Brevet FR2313797A1 — publié le 19761231

L'invention a pour objet un moteur électrique dont l'armature est animée d'un mouvement rectiligne alternatif sous l'action du courant alternatif parcourant une bobine d'excitation du dit moteur. Ce moteur est caractérisé pasentiellement par le fait qu'il comporte d'une part au moins un circuit magnétique fixe comprenant trois branches parallèles, la bobine d'excitation étant enroulée sur la branche médiane, et d'autre part une armature mobile, associée à des moyens lui permettant de glisser en regard du circuit magnétique fixe, et munie de deux aimants permanents présentant des pôles de noms contraires en regard de ceux du circuit magnétique fixe. L'explication est que, en se référant à la figure ci-annexée, qui représente schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, une forme possible de réalisation du moteur selon l'inven tion, l'armature mobile subit alors un mouvement de translation longitudinale alternative ayant une fréquence double de celle du courant qui alimente la bobine d'excitation. Sur cette figure, 1 désigne dans son ensemble le circuit magnétique fixe, en fer ou alliage ayant de bonnes propriétés magnétiques, pour suivre les inversions de la branche médiane, et qui comporte trois branches parallèles la, lb, lc. Autour de la branche médiane lb est enroulée une bobine d'excitation 2 alimentée par une source quelconque 3 de courant alternatif à une fréquence quelconque f. En regard de ce circuit magnétique fixe est disposée une armature mobile 4, supportée par des moyens lui permettant de coulisser librement longitudinalement par exemple des galets tels que 5 roulant sur un rail 6. Cette armature mobile est prolongée par une tige 7 qui, sous l'effet du déplacement alternatif de l'armature, commandera un organe absolument quelconque auquel on veut communiquer le mouvement de ladite armature. Sur la face de l'armature 4 en regard des branches du circuit magnétique fixe sont fixés deux aimants permanents 8a, 8b, présentant des pôles de meme nom entre les dites branches, par exemple, dans le cas de la figure, des pôles NORD, mais ce pourrait être tout aussi bien des pôles SUD. On va maintenant exposer le fonctionnement d'un tel dispositif. Lors de la première demi-alternance du courant dans la bobi ne d'excitation, il va se développer; par exemple dans la branche médiane du circuit magnétique, une aimantation de p81e NORD, et dans les deux branches extérieures, une aimantation de sens oppo sé à celui de la branche médiane, c'est-à-dire de pôle SUD. Dans ces conditions, le champ magnétique NORD de la branche la étant de sens contraire à celui de l'aimant 8a de l'armature mobile SUD, va attirer cette dernière, qui se déplacera donc vers la gauche, ce mouvement étant renforcé par la répulsion s'exer çant entre le champ magnétique SUD de l'autre branche extrême îc du circuit magnétique et le pôle d'aimantation de même nom (SUD) de l'autre aimant permanent 8b de l'armature mobile.Lors de la demi-alternance suivante du courant d'excitation dans la bobine 2, le sens du courant dans cette bobine va se trouver inversé, et par conséquent aussi le sens de l'aimantation dans les branches la et lc du circuit magnétique fixe 1 ; il se développera dans la branche la un pôle SUD, qui repoussera vers la droite l'aimant 8a de même polarité (SUD) de l'armature mobile 4, et un pôle NORD dans la branche lc, qui attirera vers la droite l'aimant 8b de polarité opposée (SUD) de la même armature. On voit donc que l'armature sera soumise à un mouvement de va-et-vient au rythme des demi-alternances du courant dans la bobine d'excitation, c'est-à-dire à une fréquence double de celle dudit courant. Si la bobine est alimentée par le courant du secteur industriel à 50 hertz, l'armature mobile vibrera à une fréquence de 100 mouvements par seconde. Mais cet exemple n'est pas limitatif. En effet, la bobine pourrait être alimentée par toute autre source de courant à une fréquence quelconque, par exemple à une fréquence de répétition très basse produisant un fonctionnement pas à pas de l'armature, ou au contraire, par l'intermédiaire d'un oscillateur, à une fréquence plus élevée en vue de certaines applications particulières. I1 y a lieu de remarquer que, du'fait que l'armature est sou mise directement à un mouvement de va-et-vient, ce mouvement peut être exploité, pour les applications qui le nécessitent, sans aucun des intermédiaires qui sont autrement nécessaires pour transformer un mouvement rotatif en mouvement rectiligne ; on supprime ainsi tous les organes accessoires compliqués, coûteux, difficiles à entretenir, et sujets à usure En fixant la tige 7 en 7a, perpendiculairement à l'armature mobile 4, on obtient un mouve ment elliptique. La distance entre les deux aimants 8a, 8b, de l'armature mo bile peut être réglable, en vue de permettre de compenser les différences éventuelles d'aimantation entre les deux dits ai mante Par contre, si on le désire, le mouvement rectiligne du moteur selon l'invention peut être facilement transformé en mouvement rotatif au moyen d'un mécanisme simple, tel qu'une roue à rochet. Le champ d'application du moteur selon l'invention est ex trêmement vaste, et il est impossible dtn donner ici une liste, même non limitative. On peut citer cependant par exemple, tous les organes à percussion, les vibro-masseurs, les rasoirs électriques à peigne vibrant, les objets publicitaires, etc... Il y a lieu enfin de préciser de le moteur selon l'inventif peut comporter plusieurs blocs tels que celui qui vient d'être décrit, c'est-à-dire d'une part un circuit magnétique fixe com portant un alignement de plusieurs bobines enroulées chacune sur une branche médiane encadrée de deux autres branches, et d'autre part une armature mobile comportant, sur un même supports autant de paires d'aimants de noms contraires à celui des bobines précitées. Les différentes bobines sont alimentées par la même source de courant alternatif, soit en série, soit en parallèle. Dans un tel cas, la fréquence de vibration de l'armature mobile demeure inchangée, mais la force qui s'exerce sur elle, est multipliée par le nombre de bobines. Bien entendu, le circuit magnétique du moteur peut être feuilleté, c'est-à-dire formé de tôles isolées les unes des autres, selon une technique connue, en vue d'éviter les courants de Foucault. Le matériau qui constitue les aimants permanents de l'armature mobile peut être un alliage connu présentant un grand champ magnétique sous un petit volume. REVENDICATIONS 1. Moteur électrique à mouvement rectiligne alternatif, caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un circuit magné tique fixe comprenant au moins trois branches parallèles sur la branche médiane duquel est enroulée une bobine d'excitation alimentée en courant alternatif, et d'autre part une armature mobile supportée par des moyens lui permettant de coulisser le long dudit circuit magnétique, et comportant au moins deux aimants permanents présentant des pôles de noms contraires en regard du circuit magnétique fixe. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la distance entre les deux aimants de l'armature mobile est réglable. 3. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que son circuit magnétique fixe comporte un alignement de plusieurs bobines enroulées chacune sur un noyau médian entre deux noyaux latéraux, et que son armature mobile comporte sur un même bloc, autant de paires d'aimants permanents que le circuit magné tique fixe comporte de bobines. 4. Moteur selon la revendicatinn 1, caractérisé par le fait que son armature mobile est prolongée par une tige permettant d'u tiliser directement le mouvement de va-et-vient rectiligne pris par ladite armature sous l'action du champ magnétique dû au courant alternatif dans la bobine d'excitation. 5. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que son armature mobile comporte des organes permettant de transformer son mouvement rectiligne en mouvemant rotatif. 6. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en vue d'obtenir une vibration de son armature mobile à cent mouvements par seconde, sa bobine d'excitation est connectée au secteur industriel à 50 hertz. 7. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sa bobine d'excitation est alimentée par un courant à très basse fréquence, en vue de donner à l'armature mobile un mouvement à basse fréquence, pouvant aller jusqu'au fonctionnement en pas-à-pas. 8. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sa bobine d'excitation est alimentée par un oscillateur fournissant un courant de fréquence supérieure à celle du réseau industriel. 9. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les aimants de son armature mobile sont réalisés en un matériau prksentan un grand champ magnétique sous un faible volume. 10. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de soutien et de guidage de l'armature coulissante sont constitués par des galets se déplaçant sur au moins un rail.