Brevet FR2258031A1 — publié le 19750808

Dans une machine synchrone, le flux transversal dO à la composante sur l'axe transversal de la force magnéto-motrice provenant de l'induit produit deux effets principaux - d'une part, saturant l'une des cornes des pôlès inducteurs et désaturant la corne opposée, il réduit le flux principal dans l'axe direct : c'est-un effet de saturation, que les méthodes clas siques de calcul des machines à courant continu permettent d'appré cier - d'autre part, ce flux transversal, en tournant par rapport aux bobinages du stator, induit une force électro-motrice dite "transversale dans ces bobinages. Or, cette force électro motrice transversale, si elle est tres importante peut conduire à des difficultés dans certains cas de fonctionnement. I1 est donc très intéressant de pouvoir réduire la valeur de ce flux transversal. Dans les machines à courant continu, un procédé connu consiste à pratiquer des "fentes" dans l'axe des pôles inducteurs, fentes qui augmentent la réluctance du circuit magnétique transversal, sans accroître celle du circuit magnétique direct. I1 est possible d'envisager le même procédé pour une machine synchrone et d'en accroître l'effet, en faisant en sorte que les pales inducteurs soient, selon l'invention, réalisés selon deux circuits magnétiques totalement séparés. Bien entendu, la difficulté de réalisation d'une telle machine compenserait difficilement les gains obtenus par ailleurs. Mais cette difficulté se trouve grandement diminuée si le rotor de la machine synchrone est du type "a griffes", la force magnéto-moti rote-rique étant fournie par un aimant tournant. En effet, il est possible de diviser le circuit inducteur en deux parties magnétiquement indépendantes, chacune comportant un aimant parallèle à l'axe de rotation. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront plus clarement au cours de la description qui va suivre et grâce au dessin annexé. Sur ce dessin - la figure unique représente une vue perspective d'un rotor à quatre pôles selon l'invention. L'inducteur selon l'invention représenté au dessin comporte quatre pôles 1, 2, 3 et 4, chaque pale comportant deux circuits magnétiques distincts et séparés concrétisés par la ligne en traits mixtes. Ainsi l'un d'eux est constitué de la griffe la du barreau aimanté 5 et de la griffe 2a. Les quatre barreaux aimantés 5, 6, 7 et 8 sont noyés dans un cylindre 9 en matière non magnétique tel l'aluminium. Le flux transversal d'une telle machine sera considérablement réduit par rapport à celui d'une machine "à griffes" conventionnelle. Par ailleurs, il est connu que la puissance massique d'une machine synchrone à griffes conventionnelle est moins bonne que celle d'une machine synchrone à pales saillants, notamment si la force magnéto-motrice rotorique est fournie par des aimants. En effet, les fuites magnétiques sont plus importantes pour ce premier type de machine et, d'autre part, les inductions produites par les aimants sont relativement faibles, principalement pour les aimants "céramique". Or, il est clair que les fuites magnétiques croissent très vite avec la longueur de l'aimant et que l'induction dans l'entrefer est proportionnelle à l'induction de l'aimant, multipliée par le rapport de la section de l'aimant à la section des masses polaires. Si donc on dispose dans un mme stator un rotor à n. éléments identiques à celui de la figure et disposés adjacents sur le meme axe, il en résulte, d'une part, une diminution relative des fuites, la longueur des aimants étant réduite et, d'autre part il devient possible d'ajuster au mieux de la machine l'induction d'entrefer puisque, pour une section donnée d'aimant, la surface des masses polaires est inversement proportionnelle au nombred'éléments. Une machine synchrone à aimant et à griffes selon l'invention est particulièrement intéressante : réaction transversale pratiquement annulée, flux de fuites inducteur réduit, possibilité de maintenir l'induction d'entrefer optimum, malgré des inductions d'aimant relativement faibles, notamment dans le cas des aimants céramique-". Ce nouveau type d'inducteur est particulièrement intéressant dans le cas des moteurs auto-synchrones, connus aussi sous le nom de moteurs à courant continu sans collecteur. En effet, dans ces moteurs, la force magneto-motrice résultante, dQe aux courants circulant dans le stator, est pratiquemènt toujours dirigée selon l'axe transversal pour obtenir le couple maximum. La réduction du flux transversal correspondant est donc du plus grand intérêt, notamment lorsque ce moteur doit fonctionner à vitesse variable. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Inducteur de machine synchrone à une ou plusieurs paires de pales, caractérisé en ce que chaque paire de pales est formée de deux circuits magnétiques indépendants disposés symétriquement par rapport à un plan axial de ltinducteur. 2. Inducteur de machine synchrone, du type à griffes et à aimants, selon la revendication 1. caractérisé en ce que chaque paires de pôles comporte deux circuits magnétiques dont les noyaux aimantés respectifs sont noyés dans un cylindre de matière non magné tique tel de l'aluminium. 3. Inducteur selon l revendication 2, caractérisé en ce qu'il est composé d'éléments inducteurs semblables disposés bout à bout axialement.