Brevet FR2260217A1 — publié le 19750829

L'invention a pour objet un moteur linéaire à courant continu sans collecteur à induits aimantés et à entrefer plan. Dans ce moteur, la structure plane des inducteurs et de l'induit facilite la réalisation de moteurs linéaires et apporte des solutions trés simples aux problèmes auxquels se heurtent les moteurs électriques linéaires à courants alternatifs. Le courant d'alimentation des moteurs suiusat l'invention n'étant pas transformé, les conducteurs et les capteurs d'énergie peuvent être supprimés, en cas d'alimentation par batteries B'induit (2) est constitué par des blocs de ferrite, ou autre matériaux aimantés équivalens; ces blocs sont solidaires drun rail. de guidage amagnétique (1) et placés à une distance optimum les uns des autres. Les électro-aimants constituant les inducteurs t3) sont alimentés par des courants continus pulsés décalés, ce qui permet 11utilisation optimisée de toute r l'intensité du champ magnd- tique du circuit induit, supprimant les pertes du courant sur les extrémités et aux bords longitudinaux, un des principaux inconvénients des moteurs électriques linéaires actuels. De ce fait le rendement du moteur linéaire à courant continu est bien supérieur. Ces moteurs peuvent fonctionner par répulsion magnétique ou, encore mieux, par attradtion répulsion. La variation de vitesse est commandée par un générateur d'impulsions 'réglable, cette variation de vitesse est souple et régulière. Le ralentissement et le freinage peuvent effectuer avec une progression trés rapide ou lente suivant les besoins de la commande. Â l'arrêt, un effet frein moteur est du au couple de freinage minimum correspondant à la force attractive des aimants permanents. I1 peut être considérablement augmenté par un règlage de l'intensité des inducteurs. Le système des inducteurs peut fonctionner en moteur ou générateur par simple commutation. En générateur, par exemple, au moment d'un ralentissement, un effet de freinage se produit et une quantité d'énergie est disponible pour entretenir la charge d'une batterie d1 accumulateurs ou de l'utiliser simultanément pour un chauffage par accuiulation. L'alimentation des inducteurs se fait par l'intermédiaire d'un générateur d'impulsion - placé dans une boite decommande- lequel reçoit un courant continu fourni, soit par un redresseur en cas de courant alternatif, soit directement par une batterie. L'avantage de la batterie est d'être solidaire du système, ce qui donne une autonomie complète si l'appareil est utilisé pour la propulsion d'un véhicule, tout en évitant toute perte de courant par contacts. La vitesse de ce moteur est fonction de la fréquence des impulsions du courant continu. L'utilisation de deux ou plusieurs paires de circuits magnétiques inducteurs permet de construire des moteurs en cascade, ce qui augmente la puissance motrice en rapport du nombre d'éléments. Ces moteurs peuvent être réalisés de différentes formes et dimensions et s'adapter à toutes les structures utilisées suivant le genre de locomotion. Un dispositif d'un moteur linéaire trés simple suivant l'invention est constitué par un électro-aamant à deux enroulements indépendants. Cet électro-aimant solidaire du véhicule est monté de façon telle que ses masses polaires se présentent face aux blocs aimantés, encastrés et orientés- suivant le champ magnétique des inducteurs- sur un rail smngnétique. Ces bloes sont espacés à une longueur correspondante à celle des paires d'inducteurs, et ils constituent l'induit du moteur provoquant le déplacemeiLt des inducteurs, soit par attraction répulsion, soit simplement par répulsion magnétique, soit par combinaison des dzux pour augmenter le rendement du moteur. Pour de court trajets, par exemple pour des chaines de fabrication, mnautention, ascenseurs, ou tout autre moyen de déplacement à l'intérieur ou à l'extérieur, on peut alimenter ces moteurs par bloc autonome avec batterie d'accumulateurs ou par des donducteurs fixes ou déroulement placés dans la position la plus adéquate, des conducteurs étant alimentés par du courant alternatif, ce courant étant redressé dans le bloc de commande du moteur, ou plus simplement, par du courant redressé à la source. Un autre mode de réalisation consiste à utiliser un rail magnétique (4) sur lequel sont fixés en quinconce, de part et d'autre du rail, Bocs aimantés (5) formant induit. Les blocs électroaimants ( multiplets de 2) formant inducteurs, recevant des impul sions décalées, se déplacent face aux blocs induits, de part et d'autre du rail, par attraction-répulsion ou par simple répulsion. L'invention peut s'adapter à des outils à percussion pour les rendre silencieux. n est évident que ltinvention n'est pas limitée aux exem- ples décrits, on pourra recourir à d'autres modes et à d'autres formes dé réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Revendcations 10) Xoteur électrique linéaire à courant continu sans collecteur à induit aimanté à entrefer plan et à inducteurs bi ou multipolaires. Caractérisé par l'utilisation optimisée de l'énergie magnétique, et par le fait de pouvoir utiliser des circuits inducteurs combinés ou magnétiquement indépendants pouvant, par simple commutation, faire les fonctions simultanées de générateur dé courant à double effet, de moteur générateur ou de miteux à double puissance. Ces inducteurs sont fixés dans le véhicule et se déplacent librement de chaque côté d'un rail amagnétique, ce rail supportant des blocs aimantés formant induit. 20) Dispositif suivant revendication 1, caractérisé par le fait que des inducteurs sont alimentés pat des courants continus pulsés provenant d'un générateur d'impulsions. 30) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le tait que les inducteurs sont montés en une ou plusieurs paires en cascade pour augmenter la puissance du moteur. 4 ) Dispositif selon revendication 1, caractérisé par le fait que les électro-aimants formant inducteurs sont fixés sur la partie mobile à déplacer ( véhicule, ascenseur, etc..+l et reçoivent une force entratnant leur déplacement longitudinal par attraction-rdpulsion, à une vitesse fonction de la fréquence des impulsions de courant continu, ce déplacement pouvant autre commandé dans un sens - ou dans l'autre, sans commutation électrique. 50) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un mpdule de commande électronique constitué d'éléments semi-conducteurs,de résistances et des condensateurs permettant de faire varier la vitesse du moteur par varia t ion de la fréquence des impulsions. 6 ) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la position des inducteurs par rapport au circuit induit facilite à l'arr8t un freinage moteur par le seul champ magnétique des aimants permanenta, ce freinage peut augmenter de puissance avec l'alimentation des inducteurs en courant continu. 70) Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que suivant une autre disposition les blocs aimantés formant induit peuvent être fixés en quinconce sur un rail magnétique, de part et d'autre de cd rail. - et 7 80) Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que les moteurs peuvent etre alimentés soit par bloc autonome de batterie d'accumulateurs, soit par ligne conductrice de coutant. En cas d'utilisation de courant alternatif, le courant est redressé dans le bloc de commande du moteur ou à la source. Le choix du système d'alimentation est fonction de l'utilisation du moteur ( courts trajets, ascenseurs, manutention etc;;. ou long trajet , véhicules etc...) 90) Dispositif selon revendication 1 caractériséspar le fait que le moteur linéaire peut-être utilisé pour créer des mouvements silencieux de va et vient, utilisable sur les outils à percussion, ou diverses machines-outils. Dans ce cas, des blocs aimantés formant induit sont montés sur la partie mobile.