Brevet FR2301122A1 — publié le 19760910

La présente invention concerne les moteurs générateurs électriques en général. Dans les moteurs générateurs électriques, les tales magnétiques, aussi bien celles du stator que celles du rotor, sont découpées à la presse, à l'unité, et la disposition des circuits magnétiques, représentés Fig. 1 (vu en coupe, perpendiculairement à l'axe rotorique, dans le plan des circuits) est, à ce jour, universelle. La longueur moyenne des circuits magnétiques est représentée par des lignes pointillées et les encoches sont désignées par la lettre E. La nécessité de disposer de machines outils très conteuses et très spécialiséessexplique que depuis longtemps la fabrication des moteurs générateurs électriques soit réalisée par des complexes d'usines ayant le caractère d'une industrie lourde. Le poids des investissements nécessaire explique, en partie, le prix des moteurs générateurs électriques et leur standardisation rigoureuse. La qualité des tales électriques s'est constamment améliorée; d'une partf pour éviter les pertes Joule et, d'autre part, pour diminuer le poids au A des moteurs générateurs électriques (perméabilité et induction accrue). Depuis l'apparition des tales à cristaux à grains orientés, qui représentent un grand bond en avant dans la recherche de la perméabilité maximum et des inductions élevées (plusieurs Teslas sans pertes Joules importantes), les constructeurs de transformateurs ont commencé à les utiliser La présente invention concerne la réalisation de moteurs générateurs électriques utilisant des feuillards de tales magnétiques, en général, et des tales à cristaux à grains orientés, en particulier. Pour pouvoir entre réalisés en feuilles de tales à cristaux à grains orientés dans le sens du laminage, les circuits magnétiques des moteurs générateurs, objets de l'invention, sont disposés à angle droit par rapport à ceux de la Fig.1. La Fig.2, représente une coupe de moteur électrique réalisé suivant l'inventin. Cette coupe est faite parallèlement à l'axe pour que la coupe des circuits magnétiques soit toujours dans le plan de ces circuits et puisque, par rapport à l'axe, la réalisation de l'invention oblige ì faire tourner de 900 (autour du rayon joignant l'axe du moteur à l'encoche) le plan des circuits magnétiques désignés par la lettre F sur toutes les figures Le i er résultat obtenu par une telle rotation est de supprimer les encoches statoriques C 'est ce que montre la Fig.3 qui représente une coupe perpendiculaire à l'axe, d'un moteur à induction réalisé suivant le principe de l'invention.La Fis.32 montre encore que les bobinages électriques qui entourent les portions de circuits magnétiques statoriques (à la périphérie) et qui sont désignés par la lettre B, ne sont pas plus importants que pour un moteur à tôles découpées semblable à celui de la Fia.1. Par contre, dans les moteurs générateurs électriques, objet de l'invention, les bobinages sont mieux ventilés puisque (les Fig.2 et 3 le montrent) plus de la moitié de la longueur des spires inductrices est à l'extérieur des circuits, ou n'est pas en contact avec d'autres enroulements. Par rapport à la forme en tambour, ou cylindrique, des machines dont une coupe perpendiculaire à l'axe est représentée Fig.1 la longueur du tambour se retrouve dans la Fig.3, ou elle est représentée par la largeur des circuits magnétiques, cette largeur étant une fraction du périmètre du rotor. Ainsi, dans la machine électrice (moteur ou génératrice) objet de l'invention il y a, pour un mEme diamètre de rotor, et même section de circuit magnétique, (c'est-à-dire même largeur et même épaisseur) un couple identique à celui des machines électriques à circuits magnétiques perpendiculaires à l'axe du rotor.En réalité, du fait de la suppression des encoches statoriques, la puissance des machines à circuits mar gnétiques parallèles à ltaxe du rotor, est légèrement plus élevée ( à longueur et poids des circuits magnétiques équivalents) car les conducteurs de la périphérie du rotor sont toujours baignés par un flux statorique sensiblement perpendiculaire. Cette amélioration de puissance est de l'ordre de 10 à 20%. Beaucoup plus importante est l'augmentation de puissance résultant de l'utilisation des ttles à cristaux à grains orientés, car pour une même force magnéto-motrice, on obtient avec ces tales une induction près de 2 fois plus élevée qu'avec une tôle au silicium ordinaire Pour un mEme poids de matériau magnétique, les moteurs générateurs électriues faits en tales à cristaux à grains orientés, et suivant les indications de la présente description (Fig.2 et 3) sont jusqu'à 2 fois plus légers à puissance égale que les moteurs générateurs électriques fabriqués suivant la technique des tôles découpées en des formes semblables à celles de la Fig.1.Ce qui caractérise essentiellement les moteurs gérérateurs électriques fabriqués, suivant les modalités de la présente description, c'est que le plan des circuits magnétiques est perpendiculaire au plau du mouvement rotorique de l'appareil, alors que dans les moteurs généralement utilisés ce ce jO.%=re le plan des circuits magnétiques est parallèle au plan du mouvement rotorique C'est cette différence qui conduit à une réduction sensible du poids au Kilowatt, et permet, d'autre part, d' utiliser pour les bobinages des rubans de cuivre ou d'aluminium, puisque ces bobinages n'ont pas à entre logés dans les encoches et n'ont pas à titre déformés, ou chantournés, comme d'autres bobinages fabriqués à ce jour, et qui doivent changer de plan pour passer d'une encoche à la suivante (chignon des bobinages d'induits ou d'inducteurs). Dans les réalisations de l'invention, les bobinages ne sont pas très près de l'entrefer, mais par suite de la tendance des tales à cristaux à grains orientés à canaliser le flux dans le dans le sens du laminage, il n'y a pas de perte importante de force masnéto- rotrice et le flux sortant des bobines inductrices ne s'épanouit pas. il reste contenu dans le réseau cristalin des tales de l'entrefer. Les moteurs générateurs, objets de l'invention, sont appelés dans la présente description, moteurs Générateurs à culasses segmentées, parce que les circuits magnétiques du stator, comme du rotor, sont formés de lames de tales .magnétiques pliées aux extrémités en forme de C et empilées les unes sur les autres. Ces demi circuits magnétiques en forme de C (l'un statorique et l'autre rotorique, en face) sont répartis en cercle à une certaine distance de l'axe et, de part et d'autre, d'une région annulaire à la périphérie du rotor appelée "entrefer". Les culasses formées de segments de tôles doivent être assemblées mécaniquement, non pas entre-elles, mais sur un support statorique pour celles du stator, et rotorique pour celles du rotor II y a 2 entrefers annulaires, dans la machine inventée La Fig.4 représente une fonderie support pour les culasses statoriques avec l'anneau rotorique à l'intérieur Cette fonderie est réalisée en alliage léger, en une seule pièce. Elie peut être aussi réalisée sous la forte de 2 disques assemblés par boulons, comme sur la Fig.2.La solution monobloc est préférable parce qu'elle évite les déformations en cours de fonctionnement En effet, lorsque les culasses préalablement bobinés ont été posées sur le support et solidement fixées, le ré@ion de l'entrefer doit âtre rectifiée, came doit être rectifiée la périphérie du rotor, après pose des demi-culasses magnétiques La Fig.5 représente, dans le cas d'un moteur à induction, un cylindre de cuivre, ou d'aluminium, percé d'ouvertures dans lesquelles viennent faire saillie les extrémités des culasses magnétiques engagées par en dessous Le cylindre de cuivre, ou d'aluminiu@, représente l'ensemble des conducteurs du rotor d'un moteur anneau", par analogie de forme et de la même manière, ou'un moteur "à cage" est ainsi appelé par ressemblance des conducteurs du rotor à une cage d'écureuil. Dans la Fig.6, les conducteurs rotoriques ont une force de disque percé qui justifie également l'appellation de "moteur à grille". Les conductet-- rotoriques monobloc en anneau, ou en disque, sont désignés par la lettre G. Dans ie moteur, objet de l'invention, c'est le support des culasses du stator qui ressemble une cage d'écureuil. $Sur la Fig.@ les ponts métalliques qui réunissent les disques supports des paliers d'axe, sont désignés par la lettre X. Sur la Fig.2, les @oulons réunissants les disques de la carcasse statorique, son désigués par la lettre Y. loujours sur la Fig.2, la partie tournante rotorique, solidaire de l'axe, et qui porte l'assemblage anneau conduit teur et culasses magnétiques, est formée d'un tarbour/creux engagé à force sous les culasses et arrêté par des disques épaulés pour pouvoir centrer le tambour interne, (des boulons complètent le serrage). L'"anneau" conducteur peut être coulé sur les culasses magnétiques préalablement posées sur le support rotorique (en acier par exemple).Comme pour les autres rotors de moteurs à induction et malgré l'absence d'encoches, les segments magnétiques du rotor sont décalés. Au lieu d'tre parallèles à l'axe rotorique ils font, avec ce dernier, un angle variable suivant type de machine pour réduire les bruits La Fig,7, représente en coupe, perpendiculairement à l'axe, une variante de moteur générateur à entrefers annulaires et circuits magnétiques parallèles à l'axe rotorique. Dans la suite de la description, les machines électriques, objet de l1invention, seront, pour simplification et abréviation, toujours appelées "moteurs-générateurs électriques à culasses segmentées". La machine de la Fig*7 est une machine à collecteur.Le collecteur lui-meme est représenté Fig.8. Lorsque la machine, objet de l'invention, est employée avec un collecteur, les inducteurs sont mobiles; ils constituent le rotor de la machine (les balais sont mobiles et le collecteur fixe). Les bobinages des inducteurs sont au nombre de 2, et il y a, bien que la machine soit bi-polaire, deux pales nord et deux pales sud, puisque chaque bobinage déterminé sur les épanouissements polaires qui le prolongent, un pale nord d'un caté et un pôle sud de l'autre. Les tôles des inducteurs sont pliées comme celles de l'induit, mais pour que l'espace entre 2 pôles sur la mye ligne annulaire d'entrefer ne soit pas trop important les tolets peuvent être encochées, avant pliage, comme celle représentée Fig.9. La Fig.7, étant une coupe, seuls les piles NORD et SUD d'un seul caté sont représentés, mais le fonctionnement du moteur générateur à culasses segmentées obéit aux mêmes lois et règles de fonctionnement que celles qui régissent les machines électriques à collecteur. La coupe de la Fig.7, permet de mieux comprendre la similitude de fonctionnement Les circuits magnétiques de l'in- ducteur sont représentés en pointillés simplet et les circuits magnétiques de l'induit sont représentés en lignes mistes, tirets et pointillés. Le collecteur est très simplement constitué de lames de cuivre alternant avec des lames isolantes. Les lames de cuivre sont désignées par la lettre M et les lames isolantes par la lettre L. Les paquets de lames mixtes sont disposés en 6 groupes circulairement.L'articulation , et non pas la jonction entre les groupes, est faite par des triangles, ou des cornières, de cuivre, qui entrent comme des coins entre les paquets pour assurer la cohésion de l'ensemble. Les coins sont désignés par la lettre R. Les balais sont désignés par la lettre 0. Les porte-balais solidaires de l'axe A sont désignés par la lettre K Le support des lames du collecteur est analogue à celui du moteur à culasses segmentées lui-neme et en est solidaire La différence réside- dans la nature de la cage, support du collecteur, qui est en matériau isolant et est représenté en coupe parallèlement à l'axe sur la Fig.10 La lettre J, désigne la carcasse support du moteur qui, elle, n'est pas coupée pour montrer les évents de refroidissement du capot protecteur.La lettre P, désigne la partie isolante de la carcasse, support du collecteur. La lettre Q, désigne la partie métallique, non isolante, de cette même carcasse. La lettre Y représente les vis de fixation de la cage du collecteur contre la carcasse du moteur et les vis de serrage des rangées de lames et des coins entre les lames, Les balais ne sont représentés que sur la Fig.8 Le collecteur creux est d'une fabrication facile car les lames isolantes peuvent étre collées aux lames de cuivre. Il est facile de rectifier le collecteur creux après ovalisation, ou détérioration, car sous les paquets de lames, avant le 1er tournage, ont été posées des cales qui seront enlevées pour redescendre vers 11 intérieur les paquets et avan@ de procéder à une nouvelle préparation de la surface de frotte-ent des balais Le collecteur creux est également très pratique pour toutes les utilisations du moteur générateur électrique à culasses segmentées comme amplificateur de force dans les dispositifs à asservissement de position. En effet, les balais peuvent être déplacés par un arbre électrique (2 petits moteurs asynchrones dont les rotors bobinés sont reliés entre eux) et l'inducteur mobile suit fidèlement les changements de position des balais calés sur la ligne d'axe des pôles (90 de la ligne neutre). Le moteur générateur à culasses seg@entées peut être réalisé en version unipolaire (un seul pôle sur chaque ligne d'entrefer). La Fig.11, représente le rotor d'une telle réalisation. Il n'y a qu'un sens d'alimentation sur toutes les culasses statoriques segmentées externes du moteur générateur et non représentées. Par contre, sur le rotor portant l'anneau conducteur (assez semblable celui d'un @oteur à induction asynchrone présenté Fig. 5) il y a 3 lignes de balais et il n'y a plus de collecteur, C'est 1 are. conducteur qui fai office. Les courants continus sont de sens opposés dans chaque entrefer et aboutissent, ou partent, du milieu du cylindre, suivant lae sens considéré. Les balais du bord droit et du bord gauche ont la même polarité; cette poi @ité est opposée à la polarité des balais qui frottent à demi largeur de l'anneau condu@- teur en cuivre. Les circuits magnétiquex se ferment sous l'anneau conducteur, tout comme pour un moteur as@nchrone, ainsi que le montre la Fig.11. Le rota@@ générateur à culasses segientées @@ prête particulièrement bien à la réalisation de ce genre de moteur générateur par suite de l'absence d'encoches à la partie circulaire extérieure de la zone d'entrefer. La valeur du flux polaire est sensiblement continue tout le long des lignes d'entrefers annulaires En règle générale, dans le moteur générateur électrique à culasses segmentées, objet de l'invention, l'absence encoches importantes dans les parties actives de la machine (entrefers) permet d'augmenter la surface des "fenêtres" et la longueur des circuits magnétiques pour avoir la force magnéto-motride maximum et sans les inconvénients majeurs (harmoniques de dentures) que l'on rencontre lorsqu'on veut augmenter l'importance en surface des encoches, dans les machines à un seul entrefer annulaire et à circuits magnétiques perpendiculaires à l'axe du rotor Dans le moteur générateur électrique à culasses segmentées utilisant des tôles à cristaux à grains orientés, on constate une amélioration du rendement et une diminution de poids au KVA au fur et à mesure de l'augmentation de puissance et suivant les progressions simples suivantes: La puissance de la machine augmente comme le carré du rapport entre la nouvelle et l'ancienne surface de section du circuit magnétique (mesure de la nouvelle section augmentée, en numérateur, mesure de l'ancienne secticnwen dénominateur). Le poids de la machine n'aug- sente pas dans les mêmes proportions L'augmentation de poids est égal à la trcisième/de la racine carrée du rapport (défini au paragraphe précédent)entre la nouvelle et l'ancienne surface de section du circuit magnétique. Ainsi, en plus des réductions de poids apportées par la suppression des encoches et par l'adoption et sa mise en oeuvre des tôles à cristaux à grains orientés, pour constituer les circuits magnétiques, les machines réalisées d'après les indications de la description, sont encore beaucoup plus légère au KVA, lorsque la puissance augmente A titre d'exemple, une machine de 32 KVA est 8 @ois plus lourde qu'une machine de @ KVA, et bien que la machine de 32 KVA soit 16 fois plus puissante que la machine de 2 KVA. Pour les pertes Joules, c'est-à-dire pour que le rendement s's améliore lui aussi il faut donner à la surface de la section des circuits condu@eurs qui entourent normalement et ceinturent littéralement les circuits magnétiques, en passant dans les "fenêtres' ménagées an centre de ces derniers, une grandeur qui soit toujours directement en rapport avec la surface de section du circ@it megnétique ('rapport égal à 0,5 1,5 ou 2).C'est-à-dire, qus la surface e "fenêtre" au centre du plan du circuit magnétique d@it être égale à la surface de section du circuit magnérique, ou plus généralement égale à 2 fois cette se@tion. De cette manière lespertes Joules diminuent comme la racine cerrée du rapport entre la nouvelle et l'ancienne surface de section du circuit magnétique. Dans l'exemple cité d' une machine de 32 KVA, par comparaison, avec une mechine 2 2 KVA et Si les pertes Joules représentaient 10 % de l'énergie absorbée dans la machine de 2 XVA, elle ne repré sente plus que 5 % dans la machine de 32 KVA. Autrement dit, le rendement est passé de 90 à 95 V, par exemple.Les rapport ci-dessus entre puissance, pertes Joule, poids et surface de section des circuits magnétiques dans les machines électriques, réalisées suivant la description de l'invention, sont toujours valables lorsque les machines sont utili@ées avec du courant alternatif, et comme des transformateurs ordinaires à primaire et secondaire séparés par entrefer (aussi faible soit-il). En réalité, les moteurs générateurs électriques à culasses segmentées lorsqu'ils sont alimentés en courant alternatif, se comportent comme de véritables transformateurs Le stator ou le rotor jouant le rôle de primaire et l'autre partie jouant le rtle de secondaire. 1'importance de la séparation du primaire et du secondaire réside dans la possibilité de faire déplacer une seule des parties magnétiques, celle qui porte le circuit induit ou Inducteur, l'autre partie demeu- rant fixe. Ce déplacement relatif permet de faire varier la tension secondaire induite et ce variateur de tension peut être réalisé simplement par frottement de la partie mobile (face à la partie fixe) sur une substance anti-friction métallique, ou plastique, et qui remplit l'entrefer.La partie mohile étant fixe sur un axe sans roulement intermédiaire entre cet axe et la partie magnétique mobile de transformateur. Les culasses segmentées constituées par un empilement de tôles magnétiques à cristaux à grains orientés sont mises en place sur le support de a carcasse rotorique ou statorique d'une manière quelconque. Dans une réalisation de l'invention, elles sont empilées après inter-position de vernis isolant, ou de colle isolante, entre les tales magnétiques, à l'intérieur d'un profilé d'acier inoxydable a-magnétique et représenté, vu du dessus, sur la Fig.12 et, vu en coupe, sur la Fig.13.Le profilé, désigné par la lettre D, est une gaine non fermée pour éviter de former un circuit conducteur autour des tôles magnétiques D'autre part, les parties isolantes désignées par la lettre H, sur la Fig.13, sont mises en place également pour éviter les circuits conducteurs parasites et qui prennent naissance par Induction autour des champs magnétiques alternatifs. Pour assurer un meilleur serrage des tôles, après superposition, les segments ma gnétiques ainsi formés peuvent être posés sur une feuille, ou dans un U, d'acier inoxydable @-magnétique qui est ensuite replié à la nchine sur le paquet de tôles pour donner finalement la for-e des Fig.12 et 13.Sur ia Fig.12, deux fentes dans le profilé d'acier inox sont désignées par la lettre U, et permettent le pliage ultérieur de ces extrémités Ce pliage devant autre effectué (dans le cas de collage entre-elles des lames de tôles magnétiques) van séchage de a colle Les trous aux extrémités du profilé d'acier inox sont filetés et destins-s à la fixation de ? flasques en matériau isolant Ces flasques sont représentés sur la Fig.14 et désignés par la lettre T. Ils sor.t également représentés sur la Fis 2 et désignés par la même lettre. Au lieu d'un profilé, les culasses segmentées peuvent être, plus simplement, serres entre deux contreplaques épaisses, pliées aux formes en C du segment et le serrage est aslors affectué par un moyen quelconque. Sur la Fig.2 qui représente a tel montage, les contreplaques sont désignées par la lettre r et les dispositifs de pinces de serrage par la lettre W. L'un de ces dispositifs est représenté de force sur la Fig 15. Le moteur générateur électrique à culasses segmentées et à mouvement rotatif peut être utilisé universellement à tous usages et particulièrement comme moteur de traction et de levage. Dans ces utilisetions les moteurs utilisés doivent être de fonctionner-ent tres souple.Le grand avantage du moteur générateur électrique à culasses segmentées est de pouvoir fonctionner en moteur asynchrone à grande vitesse, de pouvoir ralentir par envoi d'un courant continu de sens constant dans les cnroulements statoriques (le freinage étant obtenu par les courants de Foucault induits dans le rotor), et enfin, de pouvoir fonctionner en petite vitesse par envoi dans le rotor, et par l'intermédiaire des balais de la Fig.11 d'un courant continu basse tension et de grande intensité (courant redressé). Il y a également possibilite de réaliser la basse vitesse après freinage électrique par un moteur auxiliaire à entrefer plan et à très grand nombre d'encoches. Pour diminuer encore le poids au KVA du moteur générateur électrique à culasses segmentées, la réalisation de l'invention prévoit l'utilisation pour les enroulements inducteurs, ou induits, de ruban d'aluminium isolé par oxydation anodisque En utilisant un tel matériau pour les bobinages des machines électriques on obtient un fonctionnement continu de ces dernières à une température de plusieurs centaines de degré centigrades (600 K et plus). Il faut que la dissipation de chaleur par convection croisse toujours d'une manière régulière, proportionnellement à l'augmentation de puissance, et sans mise en place de dispositifs délicats et onéreux (ventilateurs spéciaux, circulation interne de gaz hydrogène). Pour cela, dans la réalisation de la machine électrique inventée, on utilise, à partir dune puissance d'une dizaine de KVA, et même avant, (lorsqu'on désire avoir la machine la plus puissante et la plus légère possible), du ruban de cuivre, OU d'aluminium, bobiné spécialement.Il s'agit d'un bobinage appelé "zig-zagi' dans la présente description et qui consiste à prendre un ruban conducteur et de le replier, à une certaine distance, sur lui-mEme à plat non complètement mais obliq-uement et de manière que les 2 parties du ruban, de part et d'autre de la pliure, fassent entre-elles un angle de 90 (les 2 plats du ruban étant toujours sur un même ple. On continu ainsi à plieur le ruban encore 3 fois jusqu'à ce que le ruban, non encore plié, rencontre le 1er pli.Le résultat de ce qui semble être un pliage sur champ du ruban est une spire, et, en continuant encore à plier le ruban autour du circuit magnétique, on ralise un bobinage dont le croquis est représenté par la Fig. 15. Ce bobinage réalisant une surépaisseur (double épaisseur) aux coins pliés du ruban, il y a passage pour l'air de refroidissement entre les bandes Si le ruban n'est pas en aluminium, isolé par oxydation en surface, il faut disposer de petites entretoises isolantes entre les spires Ventilée ou non, la machine réalisée suivant l'invention et pourvue d'un tel bobinage, doit conserver le même nombre de spires lorsque la température ..... maximeie que peut supporter l'isolant est atteinte. A la limite, ce no9mbre de spires devrait même augmenter. En effet, e-t toujours dans l'hypothèse de la température maximum atteinte avec une surface de bobinage donnée, et une ventilation en rapport direct avec a puissance (vitesse constante, surface des pales variable avec la puissance). Si la puissance est augmentée, sans augmentation de poids, ni de volume, ni de surface de section du circuit magnétique; l'augmentation du nombre de spires doit être en rapport avec l'augmentaion de puissance. Ce n'est pas un rapport direct car les spires supplémentaires doivent être rises en parallèle avec les autres, et pour cela, il faut que le nombre en soit doublé, si la puissance est augmentée jusqu'à 50%. C'est donc, peut-être, tout un nouveau celcul de bobi nage à refaire dans le cas d'une augmentation ce puissance inférieure, ou supérieure à 50 %. Dans le cas beaucoup plus général d'augmentation de puissance liée à l'aug- mentation de section du circuit magnétique, l'augmentaion de puissance dissipée est égale à la 3ème puissance de la racine 4ème de cette même augmentation. L'augmentation de volume du circuit électrique (bobinages) étant égale à cette même augmentation de puissance et la diminution du nombre de spires nécessaires étant égale à la racine carrée du rapport d'augmentation de puissance; il ne faut a: diminuer le nombre Je de spires, mais les diviser en un nombre de groupes, égal à la racine carrée de l'augmentation de puissance, qui seront branchés en parallèle. La longueur des spires est plus grande, d1une grandeur égale à la racine @ème de l'augmentation de puissance, la surface de section des bobinages est augmentée d'une grandeur égale à la racine carée de l'augmentation de puissance il faut donc multiplier encore le nombre de spires par la racine carrée de l'aug- mentation de puissance. Les spires du nouveau circuit magnétique sont plus longuer que les spires su circuit magnétique de comparaison d'une valevr égale en grandeur à la racine me de l'augmentation de puissance. Au total, les @pires de la machine plus puissante, sais @éalisée suivant La description de l'invention. avec un bobinage de rupans/conductcurs pliés en zig-zag, ont une surface de refroidissement multipliée par la 3ème puissance de la racine carrée de l'augmentation de de puissance (racIne carrée rois plus de spires racine quatrième fois plus longue. La surace de refroidissement augmente donc @@@uissance à dissiper, maie il faut faire pénétrer l'air de refroidissement entre les spires. La surface des pales de la machine augmente comme a racine carrée de l'augmentation de puissance, la vitesse périphérique (a nombre de tours par minute constant) augmentant comme la racine 4ème de l'augmentation de puissance, la vitesse de la veine d'air de refroidissement augmente dans les même proportions. Dans la ventilation des machines de plus en plus puissantes, mais réalisées suivant les indications de la description de l'invention, le volume d'air débité par seconde, augmente comme la troisième puissance de la racine carrée de l'augmentation de puissance, (racine carrée fois plus d'air aspiré à une vitesse, racine 4ème fois plus grande). L'utilisation de 11 machine électrique inventée va du micro-moteur de montre une fraction de Watt, aux moteurs marins et aux alternateurs de plusieurs milliers ou centaines de milliers de KVA, en passant par les moteurs d'avion, les moteurs de traction et de levage (de quelques KVA à quelques milliers de vVA). Egalement comme convertisseur de fréquence (la forme en disque se prête bien à la disposition de plusieurs moteurs et générateurs sur le mime axe). Elle peut Etre utilisée comme moteur de positionnement, de robot ménager ou de machines-outilsO REVENDICATIONS 1) - Moteur générateur électrique à mouement rotatif Caractérisé par le fait que la disposition en segments indépendants des circuits magnétiques du rotor et du stator permet l'utilisation, pour-les circuits magnétiques de tôles magnétiques à cristaux à grains orientés et pour les circuits électriques, de rubans conducteurs en aluminium dont l'isoltment est assuré par l'oxydation de toutes les faces, où d'un anneau conducteur rotorique se prêtant particulièrement bien au fonctionnement en moteur asynchrone, où en machine homopolaire. 2) - Dispositif selon la revendication 1. Caractérisé par le fait que la disposition en segments indépendants conduit à une machine à circuits magnétiques fermés dans un plan parallèle à l'axe du rotor et à 2 entrefers annulaires, avec de très petites encoches. 3) - Dispositif selon la revendication 1. Caractérisé par le fait que les tales magnétiques rotoriques, où statoriques, sont serrées entre-des contre-plaques a-magnétiques, où dans des profilés de métal également a-magnétiques. Ces plaques, pliées aux extrémités des segments, comme les tales magnétiques qu'elles protègent, servent à assurer la fixation des tales magnétiques sur les flans (internes où externes) de la carcasse support de machine et par l'intermédiaire de plaques isolantes très résistantes. 4) - Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que l'utilisation de tôles à cristaux à grains orientés, pour la réalisation des circuits magnétiques et la disposition de ces derniers autour de l'axe, permet de diminuer beaucoup le poids au KVA des machines motrices où géné- ratrices électriques, et surtout d'avoir encore une diminution progressive de ce poids (lorsque sont comparées des machines à culasses segmentées de puissances nominales différentes)égale à la racine 4ème du rapport des puissances comparées 5) - Dispositif selon la revendication 1. généralement Caractérisé par le fait que les circuits électriques de la machine n'étan iplus dans des encoches, sont largement ventilés et qu'ils sont prévus pour produire une force magnéto-motrice suffisante, qui sera canalisée sans pertes importantes jusqu'à l'entrefer et grâce à la structure"guide flux"des tales à cristaux à grains orientés 6) - Dispositif selon la revendication 1. Caractérisé par le fait que les circuits magnétiques de la machine électrique inventée ont deux parties droites qui peuvent recevoir des bobinages de réalisation très simple en ruban de cuivre où d'aluminium. 7) - Dispositif selon la revendication i Caractérisé par le fait que l'utilisation de fil, où defruban d1aluminium isolé par oxydation anodique permet de faire fonctionneer, en régime continu, fes machines électriques à des températures de plusieurs centaines de degrés centigrades 8) - Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait e pour diminuer ia température des bobinages lorsque croit la puissance, ces derniers sont constitués par des pliages obliques (de manière à réaliser des formes "équerre") du ruban d'aluminium où de cuivre. De cette manière est obtenu un enroulement solenoïdal sur champ du ruban conducteu et la surface de refroidissement, ainsi que la ventilation, peuvent etre augments dans les mimes proportions que l'augmentation de puissance à dissiper. 9) - Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que la machine électrique inventée peut fonctionner avec un collecteur fixe et creux, également segmenté et formé de lames accolées alternativement conductrices et isolantes. Les paquets de lames étant disposés en cercle et formant une zone de parcours interne pour les balais mobiles. 10) - Dispositif selon la revendication 1. Caractérisé par le faitque les parties statoriques magnétiques ne sont pas plus lourdes que les parties rotoriques magnétiques et, que dans certaines utilisations (asservissement de position avec amplification de force)(moteur où générateur à courant continu/, les inducteurs de la machine inventée sont mobiles. 11) - Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que dans l'utilisation du moteur générateur électrique inventé en machine homopolaire, la disposition de l'anneau conducteur rotorique se prête particulièrement bien à l'amenée, où à la prise de courant continu, et par l'intermédiaire de balais frottant sur les bords, et au centre de l'anneau. Les cages porte-balais des balais frotteurs étant disposées entre les segments magnétiques du stator pour ceux du centre. Quand à ceux des bords ils sont à l'extérieur des entrefers. 12) - Dispositif selon la revendication 11. Caractérisé par le fait que le moteur générateur électrique inventé est constitué,pour l'utilisation en .moteur asynclirone et en moteur homopolaire,d'un rotor avec anneau conducteur cylindrique, et que par conséquent, cette disposition commune permet d'utiliser la machine comme un -moteur asynchrone en grande vitesse et après freinage électrique (et envoi de courant continu dans le stator et le rotor) comme moteur komopolaire de très petite vitesse. 13) - Dispositif selon la revendicatIon t Caractérisé par le fait que la machine électrique à culasses segmentées peut être utilisée pour son seul effet transfomateur lorsqu'elle est alimentée en courant alternatif. L'entrefer étant rempli par un matériau anti-frictioi. Le rotor ne fait pas un tour complet et la tension de l'enroulement secondaire dépend des positons relatives des segments rotoriques et statoriques.