsion assurant ainsi automatiquement un entrefer voulu entre les faces actives de l'induit et de l'inducteur. Dans une variante de réalisation du moteur linéaire selon la figure 2, les faces actives 7, 8 respectivement de l'inducteur 1 et de l'induit 2 sont verticales ; l'induit est suspendu au mobile 9 par une bielle articulée verticale 10 ou par plusieurs bielles se suivant en direction longitudinale. Dans une deuxième variante de la figure 3, la face active de l t induit 2 est horizontale et se trouve en-dessous de la face active de l'inducteur 1. Selon la figure 4, une réalisation avantageuse de l'induit mixte 2 consiste en un sertissage de la partie 5 en matériau conducteur dans la partie 6 en matériau magnétique, ce qui présente notamment un avantage par rapport au collage et à la fixation mécanique par vis ou par soudure, et assure une meilleure rigidité de l'induit. L'effort d'attraction de l'induit 2 par l'inducteur 1 peut encoreetre réduit à l'aide de moyens mécaniques tels que, par exemple, une suspension élastique de l'induit 3 par un ressort 11, comme représenté à la figure 5. En variante, une réduction de l'effort d'attraction est obtenue, selon la figure 6, par des aimants permanents 12 et 13 insérés respectivement dans la partie 5 en matériau conducteur de l'induit 2 et dans l'inducteur 1 à la hauteur de la face active 7, les faces en regard des aimants 12 et 13 étant de même polarité et se repoussant donc. On peut encore obtenir une réduction de la force d'attraction par des moyens pneumatiques ou hydrauliques, selon la figure 7, en introduisant dans l'entrefer entre inducteur 1 et induit 2 un fluide sous pression (par exemple air, eau, huile) passant dans un conduit 14 traversant l'armature 4 de l'inducteur. Pour diminuer le coefficient de frottement lorsque l'induit 2 arrive à glisser sur l'inducteur et diminuer ainsi l'usure, on ajoute aux faces actives 7 et 8 respectivement de l'inducteur et de l'induit un revêtement 15, non conducteur et amagnétique, comme représenté à la figure 8. Ce revêtement, peut être un silicone, est appliqué au pinceau, projeté sous pression, collé ou fixé mécaniquement ou par tout autre procédé de fixation. La fixation de l'induit 2 au mobile 9 se fait de façon que l'induit soit libre par rapport au mobile dans une direction perpendiculaire à la face active 8 de l'induit 2, afin que celle-ci puisse reposer librement sur l'inducteur 1. Suivant la figure 9, montrant à titre d'exemple un mobile 9 muni de roues 16 dont les essieux 17 sont logés dans le cadre 18 du mobile et qui roulent sur des rails 19, l'induit 2 est relié au cadre du mobile 9 par des biellettes 20,rigides ou élastiques, fixées de chaque côté de l'induit et disposées dans un plan sensiblement parallèle aux essieux et confondu avec le plan médian de l'induit. Dans une variante de réalisation selon la figure 10, des pivots 22 sont fixés à la partie 6 en matériau magnétique de l'induit 2 ; ce dernier est relié par ces pivots au mobile 9 par l'intermédiaire de guidages appropriés 23. La longueur de l'induit 2 est dans ce cas supérieure à l'écartement de deux inducteurs 1 consécutifs. Le moteur linéaire à induit glissant peut également être utilisé comme frein magnétique mobile en alimentant le bobinage de l'inducteur en courant continu ou alternatif de très faible fréquence. Les courants induits dans la partie 5 en matériau conducteur de l'induit correspondant diminuent alors jusqu'à. disparaître et la répulsion diminue aussi jusqu'à disparaître, seule subsiste alors la force d'attraction entre l'armature de l'inducteur 1 et la partie 6 en matériau magnétique de l'induit 2, qui assure le freinage. La figure 11 représente un exemple de réalisation d'un moteur frein. L'inducteur 101 disposé au droit de l'induit est à face active verticale et suspendu à des points fixes par des biellettes 24. L'induit 102 qui lui fait face est du même type que l'induit 2 des exemples précédents et à face active 8 verticale; il est fixé latéralement rigidement au mobile 9. Dès qu'un courant continu ou alternatif à faible fréquence est lancé dans l'inducteur 101, le courant alternatif de propulsion étant coupé, l'inducteur est fortement attiré par l'induit 102 et le mobile est freiné. L'inducteur 101 est avantageusement d'un type à large face active, comme celui décrit dans la demande de brevet NO 72/35.499 du 6 octobre 1972 de la demanderesse où cette face sert également de chemin de roulement à des roues auxiliaires. Le mobile 9 est propulsé par ce meme moteur-frein linéaire à induit glissant 101. Il est bien entendu, que dans tous les exemples précédents, l'induit ou l'inducteur peuvent indistinctement être l'un mobile et l'autre fixe ou inversement et les faces actives peuvent se situer dans tout plan voulu. REVENDICATIONS 1. Moteur linéaire à induit ou inducteur glissant, ayant au moins un inducteur bobiné et au moins un induit, caractérisé par le fait que l'induit 2 est du type mixte et composé d'une première partie 5 en matériau conducteur et d'une autre partie 6 en matériau magnétique juxtaposée à la première, les épaisseurs e1, e2 de ces deux parties de l'induit étant choisies judicieusement de façon telle que l'effort d'attraction f2 relative de l'induit 2 et de l'inducteur 1 créé dans la partie en matériau magnétiqueyde l'induit puisse être soit réduit ou annulé par l'effort de répulsion f1 créé par les courants induits dans la partie conductive 5 de l'induit, soit transformé en une force de répulsion, assurant ainsi automatiquement l'entrefer voulu entre induit et inducteur en fonction du courant dans l'inducteur. 2. Moteur linéaire selon la revendication 1, carac- térisé-par le fait que la partie 5 en matériau conducteur est sertie dans la partie 6 en matériau magnétique. 3. Moteur linéaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'induit 2 est relié au mobile 9 par une suspension élastique 11. 4. Moteur linéaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'induit 2 et l'inducteur 1 ayant leurs faces actives verticales, l'induit est relié au mobile 9 par au moins une bielle verticale. 5. Moteur linéaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'induit 2 est relié au mobile 9 par des bielles 11 sensiblement horizontales et se trouvant dans le plan de 11 induit parallèle à celui de la face active 7 de l'inducteur, permettant un déplacement libre de l'induit dans une direction perpendiculaire à la face active 8. 6. Moteur linéaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'induit 2 est relié au mobile 9 par au moins deux pivots de suspension 6 solidaires de l'induit. 7. Moteur linéaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est transformé en moteur-frein par une alimentation de l'inducteur en courant continu ou alternatif à faible fréquence permettant une attraction entre l'inducteur et l'induit.