Brevet FR2271695A1 — publié le 19751212

La présente invention est du domaine des machines elec triqueSet vise plus précisément un moteur à aimants permanents et courant c ntinu. Un moteur du type énoncé ci-dessus comprend généralement un stator, ou partie fixe, supportant des pièces polaires pour produire un champ magnétique, et un rotor, ou partie mobile rotative, supportant lui aussi des pièces polaires pouvant être placées en regard des pièces polaires du stator. Généralement, dans les moteurs de ce type, les pièces polaires du stator sont les pôles d'aimants permanents, et les pièces polaires du rotor sont constituées par les noyaux d'électro-aimants ; les électro-aimants sont alimentés en courant électrique par un dispositif à collecteur, par exemple, de telle façon qu au moins une des dites pièces polaires du rotor soit attirée ou repoussée par au moins une des dites pièces polaires du stator, selon un sens défini de rotation. Selon la présente invention une piece polaire d'un premier groupe est constituée par une pluralité de barreaux aimantés disposés côte à cdte dans un plan, les piles de même signe des barreaux étant voisins Une pièce polaire d'un second groupe est constituée par un barreau, ou noyau, de fer doux, pourvu dans sa partie médiane d'un bobinage, le-dit barreau ayant de préférence une surface striée perpendiculairement à ses génératrices, les stries pouvant être les filets d'un filetage sur un barreau cylindorique Dans une forme préférée de réalisation de la présente invention, les pièces polaires, ou noyaux, du second groupe sont équiréarties en couronne vautour d'un axe de rotation du moteur, les axes des-dits barreaux de fer doux étant parallèles à l'axe de rotation du moteur. Dans cette forme référée ae réalisation, les noyaux peuvent donc avoir un mouvement relatif de rotation dans un espace cylindrique annulaire ; c'est autour ae et espace annulaire et perpendiculairement à lui, que sont disposées les pièces polaires du premier groupe. De préférence à une pièce polaire du premier groupe correspond une autre pièce polaire du premier groupe, symétrique de la première pièce par rapport au plan perpendiculaire à l' axe de rotation du moteur qui contient les milieux des pièces polaires du second groupe, ais dont les signes des pôles ont été inversés. La présente invention sera mieux comprise et des particularités supplémentaires relevant aussi de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va être faite d'une forme particu lière d'exécution, en relation avec les figures des pl@@@@nes anne- xées dans lesquelles, - la Fig. 1 est une coupe d'un moteur de 'invention selon un plan contenant l'axe -de rotation du moteur - la Fig. 2 est une coupe selon un plan perpendiculaire au dit axe (plan PP'). Sur les figures 1 et 2, un moteur selon la présente invention incorpore deux parties 1 et 2, nobles en rotation l'une par rapport à l'autre. La première partie 1 est en forme de double flasque cylindrique d'axe 3, pourvue dans certaine de ses plans radiaux, de barreaux aimantés tels @ je 4 et 5, groupés en nappes, chaque nappe constituant une pièce polaire. e barreaux d ' une même nappe, telle que la nappe du quart zupérieur gancne de la cope ce la figure 1, ont leurs poles de même signe, voisins, et es barreaur de la nappe coplanaire voisine, telle que a nappe du quart supé- rieur droit de la coupe de la figure 1, ont aussi cette disposition mais leur polarité est inversée par rapport au:: barreaux te la ure- mière nappe. La seconde partie 2 est en forme de disque coaxial à la première partie, et supporte, disposées en couronne, une luralité de pièces polaires telles que 6. Ces pièces polaires t sont des barreaux en fer doux parallèles à i'axe 3 formant noyaux pour des bobinages tels que 7. Un bobinage 7 est destiné à conduire un courant tel que le champ magnétique engendré induise une polarité magnétique l'un barreau 6 de même signe que la polarité de la nappe lorsque le bar reau 6 est décalé en rotation dans le sens défini de rotation du moteur. Une action de répulsion par rapport à la na pe qui vient d'être dépassée en retation, puin une action d'attraction par rapper à la nappe suivante de polarité inverse (v ir plus partieulièremen la figure 2) décoelent de l'inversion ou courant dans le bobinage après le passage du noyau en regard de cnaque nappe. Cette inversie est bien connue dans l'art d'utiliser les collecteurs pour des machines électromotrices. Une forme particulière d'exécution des noyaux, donnant d'excellents résultats de rendement, consiste à strier leur surface de filets circulaires ou hélicoïdaux, sensiblement contenus dans des plans parallèles au plan P de rotation. Un tel noyau est représenté sur la figure 3. Une forme particulière d'exécution des arties 1 et 2 consiste à disposer les barreaux et/ou les noyaux et leur bobine, dans des formes de moulage appropriées et à couler une résine durcissable pour former les corps représentés en hachures espacées sur la figure 1. On notera que si l'on désire avoir un moteur de fort moment d'inertie, il sera interessant de choisir la partie 2 fisse (ctest-à-dire la partie comportant les bobinages) et la partie 1 mobile (c'est-à-dire la partie comportant les nappes d'aimants permanents), le fort moment d'inertie résultant de la masse importante de ces aimants. L'organe de-liaison représenté en 8 sera alors un organe de liaison mobile tel que roulement à billes, tandis que les organes représentés en 9 seront des organes de liaison fixe. La partie 2 sera alors solidaire d'un bâti non représenté sur les figures.Dans le cas où l'on désire au contraire un moteur de faible moment dtinertie, la partie mobile sera alors de préférence la partie comportant les bobinages et les organes de liaison auront des fonctions inverses de celles décrites ci-dessus, et les- deux flasques cylindriques de la partie 1 seront solidairezdu bâti. On doit noter encore qu'un moteur selon l'invention est d'autant plus puissant que le nombre de nappes est grand. Il est visible, sur la figure 2, que le moteur représenté possède douze groupes de nappes d'aimants permanents et douze électro-aimants. Il doit être compris que ces cniffres sont fournis à titre d'exemple d'une forme particulière d'exécution mais que d'une part le nombre d'électro-aimants peut autre impaire, et que le nombre des grcupes de nappes peut entre différent du nombre des électro-aimants, le nombre optimum de chacun étant à détermine-r selon les caractéristiques a'utilisaticn attendue du moteur. Enfin, selon l'invention, un moyeu commode d'obtenir la première partie du moteur constituée de deux pièces en forme de flasques cylindriques, consiste à disposer les barreaux aimantés, en nappes radiales, conformément à l'invention et à les enrober d'une résine, telle que thermo-durcissable, pour constituer le flasque lui-mme. Cette méthode est également applicable à l'obtention de la pièce de la deuxième partie, c'est-à-dire du disque comportant les électro-aimants disposés en couronne. Un moteur électrique selon la présente invention est ainsi un moteur d'un excellent rendement et, éventuellement, d'une puissance relativement importante et, dont la structure permet la production en grande série. Il doit être compris que les exemples de réalisation décrits ci-dessus sont donnés à titre non limitatif d'illustration de l'invention qui n'est limitée que par les revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Moiteur du typesaimants permanents et courant continu, caractérisé - en ee que les aimants permanents sont des barreaux aimantés cy lindriques 2. - Moteur selon la revendication l, caractérisé - en ce que les-dits barreaux sont disposés en une première plurali té de nappes disposées selon des plans radiaux contenant l'axe du moteur, d'une pièce constituant une première partie du-dit moteur;; 3. - Moteur selon la revendication l, caractérisé - en ee que chaque nappe contient plusieurs barreaux dont les paies de mtme signe sont voisins 4. - Moteur selon la revendication 3, caractérisé - en ce que chaque nappe correspond à une nappe coplanaire, symétri que de la première par rapport au plan médian perpendiculaire à l'axe du moteur, mais dont les polarités des aimants sont inver sées par rapport à celle de la première nappe 5. - Moteur selon la revendication 4, caractérisé - par une seconde pluralité d'électro-aimants disposésen couronne sur une pièce constituant une seconde partie du-dit moteur, les axes des-dits électro-aimants étant parallèles à l'axe du moteur 6. - moteur selon la rèvendication 5, caractérisé - en ce que les pièces constituant la première partie sont obtenues par enrobage au sein d'une résine, de barreaux aimantés disposés en nappes radiales 7. - Moteur selon la revendication 5, caractérisé - en ce que la pièce constituant le seconde partie est obtenue par enrobage au sein d'une résine d'électro-aimants disposés s en couron- ne 8. - Moteur selon la revendication a, caractérisé - en ce que le noyau d'un électro-aimant est un barreau cylindrique dont la surface est striée.