Brevet FR2356044A1 — publié le 19780120

Le stockage mécanique d'énergie au moyen de volants d'inertie entraînés à grande vitesse - stockage que l'on croyait en pratique irréalisable jusqu'à une période relativement récente à cause des couts impliqués élevés et de la faible quantité d'énergie susceptible d'être.stockée par unité de masse - suscite à l'heure actuelle un regain d'intérêt certain, en raison notamment des grands progrès réalisés dans le domaine de la construction mécanique et de la technologie des matériaux.Cette technique de stockage, qui consiste pour l'essentiel à intégrer un volant d'inertie au rotor d'une machine tournante électrodynamique génératrice et/ou motrice en vue d'assurer le stockage d'énergie mécanique dans le volant par voie électrique et la restitution ultérieure de cette énergie sous forme électrique, présente en effet le grand avantage par rapport aux autres techniques de stockage de donner des coefficients de conversion très favorables et de permettre une grande souplesse d'utilisation (énergie restituable à tout moment et pratiquement instantanément). Cependant, la construction d'une machine de stockage d'énergie inertielle basée sur une telle technique n'est pas sans soulever au moins deux problèmes essentiels, dont l'un concerne le type et la configuration de paliers à adopter pour supporter le volant d'inertie d'une telle machine, et l'autre l'architecture d'ensemble à concevoir pour intégrer au mieux ces paliers par rapport aux organes restants de la machine, de façon à obtenir une entité particulièrement compacte. En ce qui concerne les paliers, la tendance s'oriente de plus en plus à l'heure actuelle vers l'adoption des paliers dits "magnétiques", lesquels présentent pour un certain nombre d'applications de grands avantages par rapport aux paliers mécaniques conventionnels ou aux paliers fluides. On sait en effet que, s'ils donnent entièrement satisfaction pour les applications courantes, les paliers mécaniques (roulements à billes, à rouleaux) sont sujets ades limitations dans certains domaines, particulièrement dans les mouvements de rotation à très grande vitesse. L'apparition d'un couple résistant relativement important aux grandes vitesses est en effet responsable d'un fort accroissement des pertes par frottement, ce qui nécessite un apport supplémentaire d'énergie pour maintenir la vitesse de rotation. L'usure mécanique qui en résulte contribue par ailleurs à réduire la durée de vie du palier. Les vibrations inhérentes au principe même des paliers mécaniques peuvent en outre s'averer fortement gênantes.Enfin, la lubrification obligatoire de ces paliers peut être la cause de problêmes de pollution avec le milieu environnant. Les paliers fluides présentent l'avantage de supprimer tout contact mécanique direct entre le stator et le rotor. Il subsiste néanmoins un contact indirect, et ce type de palier présente en outre une raideur limitée. La nécessité d'utiliser en permanence un système de pompage pour le fluide contribue par ailleurs à réduire ,leur fiabilité, tout en nécessitant un apport couteux d'énergie. Il existe essentiellement deux types de paliers magnétiques les paliers magnétiques passifs constitués uniquement d'aimants permanents fonctionnant en attraction ou en répulsion, et les paliers magnétiques actifs composés d'électroaimants, auxquels sont associés des detecteurs de position permettant d'asservir la position du rotor par modulation du courant d'excitation des électroaimants. On connait à l'heure actuelle un certain nombre de configu- rations de paliers magnétiques qui permettent d'assurer, hormis la rotation autour de son axe, la fixité dans l'espace d'un organe tournant. On cannait également à l'heure actuelle un certain nombre d'architectures de machines de stockage d'énergie inertielle, équipées de paliers mécaniques conventionnels ou magnétiques. La présente invention a précisément pour but de proposer une configuration particulière de paliers magnétiques permettant d'assurer la sustentation magnétique et le centrage du rotor d'une machine tournante quelconque par rapport à son stator, ainsi qu'une architecture particulière de machine de stockage d'énergie inertielle permettant d'intégrer au mieux la configuration de paliers magnétiques sus-proposée par rapport aux organes restants de cette machine, de façon à donner une entité particulièrement compacte. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif pour assurer la sustentation magnétique et le centrage du rotor d'une machine tournante par rapport au stator de cette machine, ce stator présentant un axe de symétrie sensiblement vertical corncidant avec l'axe de rotation du rotor, caractérisé par le fait qu'il comprend - au moins un premier aimant permanent monté à la partie inférieure dudit rotor et centré sur son axe de rotation, et au moins un second aimant permanent solidaire dudit stator, centré sur l'axe de ce stator et faisant vis-à-vis audit premier aimant permanent, les faces desdits premier et second aimants qui se font vis-à-vis ayant la même polarité, lesdits aimants constituant ainsi un palier magnétique passif tendant à exercer en permanence sur ledit rotor une force axiale, - un premier groupe de détecteurs capables de détecter des déplacements translatifs dudit rotor suivant une première et une seconde directions perpendiculaires à l'axe dudit stator et orthogonales entre elles, ainsi que les vitesses de ces déplacements translatifs, - un second groupe de détecteurs capables de détecter des déplacements angulaires dudit rotor par rapport auxdites première et seconde directions ou les vitesses de ces déplacements angulaires, - un troisième groupe de détecteurs capables de détecter la vitesse de tout déplacement axial dudit rotor, - un ensemble d'électroaimants solidaires dudit stator, situés en position adjacente audit rotor de façon à pouvoir cooperer avec la portion dudit rotor qui défile devant lesdits électroaimants, au moins cette portion dudit rotor étant faite en un matériau magnétisable, ledit ensemble d'électroaîmants englobant une première paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée suivant ladite première direction, chacun des électroaimants de cette première paire étant susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction dirigée suivant cette première direction, une deuxième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée suivant ladite seconde direction, chacun des électroaimants de ladite seconde paire étant susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction dirigée suivant cette seconde direction, une troisième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée selon ladite première direction, et une quatrième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée selon ladite seconde direction, ces troisième et quatrième paires d'électroaimants et la portion dudit rotor qui leur est adjacente étant agencés relativement l'un par rapport à l'autre de façon que chacun des électroaimants de ces paires soit susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction ayant une composante parallèle à l'axe dudit stator, - un premier ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit premier groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants de la première et de la deuxième paire de façon à générer, suivant lesdites première et seconde directions, des forces d'attraction radiales capables de faire tendre lesdits déplacements translatifs vers zéro, - un deuxième ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit second groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants-de la troisième et de la quatrième paire de façon à générer des forces d'attraction parallèles à l'axe dudit stator se combinant de façon à former, par rapport auxdites première et seconde directions, des couples capables de faire tendre lesdits déplacements angulaires vers zéro, - un troisième ensemble de moyens susceptibles de modifier, en réponse aux signaux dudit troisième groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants des troisième et quatrième paires en vue de générer des forces d'attraction parallèles à l'axe dudit stator se combinant de façon à donner une résultante axiale capable de faire tendre ledit déplacement axial vers zéro. La présente invention a également pour objet une machine de stockage d'énergie inertielle comprenant une partie statorique présentant un axe de symétrie sensiblement vertical, une partie rotorique en forme de disque dont l'axe de rotation colncide avec l'axe de ladite partie statorique et dont au moins la masse voisine du bord annulaire est faite en un matériau magnétisable, un ensemble de paliers magnétiques pour supporter ladite partie rotorique par rapport à ladite partie statorique sans contact entre lesdites parties, et un ensemble électrodynamique moteur ou générateur pour assurer le stockage d'énergie dans ladite partie rotorique et la restitution de cette énergie a l'ex- térieur, caractérisée par le fait - que ledit ensemble électrodynamique pour assurer lesdits échanges d'énergie comprend au moins une paire d'aimants permanents montés sur la face plane supérieure de ladite partie rotorique, coopérant avec des enroulements polyphasés situés en regard de ces aimants sur la partie statorique, lesdits aimants étant aimantés axialement de façon a présenter respectivement un pôle nord et un pôle sud du côté de ladite partie statorique, et lesdits enroulements polyphasés étant agencés de façon à être susceptibles de générer un champ tournant circulaire axial, - et que ledit ensemble de paliers magnétiques comprend, respectivement un palier magnétique passif destiné a assurer la sustentation de ladite partie rotorique, constitué par au moins un aimant permanent monté sur la face plane intérieure de ladite partie rotorique travaillant en répulsion avec au moins un aimant permanent situé en regard sur ladite partie statorique, et un ensemble de paliers magnétiques actifs destinés à assurer le centrage de ladite partie rotorique par rapport à sa position d'équilibre, chacun des paliers magnétiques actifs dudit ensemble comprenant une pluralité d'électroaimants disposés en regard dudit bord annulaire en matériau magnétisable de ladite partie rotorique, une pluralité de détecteurs capables de mesurer les écarts de ladite partie rotorique par rapport à sa position d'équilibre et d'élaborer des signaux fonction de ces écarts, et un circuit de contrôle capable d'exciter lesdits électroaimants en fonction desdits signaux de façon à ce que ceux-ci exercent sur ledit bord annulaire des forces tendant à annuler lesdits écarts, ledit ensemble de paliers magnétiques'actifs englobant un premier palier agencé de façon à exercer sur ledit bord des forces radiales suivant deux directions orthogonales tendant à annuler les déplacements radiaux de ladite partie rotorique, un second palier agencé de façon à exercer sur ledit bord des couples par rapport auxdites deux directions orthogonales tendant à annuler les déplacements angulaires de ladite partie rotorique, et un troisième palier agencé de façon à exercer sur ledit bord une force axiale tendant à annuler les déplacements axiaux de ladite partie rotorique. L'expression "machine tournante" employée dans la présente description entend désigner toute machine comportant une partie fixe ou stator et un ensemble tournant ou rotor, que cette machine soit une machine électrodynamique motrice et/ou génératrice ou au contraire une simple construction mécanique telle que centrifugeuse, tambour tournant, etc... Comme déjà mentionné précédemment, le dispositif de sustentation magnétique selon l'invention est en effet a priori susceptible d'être utilisé avec tous les types de machines tournantes connues, bien qu'avantageusement conçu pour être plus spécialement intégré à une machine de stockage d'énergie inertielle du type ci-dessus défini. Il ne saurait en conséquence être question de le limiter exclusivement à ce type particulier de machine. Cependant, dans un but de simplification, on se référera plus spécialement dans la description qui va suivre à une machine de ce type particulier. Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution ainsi que des variantes de la machine tournante, objet de la présente invention. La figure 1 est une vue schématique explicitant le principe mis en oeuvre dans la machine de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale par un plan diamitral d'une première forme d'exécution de cette machine. La figure 3 est une vue en coupe selon III - III de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe selon IV- IV de la figure 2. La figure 5 est une vue agrandie, partiellement en coupe illustrant un détail de la figure 2. La figure 6 est une vue en coupe selon VI - VI de la figure 5. La figure 7 est un schéma général d'un circuit pour l'asservissement de la position du rotor de la machine de l'invention. La figure 8 est une vue en coupe selon VIII - VIII de la figure 2. La figure 9 est une vue en coupe selon IX - IX de la figure 2. La figure 10 est un schéma de principe d'une installation incorporant la machine de la figure 2. La figure 11 est un schéma partiel illustrant une variante d'une partie du circuit de la figure 7. La figure 12 est une vue en coupe verticale par un plan diamétral d'une seconde forme d'exécution. La figure 13 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 12, illustrant une variante. Les figures 14a et 14h sont deux aspects d'un schéma électrique d'une installation pour la traction d'un véhicule, utilisant la machine selon l'invention respectivement durant la phase de stockage et durant la phase de restitution de l'énergie. On sait que tout corps solide en mouvement présente six degrés de liberté, un déplacement quelconque de ce corps par rapport à un trièdre de référence fixe passant par son centre de gravité pouvant se décomposer en six déplacements élémentaires trois déplacements élémentaires translatifs le long de chacun des axes de ce trièdre de référence et trois déplacements élémentaires rotatifs autour de chacun de ces axes. Pour assurer la fixité d'une masse tournante dans l'espace, hormis sa rotation autour d'un axe prédéterminé, il faut donc contrôler cinq de ces six degrés de liberté. Le principe mis en oeuvre dans la présente invention pour assurer le centrage, par des moyens magnétiques, du rotor ma gnétiquement suspendu d'une machine tournante par rapport à son stator est illustré à la figure 1, ot l'on peut voir un rotor R (représenté en pointillés) dont l'axe de rotation coincide avec l'axe Oz d'un trièdre de référence fixe Oxyz, et qui est astreint à rester fixe par rapport à ce trièdre, mis à part sa rotation autour de l'axe Oz. Ce principe consiste à détecter et mesurer les déplacements ou écarts élémentaires (susceptibles d'être provoqués par des perturbations aussi bien internes qu'externes au système) translatifs et rotatifs du rotor R par rapport à sa position d'équilibre (a savoir, respectivement, les écarts. transversaux t x et ty, le déplacement axiale et les déplacements angulaires ## et ##), ainsi que les vitesses Ox Oy de ces déplacements élémentaires 0,Ox eut 8' ), et à moduler, en fonction de la grandeur de ces écarts et de leur vitesse, les courants d'excitation d'électroaimants répartis de manière adéquate autour du rotor R, de façon à ce que ceux-ci puissent exercer sur le rotor des forces et/ou des couples de rappel et/ou. d'amortissement capables de le ramener de manière stable dans sa position d'équilibre. La prise en compte, en plus des écarts eux-mêmes, de la vitesse de ces écarts pour moduler les courants d'excitation des électroaimants est indispensable pour obtenir, grâce à l'amortissement ainsi réalisé, un retour rapide du rotor dans sa position d'équilibre et éviter des oscillations prolongées autour de cette position d'équilibre. La machine de stockage d'énergie inertielle représentée aux figures 2 à 9 (machine qui sera généralement désignée dans la suite par la référence M) comprend un stator 1 en forme de boitier cylindrique qui présente un axe de symétrie sensiblement vertical Oz, à l'intérieur duquel se trouve suspendu au moyen d'un ensemble de paliers magnétiques qui vont être décrits ci-apres, un rotor 2 dont l'axe de rotation coincide avec l'axe Oz du stator. Dans un but de clarification, on associera à l'axe Oz, dans la suite de l'exposé, un trièdre de référence Oxyz lie au stator 1 (la fig. 2 étant alors une coupe par le plan diamétral xOz et les fig.3 et 4 des coups par des plans parallèles au plan transversal xOy). Le rotor 2 est constitué par un volant d'inertie discoïdal 3, dont au moins la portion périphérique 4 est faite en un matériau magnétisable; cette portion périphérique 4 comporte deux parties, respectivement, une partie supérieure 4a de forme cylindrique, et une partie inférieure 4b de forme tronconique (conicité dirigée ors le bas du dessin, c1est-à-dire vers la partie négative de l'axe Oz).Dans un élément métallique 5 solidaire de la face plane inférieure du volant 3 est logé un premier aimant permanent annulaire 6 centre sur l'axe de rotation du volant, qui possède une aimantation parallèle a cet axe. Sur le fond 7 du stator l est par ailleurs loge un second aimant permanent annulaire 8 identique au premier aimant 6, centré sur l'axe ce du stator de façon à faire vis-à-vis avec l'aimant 6, et qui possède une aimantation parallèle à cet axe Oz (donc parallèle à celle du premier aimant 6).Le sens de l'aimantation de chacun des aimants 6 et 8 est choisi de façon que leurs faces se faisant vis-à-vis soient de polarité identique, de sorte que les aimants 6 et 8 travaillent en répulsion; la valeur de leur aimantation est par ailleurs choisie de façon que la force Se répulsion qu'ils génèrent soit supérieure au poids total du rotor 2, de sorte que ce rotor 2 flotte dans l'espace, à quelques millimètres de distance du fond 7 du stator. L'ensemble des aimants permanents 6 et 8 constitue ainsi un palier magnétique passif monté en bout d'arbre" du rotor, qui assure la sustentation de ce rotor au-dessus du fond du stator. La portion latérale du stator 1 est constituée par un bloc annulaire 9 dont la paroi latérale interne 10 présente une forme conjuguée de celle du volant 3, à savoir qu'elle comporte, respectivement, une partie supérieure lOa de forme cylindrique et une partie inférieure lOb de forme tronconique. Dans cette paroi latérale interne 10 sont ménagées quatre encoches annulaires sur quatre niveaux différents, à savoir, respectivement, les encoches lla et 12a dans la partie supérieure lOa et les encoches llb et 12b dans la partie inférieure lOb.Comme on peut le voir sur la figure 2, la disposition de ces encoches est telle qu'elles délimitent cinq jambages annulaires successifs rattachés à une partie commune du bloc 9, la section transversale du bloc 9 revêtant ainsi la forme d'un double E tel que le jambage inférieur du E supérieur soit commun avec le jambage supérieur du E inférieur, Dans le jambage annulaire central 13a du E supérieur sont en outre ménagées (fig.3) quatre encoches transversales 14 disposées à distance angulaire égale les unes des autres, et à 450 des axes Ox et Oy.Ces encoches- transversales 14 subdivisent le jambage central 13a en quatre sous-jambages, respectivement, les sous-jambages 13a-1 et 13a-3 suivant l'axe Ox et les sousjambages 13a-2 et 13a-4 suivant l'axe Oy. (Dans la suite de l'exposé, tous les éléments disposés suivant l'axe Ox seront respectivement affectés des indices 1 et 3, selon que ces éléments sont situés sur la partie positive ou la partie négative de cet axe' de même, tous les éléments disposés suivant l'axe Oy seront respectivement affectés des indices 2 et 4, selon que ces éléments sont situés sur la partie positive ou la partie négative de cet ax Autour de chacun de ces sous-jambages sont enroulés des bobinages 15.Ces bobinages 15 constituent, en coopération avec l'armature verticale sur laquelle ils sont montés, un premier groupe 16 d'électroaimants susceptibles d'exercer sur le rotor 2 des forces d'attraction radiales sensiblement horizontales, comprenant respectivement - une première paire d'électroaimants 16-1 et 16-3 susceptibles d'exercer des forces d'attraction dirigées suivant l'axe Ox (respectivement dans les sens positif et négatif de cet axe), - et une seconde paire d'électroaimants 16-2 et 16-4 susceptibles d'exercer des forces d'attraction dirigées suivant l'axe Oy Dans la partie cylindrique supérieure 4a de la paroi latérale 4 du volant 3 sont egalement pratiquées deux encoches annulaires 17 et 18, disposées à des niveaux identiques à ceux des encoches lla et 12a pratiquées dans la partie supérieure du bloc 9. Ces encoches 17 et 18 délimitent ainsi sur le volant 3 des saillies annulaires qui font vis-à-vis aux extrémités libres des jambages du-E supérieur constitutif de l'armature de l'ensemble des électroaimants 16. Une telle disposition a pour but de permettre à ces électroaimants 16 d'exercer sur le rotor 2 des couples de rappel, en plus des forces radiales susmentionnées (règle du flux maximum tendant à ramener les parties saillantes fixes et mobiles en vis-à-vis). Dans le jambage annulaire central 13b du E inférieur du bloc annulaire 9 sont par ailleurs ménagées (fig.4) huit encoches transversales 19, disposées angulairement de façon à subdiviser le jambage annulaire 13b en deux groupes de quatre sous-jambages, respectivement, un premier groupe comprenant les sous-jambages 13b-1 et 13b-3 suivant l'axe Ox et les sous-jambages 13b-2 et i3b-4 suivant l'axe Oy, et un second groupe comprenant les sous-jambages 13b-12 et 13b-34 suivant la bissectrice intérieure de l'angle droit xOy et les sous-jambages 13b-23 et 13b-41 suivant la bissectrice extérieure de l'angle xOy. Autour du premier et du second groupe de sous-jambages sont respectivement enroulés des bobinages 20 et des bobinages 21.Ces bobinages 20 et 21 constituent, en coopération avec l'armature conique sur laquelle ils sont montés, deux autres groupes 22 et 23 d'électroaimants susceptibles d'exercer sur le rotor 2 des forces d'attraction ayant au moins une composante verticale descendante parallèle à l'axe Oz du stator 1, à savoir respectivement - un second groupe 22 comprenant une première paire d'électroaimants 22-1 et 22-3 susceptibles d'exercer des forces verticales dans le plan xOz et une seconde paire d'électroaimants 22-2 et 22-4 susceptibles d'exercer des forces verticales dans le plan yOz. - et un troisième groupe 23 comprenant une première paire d'électroaimants 23-12 et 23-34 susceptibles d'exercer des forces verticales dans le plan bissecteur interne du dièdre (xOz, yOz) et une seconde paire d'électroaintants 23-23 et 23-41 susceptibles d'exercer des forces verticales dans le plan bissecteur externe du dièdre (xOz, yOz). La partie centrale du fond 7 du stator 1 comprend (fig.2 et 5) un bloc tronconique 26 faisant saillie axialement vers l'exjté- rieur, dans la face plane interne duguel est ménagée une gorge annulaire 27 centrée sur l'axe Oz du stator, de diamètre in férieur à celui de l'aimant permanent annulaire 8 porté par ce fond 7. Une jupe cylindrique métallique 28, solidaire de l'élément 5 du rotor 2 et centrée sur son axe de rotation, de diamètre moyen identique a celui de la-gorge 27, vient plonger dans cette gorge, sans en toucher toutefois le fond ni les parois latérales.Dans le bloc 26 muni de sa gorge annulaire 27 est agencé (fig.2, 5 et 6) un ensemble 25 de détecteurs de position et de vitesse destinés à détecter et à mesurer les déplacements (et les vitesses) élémentaires, par rapport à sa position d'équilibre, de la jupe 28 et par conséquent du rotor 2 duquel cette jupe est solidaire. Ces détecteurs de position et de vitesse peuvent être de tout type connu. En ce qui concerne les détecteurs de position, il peut s'agir par exemple de détecteurs " réluctance", constitués de bobines fixes dont la réluctance varie en fonction de l'intervalle existant entre ces bobines fixes et la partie métallique mobile située à proximité.En ce qui concerne les détecteurs de vitesse, il peut s'agir par exemple de détecteurs à induction par variation de flux", constitués de bobines fixes dans lesquelles des aimants permanents solidaires de la partie mobile induisent des tensions proportionnelles à la vitesse de déplacement de cette partie mobile (ce sont ces types de détecteurs de vitesse et de position qui sont représentés au dessin). Cet ensemble de détecteurs de position et de vitesse 25 englobe - un premier groupe 30 de détecteurs des déplacements horizontaux du rotor suivant les directions Ox et Oy, comprenant une première paire de bobines 30-1 et 30-3 et une seconde paire de bobines 30-2 et 30-4 disposées sur la partie inférieure de la paroi latérale interne 27a de la gorge annulaire 27, respectivement suivant les directions Ox et Oy. L'inductance de chacune de ces bobines 30 est fonction de l'intervalle qui les sépare de la jupe mobile 28. Lorsque par exemple la jupe 28 se déplace suivant Ox, l'inductance de l'une des bobines 30-1 ou 30-3 augmente cependant que l'inductance de l'autre diminue. En incorporant ces bobines 30-1 à 30-4 dans un pont de mesure d'inductance conventionnel on peut obtenir sur les sorties de ce pont des signaux respectivement proportionnels aux deplacementst x et #y, - un second groupe 31 de détecteurs des vitesses de ces déplacements horizontaux suivant Ox et Oy, comprenant une première paire de bobines 31-1 et 31-3 et une seconde paire de bobines 31-2 et 31-4 disposées sur la face plane supérieure 29a (fig.6) du bloc cylindrique central 29 délimité par la gorge annulaire 27, respectivement suivant les directions Ox et Oy. Un aimant permanent annulaire 38 centré sur l'axe du rotor 2 est agencé sur l'élément 5 solidaire de ce rotor de façon à ce que son flux vertical ne pénètre que partiellement a l'intérieur des bobines 31-1 8 31-4.Tout déplacement horizontal du rotor 2 a ainsi pour effet d'induire dans 1QS bobines 30m1 à 30-4 des tensions res pectivement proportionnelles au:' vitesses x' et yl de ces déplacements horizontaux; un untroisième groupe 32 de détecteurs des déplacements verticaux du rotor 2 dans les plans xOz et yOz, comprenant une première paire de bobines 32-1 et 32-3 et une seconde paire de bobines 32-2 et 32-4 disposées sur le fond 27b de la gorge annulaire 27, suivant respectivement les directions Ox et Oy.Ces bobines 32-1 32-3, 32-2 et 32-4 donnent des signaux respectivement proportionnels aux déplacements verticaux #z1, #z3, #z2, #Z4 des parties cor- respondantes 28-1, 28-3, 28-2 et 28-4 de la jupe 28 situées à l'aplomb de ces bobines. Le traitement de ces signaux permet d'obtenir des informations sur les déplacements angulaires et axiaux du rotor 2.Ainsi la différence des signaux élaborés par les bobines 32-1 et 32-3 (respectivement 32-2 et 32-4) donne une information représentative du déplacement angulaire gi?Oy du rotor 2 par rapport à l'axe Oy (respectivement du déplacement angulaire ##Ox du rotor Ox par rapport à Ox), et ceci indépendamment du déplacement axial ss z de l'ensemble du rotor; de même, la somme de ces signaux donne une information representative du déplacement axial a z du rotor dans son ensemble, ceci indépendamment des déplacements angulaires EQox ou A y i - un quatrième groupe 33 de détecteurs de la vitesse de ces déplacements verticaux, comprenant une premiere paire de bobines 33-1 et 33-3 et une seconde paire de bobines 33-2 et 33-4 disposées sur la partie supérieure de la paroi latérale interne 27a de la gorge 27, suivant respectivement les directions Ox et Oy. Un aimant permanent annulaire 39 est monté dans la paroi intérieure de la jupe 28 et il est agencé par rapport aux bobines 33 de façon à ce que son flux vertical ne pénètre que partiellement à l'intérieur de ces bobines. Tout déplacement vertical du rotor 2 induit ainsi respectivement dans ces bobines 33-1, 33-3, 33-2 et 33-4 des signaux respectivement proportionnels aux vitesses verticales z'l, Z'3' Z'2 et z' 4des parties correspondantes du rotor. Le traitement de ces signaux permet d'obtenir des informations relatives aux vitesses angulaires et axiales du rotor 2. Ainsi, la différence des signaux élaborés par les bobines 33-1 et 33-3 (respectivement 33-2 et 33-4) donne une information représentative de la vitesse angulaire i'Gy du rotor 2 par rapport à Oy (respectivement de la vitesse angulaire du rotor par rapport à Ox) cependant que la somme de ces Ox signaux donne une information représentative de la vitesse axiale z' de l'ensemble du rotor. Les différents signaux élaborés par l'ensemble de détecteurs 25 sont dirigés sur un circuit d'asservissement destiné à maintenir le rotor 2 dans sa position d'équilibre, par modulation de l'excitation des différents électroaimants en fonction de ces signaux. Ce circuit d'asservissement peut être subdivisé en deux souscircuits similaires, à savoir, respectivement, un premier souscircuit d'asservissement relatif aux électroaimants et aux détecteurs disposés suivant le plan xOz ainsi qu'à l'une des paires du troisième groupe d'ôlctroaimants 23 (par exemple la paire 23-12 et 23-34) et aux détecteurs qui lui sont associés et un second sous-circuit d'asservissement relatif aux électroaimants et aux détecteurs disposés suivant le plan yOz ainsi qu'a l'autre paire du troisième groupe d'électroaimants 23 (par exemple la paire 23-23 et 23-41) et aux détecteurs qui lui sont associés. Le premier sous-circuit d'asservissement est illustré à la figure 7 (les électroaimants 23-12 et 23-34, non disposés suivant le plan xOz, étant schématisés en pointillés sur cette figure). Ce premier sous-circuit comprend, respectivement, un premier organe de mesure 40 dont les entrées sont respectivement reliées aux détecteurs 30-1 et 30-3 et dont la sortie est reliée à une première logique 46; un second organe de mesure 41 dont les entrées sont respectivement reliées aux détecteurs 31-1 et 31-3 et dont la sortie est également reliée à la première logique 46; un troisième organe de mesure 42 dont les entrées sont respectivement reliées aux détecteurs 32-1 et 32-3 et dont la sortie est reliée à une seconde logique 52; et un quatrième organe de mesure 43 dont les entrées sont respectivement reliées aux détecteurs 33-1 et 33-3 et dont la sortie est reliée à une troisième logique 53.La première logique 46 est respectivement reliée par ses deux sorties aux électroaimants 16-1 et 16-3, cependant que la seconde logique 52 est respectivement reliée par ses deux sorties-aux électroaimants 22-1 et 22-3; la troisième logique 53 est, quant à elle, reliée par sa sortie unique aux électroaimants 23-12 et 23-34. L'organe de mesure 40 a pour fonction de générer un signal proportionnel au déplacement horizontalE x du rotor, cependant que l'organe de mesure 41. a pour fonction de générer un signal proportionnel la vitesse x' de ce déplacement horizontal. L'organe de mesure 42 a pour fonction de générer un signal proportionnel au déplacement angulairebe du rotor par rapport à l'axe Oy. A cet effet, cet organe 42 comprend un premier sousorgane de mesure 42-1 donnant un signal proportionnel au déplacement verticalazl et un second sous-organe de mesure 42-3 donnant un signal proportionnel au déplacement verticalz3; ces deux sous-organes 42-1 et 42-3 sont respectivement reliés aux deux entrées d'un soustracteur 44. On obtient ainsi en sortie du soustracteur 44 un signal proportionnel à L'organe de mesure 43 a pour fonction de générer un signal proportionnel à la vitesse de déplacement axial z' de l'ensemble du rotor 2.A cet effet, cet organe 43 comprend un premier sous-organe de mesure 43-1 donnant un signal proportionnel à la vitesse verticale z'1 et un second sous-organe de mesure 43-3 donnant un signal proportionnel à la vitesse verticale zl3; ces deux sous-organes 43-1 et 43-3 sont respectivement reliés aux deux entrées d'un additionneur 45. On obtient ainsi en sortie de l'additionneur 45 un signal proportionnel à z'. La fonction de la première logique 46 est de moduler, en fonction des signaux x' et t x, le courant d'excitation des électroaimants 16-1 et 16-3 de façon à ce que ces électroaimants exercent sur le rotor des forces d'attraction horizontales tendant à annuler l'écart ssx. Etant donné que la logique 46 prend en compte la vitesse x' de ltécart Ax en plus de cet écart proprement dit, ces forces d'attraction exercent sur le mouvement transversal du rotor un effet d'amortissement en plus de l'effet de rappel proprement dit. La fonction de la seconde logique 52 est de moduler en fonction du signal O11 y le courant d'excitation des électroaimants 22-1 et 22-3 de façon à ce que ces électroaimants exercent sur le rotor des forces verticales dissymétriques ayant pour résultante un couple qui tend à annuler I'écart ##Oy. La fonction de la troisième logique 53 est de moduler en fonction du signal z' le courant d'excitation des électroaimants 23-12 et 23-34 (ainsi que celui de l'autre paire 23-23 et 23-41) de façon A ce que ces électroaimants exercent sur le rotor des forces verticales identiques ayant pour résultante une force axiale (proportionnelle à z') qui tend à amortir les mouvements axiaux du rotor. Le second sous-circuit d'asservissement relatif aux électroaimants et détecteurs disposés selon la plan yOz ainsi qu'à la seconde paire du troisième groupe d'électroaimants 23 ( à savoir la paire 23-23 et 23-41) est en tous points similaire au premier sous-circuit qui vient d'être décrit. I1 est donc inutile de le décrire en détail et de l'illustrer par une nouvelle figure. Pour avoir ce second sous-circuit, il suffit de remplacer, dans la description précédente ainsi qu'à la figure 7, les indices "1" et "3" des signes de référence relatifs aux électroaimants et aux détecteurs par les indices "2" et "4" (ou les indices "12" et "34" par les indices "23" et "41") et d'ajouter un indice "*" aux signes de référence relatifs aux organes, de mesure 40 à 43 et aux logiques 46, 52 et 53. Dans le système de paliers magnétiques qui vient d'être décrit, l'ensemble des électroaimants montés sur le bloc annulaire 9 peut, en l'absence de tout écart du rotor par rapport à sa position d'équilibre, soit ne pas être excité, soit au contraire être déjà soumis a une préexcitation constante. Le volant d'inertie discoïdal 3 qui constitue le rotor de la machine M sus-decrite - volant 3 dont on a dit qu'au moins sa partie périphérique 4 devait être en un matériau magnétisable peut être fait en tout matériau possédant des qualités mécaniques suffisantes pour pouvoir résister aux fortes contraintes résultant des forces centrifuges. Comme matériau possible pour le volant 3, on pourra, de manière particulièrement avantageuse, utiliser un matériau composite renforcé d'un type similaire à celui décrit dans la demande de brevet suisse No 3091/76. Dans le but d'assurer le stockage d'énergie inertielle dans le volant 3 par voie électrique et l'extraction ultérieure de cotte énergie sous forme d'une tension de sortie alternative à fréquence variable, la partie supérieure de la machine M susdécrite comporte un ensemble électrodynamique 55 de type pla, capable de ionctionner aussi bien en mode "moteur" qu'en mode llgénéteur: centré sur sur l'axe de la machine.Cet ensemble électrodynamique 55 se compose essentiellement d'une partie statorique 56 montée dans un logement cylindrique 57 ménagé dans la face plane supérieure du stator 1, et d'une partie rotorique 58 montée dans un logement cylindrique 59 ménagé sur la face plane supérieure du volant 3. La partie statorique 56 comprend essentiellement une couronne cylindrique 60, constituée (fig.8) par un ensemble de tôles circulaires coaxiales 64 en contact les unes aves les autres, faites en un matériau magnétisable (cet ensemble pouvant, en variante, être constitué par une tôle unique enroulée en spirale).Dans la face horizontale inférieure de cette couronne 60 sont ménagées des-encoches radiales 65 dans lesquelles sont logés une pluralité de fils conducteurs 66 ( dont seulement une partie est représentée au dessin). Ces fils conducteurs 66 sont reliés entre eux de manière connue, de façon à former des enroulements polyphasés 61 capables d'engendrer, lorsqu'ils sont connectées à une source de tension polyphasée appropriée, un champ magnétique tournant qui décrit un cercle centré autour de l'axe du stator 1 et dont la direction reste parallèle à cet axe (et donc parallèle au plan des tôles 64 constitutives de la couronne cylindrique), c'est-à-dire un champ tournant axial et circulaire.On peut se représenter l'arrangement qui vient d'être décrit en imaginant un stator de moteur synchrone conventionnel dont le rotor et le stator formeraient un cône dont l'axe serait l'axe de rotation de la machine et dont l'angle au sommet serait égal à 2W; ou bien encore en imaginant un moteur linéaire synchrone qu'on déformerait dans le plan de façon à joindre les deux extrémités de ce moteur pour former un cercle. La partie rotorique 58 de l'ensemble électrodynamique 55 se compose (fig.9) d'une pluralité d'aimants permanents 62 en forme de secteur circulaire aimanté3dans le sens de leur épaisseur. Ces aimants 62, dont le nombre est choisi de façon à former un nombre entier de paires de pôles, sont montés circulairement dans le logement cylindrique 59 de manière à présenter alternativement leur pôle nord et leur pôle sud en regard des enroulements polyphasés statoriques 61 (ces aimants 62 sont donc agencés de façon à avoir leur aimantation dirigée axialement, c'est-à-dire parallèlement au champ tournant susceptible d'être généré par les enroulements 61). Le nombre de paires d'aimants 62 constituant la partie rotorique 58 peut être quelconque.On a ainsi représenté, à titre d'exemple, trois paires d'aimants 62 au dessin; on pourrait cependant tout aussi bien avoir, en variante,une seule paire d'aimants 62, par exemple de forme semi-circulaire. Les aimants 62 peuvent par ailleurs être constitués en tout matériau ferromagnétique approprié, tel que par exemple du Ticonal II 1500 ou Sm Co5. Enfin, le stator 1 en forme de boîtier est réalisé de manière étanche, de façon à pouvoir contenir un gaz inerte sous pression réduite possédant de bonnes qualités thermiques et dynamiques, tel que de l'hydrogène ou de l'hélium. Le schéma de principe représenté à la figure 10 illustre une installation pour effectuer les échanges d'énergie susmentionnés. L'installation représentée sur cette figure comprend respectivement la machine de stockage d'énergie inertielle M équipée de son ensemble électrodynamique générateur ou moteur 55 et de son ensemble de paliers magnétiques (ensemble de paliers magnétiques qui sera généralement désigné par la référence B dans la suite); et un convertisseur statique 67 charge d'assurer la mise en forme de l'énergie électrique (en tension et en fréquence) échangée entre ensemble électrodynamique 55 et un réseau fournisseur de puissance 68 ou un circuit d'utilisation 69. Comme convertisseur statique possible, on peut a titre d'exemple utiliser un convertisseur statique autopiloté à redresseur-onduleur, ou bien un cycloconvertisseur. Le fonctionnement d'une telle installation est le suivant : lorsqu'on désire stocker de l'énergie dans la machine M (phase illustrée au dessin), on branche le réseau fournisseur, puissant 68 (tension alternative constante à la fréquence industrielle de 50 ou 60 hertz) sur le convertisseur 67; ce dernier transforme la tension constante à fréquence industrielle de ce réseau 68 en une tension variable à fréquence variable plus élevée, adaptée pour être délivrée aux enroulements poly phasés 61 de l'ensemble électrodynamique 55 (qui fonctionne alors en mode moteur) ; les enroulements 61 génèrent alors un champ tournant axial et circulaire qui entraRne le volant 3 de la machine M sous l'effet du couplage magnétique qui se cree entre ce champ et les aimants permanents 62 de la partie rotorique 58, de sorte que le volant 3, en prenant progressivement de la vitesse, accumule de l'énergie sous forme mécanique.Lorsqu'on désire au contraire restituer l'énergie ainsi accumulée au circuit d'utilisation 69, on coupe le réseau 68 et on branche le convertisseur 67 sur ce circuit d'utilisation 69; la partie rotorique 58 entraînée a grande vitesse induit alors dans les enroulements polyphasés 61 une tension alternative à fréquence variable (l'ensemble électrodynamique 55 fonctionnant alors en mode générateur), et le convertisseur 67 qui fonctionne alors en sens inverse transforme cette tension variable en une tension alternative constante à 50 ou 60 hertz, laquelle est ensuite appliquée au circuit d'utilisation 69. Dans ces deux phases de stockage et de restitution d'énergie, la suspension et le centrage du rotor 2 de la machine par rapport au stator 1 sont assurés de façon permanente par le système de paliers magnétiques B précédemment décrit. Ainsi, tout déplacement transversal du rotor 2 (c'est-à-dire tout déplacement dans le plan xOy) se trouve contrôlé par deux systèmes identiques, le premier agissant suivant Ox et le second suivant Oy. Le premier système suivant Ox englobe les détecteurs de position 30-1 et 30-3, les détecteurs de vitesse 31-1 et 31-3, les organes de mesure 40 et 41, la logique 46, et la paire d'électroaimants 16-1 et 16-3, cependant que le second système suivant Oy englobe les détecteurs de position 30-2 et 30-4, les détecteurs de vitesse 31-2 et 31-4, les organes de mesure 40* et 41*, la logique 46* et la paire d'électroaimants 16-2 et 16-4. De même, tout déplacement angulaire du rotor 2 par rapport au plan xOy se trouve contrôlé par deux systèmes identiques, le premier agissant autour de l'axe Oy et le second autour de l'axe Ox. Le premier système autour de l'axe Oy englobe les détecteurs de position 32-1 et 32-3, l'organe de mesure 42, la logique 52 et la paire d'électroaimants 22-1 et 22-3, cependant que le second système autour de l'axe Ox englobe les détecteurs de position 32-2 et 32-4, l'organe de mesure 42*, la logique 52* et la paire d'électroaimants 22-2 et 22-4.Au couples de rappel générés par ces deux paires d'électroaimants 22-1 et 22-3, 22-2 et 22-4 viennent de plus s'ajouter deux autres types de couples de rappel générés respectivement par le premier groupe d'électroaimants 16 et le palier magnétique passif (constitue par les aimants permanents 6 et 8). L'agencement relatif du premier groupe d'électroaimants 16 et de la portion correspondante 4a du rotor est en effet tel (comme expliqué plus haut) que ce groupe d'électroaimants 16 exerce des couples de rappel sur le rotor, en plus des forces radiales précédemment mentionnées.L'agencement relatif des aimants permanents 6 et 8 est par ailleurs tel que ces aimants permanents exercent également, en plus de leur force de répulsion, des couples de rappel sur le rotor dès qu'ils ne sont plus situés dans des plans parallèles (force de répulsion plus grande du coté ot l'entrefer diminue et inversement). Enfin, tout déplacement axial du rotor 2 se trouve contrôlé par le système englobant les détecteurs de vitesse 33-1 et 33-3, 3-2 et 33-4, les organes de mesure 43 et 43*, les logiques 53 et 53* et les électroaimants 23-12 et 23-34 et 23-23 et 23-41. A la force axiale générée par les électroaimants 23 vient de plus s'ajouter une force axiale d'un autre type, générée par le palier magnétique passif. La force de répulsion entre les aimants permanents 6 et 8 constitutifs de ce palier passif est en effet fonction de l'épaisseur de l'entrefer existant entre ces aimants, un déplacement axial descendant du rotor 2 entraînant un accroissement de cette force de répulsion axiale et inversement. En ce qui concerne le système de contrôle axial susmentionné, il convient de noter que c'est principalement un souci de clarté quant à la description qui nous a conduits considérer ce système comme étant formé de deux sous-systdme identiques (respectivement 43, 45 et 53 et 43*, 45* et 53*) afin de conserver une analogie complète avec les autres systèmes de contrôle, transversaux et angulaires.Cependant, le déplacement axial étant limité à une seule direction (contrairement aux déplacements transversaux et angulaires), il suffit d'envoyer un seul et même ordre aux quatre electroaimants 23 pour corriger ce déplacement. I1 est donc ç.ossible, en pratique, de simplifier le système de contrôle axial sus-décrit en prévoyant de n'utiliser qu'un seul additionneur 4.5 a quatre entrées auxquelles seraient respectivement reliés les glGatre détecteurs 33-1 à 33-4 et qu'une seule logique 53 générant un signal unique, commun aux quatre électroaimants 23-12 à 23-41. La machine de stockage d'énergie inertielle selon l'invention présente l'avantage majeur de former une entité particulièrement compacte. Ce caractère compact résulte précisément de l'architecture particulière adoptée, qui permet d'utiliser de manière optimale l'espace entourant le rotor de la machine.Rappelons que cette architecture particulière résulte de la judicieuse combinaison des caractéristiques suivantes - utilisation d'un volant d'inertie de forme discoidale, - utilisation de la partie supérieure de ce volant pour assurer les échanges d'énergie avec l'extérieur, au moyen d'un ensemble électrodynamique générateur ou moteur de type "plat", - utilisation de la partie inférieure pour assurer la sustention du volant au moyen d'un palier magnétique passif fonctionnant en répulsion, - utilisation de la partie périphérique pour assurer le centrage du volant, au moyen de trois paliers magnétiques actifs (conçus pour annuler respectivement les déplacements transversaux, angulaires et axiaux de ce volant). On peut envisager diverses variantes au dispositif de suspension et de centrage précédemment décrit. On peut par exemple, en ce qui concerne le troisième groupe 23 d'électroaimants, envisager de le superposer au second groupe 22 d'électroaimants, en supprimant les sous-jambages 13b-12 à 13b-41 et en enroulant les bobinages 21 constitutifs de ce troisième groupe sur les sous jambages 13b-1 à 13b-4 déjà porteurs des bobinages 20 du second groupe d'électroaimants. On peut même envisager de supprimer com piétement ce troisième groupe d'électroaimants 23 et d'envoyer alors les ordres émis par les logiques 53 et 53* directement sur les électroaimants 22, parallèlement aux autres ordres que ces derniers reçoivent déjà des logiques 52 et 52*. On pourrait par ailleurs envisager de remplacer les électroaimants coniques 22 et 23 disposés autour de la portion conique 4b du volant 3 par des électroaimants annulaires horizontaux disposés sous la portion périphérique de la face plane inférieure du volant 3, ces électroaimants exerçant alors sur le volant 3 des forces d'attraction descendantes parallèles à l'axe Oz. On peut également envisager diverses variantes au circuit d'asservissement des électroaimants. C'est ainsi que la partie du circuit relative à l'asservissement des électroaimants 22 (c'est- à-dire la partie constituée par l'organe de mesure 42 et la logique 52) peut être remplacée par le sous-circuit de la figure 11. Ce sous-circtit comprend un organe de mesure 47 dont les entrées sont respectivement reliées aux détecteurs de vitesses verticales 33-1 et 33-3 et dont la sortie est reliée à une logique 49, laquelle est respectivement reliée, par ses deux sorties, aux électroaimants 22-1 et 22-3. L'organe de mesure 47 a pour fonction de générer un signal proportionnel a la vitesse #'Oy du rotor. A cet effet, cet organe 47 comprend les deux sous-organes 43-1 et 43-3 précédemment décrits (qui donnent des signaux respectivement proportionnels aux vitesses Z'1 et Z3) qui sont respectivement reliés aux deux entrées d'un soustracteur 48. On obtient ainsi en sortie du soustracteur 48 un signal proportionnel à #'Oy.La fonction de la logique 49 est de moduler en fonction de ce signal &commat;' Oy, OYI le courant d'excitation des électroaimants 22-1 et 22-3 de façon à exercer sur le rotor 2 un couple qui tend à amortir le déplacement angulaire ##Oy. La seconde forme dlexécution représentée à la figure 12 diffère de la première forme d'exécution représentée aux figures 2 à 9 essentiellement par le fait que le bloc annulaire 9 porteur de l'ensemble d'électroaimants à l'intérieur duquel tourne le rotor discoïdal 2 est ici remplacé par un bloc central 71, autour duquel tourne un rotor en forme de couronne cylindrique 72. Ce bloc central comprend respectivement une partie supérieure cylindrique 73 sensiblement verticale, une partie intermédiaire tronconique 74 coaxiale à la partie 73, et une partie inférieure discoldale 75 sensiblement horizontale, s'étendant radialement par rapport à l'axe des parties 73 et 74. Sur cette partie horizontale 75 et sur la portion correspondante du rotor 72 sont respectivement montés deux aimants permanents annulaires 76 et 78 se faisant vis-à-vis et travaillant en répulsion de façon à constituer un palier magnétique passif pour le rotor 72.Dans la partie cylindrique 73 est par ailleurs monté un premier groupe d'electroaimants 81 similaire au ler groupe d'electroaimants 16 des figures 2 et 3, cependant que dans la partie tronconique 74 sont montés un second groupe 82 et un troisième groupe 83 d'électroaimants respectivement similaires au second groupe 22 et au troisième groupe 23 d'électroaimants des figures 2 et 4. La portion 72a du rotor 72 adjacente au bloc central 71 est faite en matériau magnétisable, Le rotor 72 est lui-même enfermé a l'intérieur d'un boitier étanche 85, dans lequel on a fait le vide. On retrouve l'interface électromagnétique 55 sur la partie supérieure de ce boitier 85. La machine de stockage d'énergie inertielle selon l'invention peut être utilisée aussi bien dans une ir.stallation fixe (par exemple comme organe-tampon en association avec un réseau extérieur de puissance, cette machine restituant alors temporairement de l'énergie au réseau en cas de défaillance de ce dernier) que pour des applications mobiles (par exemple machine montée à bord d'un véhicule et servant de source d'énergie pour assurer la traction du véhicule). Un tel montage a bord d'un véhicule est illustré à la figure 13, ou l'on peut voir une machine similaire à celle de la figure 12, rattachée au chassis 86 dgun véhicule par l'intermédiaire d'un couplage sphérique 87 placé au centre de gravité de la machine, dans un évidement axial du bloc central 71. Le schéma électrique représenté aux figures 14a et 14b illustre une installation montée à bord d'un véhicule, destinée à assurer l'alimentation du moteur de traction 114 de ce véhicule. Cette installation ccw7prend essentiellement une machine de stockage d'énergie inertielle M analogue à celle dé- crite précédemment, et un convertisseur statique autopiloté 115 du type à redresseur-onduleur destiné à assurer les échange d'énergie entre la machine M et un réseau extérieur puissant 113 ou le moteur de traction 114 du véhicule.Le convertisseur statique 115 comprend, de façon connue, un redresseur 116, un hacheur 117, une self 118 et'un onduleur 119 branchés en série les uns à la suite des autres (la fonction de ces différents éléments sera expliquée plus en détail ci-après). La machine de stockage M, le moteur de traction 114 et le réseau de puissance 113 ont été représentés a titre d'exemple au dessin comme étant tous d'un type triphasé; il est.cependant évident que le principe de l'installation décrite reste également valable pour toutes machines polyphasées, et quelle que soit la nature du réseau de puissance (continu, alternatif, monophasé ou polyphasé). Le moteur de traction 114 du véhicule est du type à aimants permanents, son stator étant équipé d'enroulements triphasés 123 qui coopèrent avec des aimants permanents 126 montés sur son rotor. Le réseau de puissance 113 ou le motéur de traction 114sont susceptibles d'être branchés au convertisseur 115 associé a la machine de stockage M ou au contraire déconnectés de celui-ci au moyen de trois inverseurs triphasés 120, 121 et 122. Ainsi, les bornes des enroulements statoriques 61 de la machine M sont reliées aux points milieux 120a d'un premier inverseur triphasé 120, cependant que les autres bornes 120b et 120c de cet inver eeur 120 sont respectivement reliées aux bornes 121b et 122c des second et troisième inverseurs respectifs 121 et 122; les bornes 121c du second inverseur 121 sont reliées aux bornes des enroulements statoriques 123 du moteur de traction 114, tandis que les bornes 122b du troisième inverseur 122 sont susceptibles d'être raccordées au réseau 113; enfin, les points milieux 122a de ce troisième inverseur 122 sont reliés aux bornes d'entrée 115a (côté redresseur 116) du convertisseur 115, cependant que les points milieux 121a du second inverseur 121 sont reliés aux bornes de sortie 115b (côté onduleur 119) de ce convertisseur. La machine M est par ailleurs équipée d'un capteur de position rotorique 112 lequel peut à titre d'exemple être monté sur le bloc de mesure 25 de cette machine M), cependant que le moteur de traction 114 est egalement équipé d'un capteur de position rotorique 127. Ls sorties des capteurs de position rotorique respectifs 112 et 127 sont reliées aux bornes dsun inverseur simple 128 dont le milieu est relié à'l'sntrée dun synchroniseur 129. La sortie Re ce Wnchroniseur 12D, don le rôle sera expliqué ultérieure ment, est branchée sur une entrée de commande de l'onduleur 119 du convertisseur 115. Le fonctionnement de l'installation sus-décrite est le suivant lorsqu'on désire stocker de l'énergie mécanique dans le volant 3 de la machine M (fig. l4a) , on branche le réseau 113 aux bornes d'entrée 115a du convertisseur statique 115 en actionnant llin- verseur 122, on relie la sortie 115b de ce convertisseur aux enroulements statoriques 61 ae la machine M en actionnant les inverseurs 121 et 120 et on branche le capteur de position rotorique 112 de cette machine M sur l'entrée du synchroniseur 129 de pilotage de l'onduleur 119 du convertisseur au moyen de l'inverseur 128. Le courant ainsi fourni par le réseau 113 traverse d'abord le redresseur 116, puis le hâcheur 117 qui assure de façon connue le contrôle de la valeur de la tension continue du courant redressé, puis parvient à l'entrée de l'onduleur 119 après avoir traversé la self 118. La fonction bien connue d'un onduleur est de transformer, sous la commande d'une fréquence de pilotage f, une puissance active qui lui est fournie sous forme continue en une puissance active sous forme alternative polyphasée. Cette transformation est en général assurée par la commutation des thyristors que comporte l'onduleur. Dans le mode d'exécution décrit (fig.14), la fréquence de pilotage f de 1'onduleur 119 est fourni par le synchroniseur 129, et l'onduleur 119 reçoit en entrée une puissance active sous. forme continue fournie par l'ensemble redresseur 116-h cheur 117-self 118, ensemble qui joue ainsi le rôle d'un bloc d'alimentation continue pour l'onduleur. La puissance active transformée par l'onduleur 119 sous forme alternative triphasee est alors transmise par l'intermédiaire des inverseurs 121 et 120 aux bornes des enroulements statoriques 61 de la machine. L'onduleur 119 piloté par un signai périodique de fréquence f assure ainsi la commutation du courant aux bornes des enroulements statoriques 61 d'une façon telle que ces derniers génèrent un champ tournant de fréquence f qui assure par couplage magnétique i'entraînement du volant 3. La machine M fonctionne ainsi en régime moteur et le volant emmagasine de l'énergie mécanique au cours de sa rotation. Le comportement de ce moteur M qui est tout à fait différent de celui d'un moteur synchrone bien qu'il en ait la structure, est déterminé par la façon dont est générée la fréquence de pilotage f. Dans le cas présent, la'fréquence de pilotage est fournie par le moteur M lui-même, par l'intermédiaire du capteur de position rotorique 112 et du synchroniseur 129. La fréquence de pilotage f est ainsi définie par la vitesse de rotation du moteur. L'onduleur est dit "autopiloté" et fonctionne en commutation naturelle grâce à l'énergie réactive du moteur. De manière plus détaillée, le fonctionnement particulier de cet ensemble moteur M - convertisseur 115 est le suivant l'onduleur est piloté par le moteur de façon telle que le champ tournant créé par l'enroulement statorique est toujours en avance d'un angle moyen prédéterminé sur le champ rotorique. En conséquence, le couple agissant sur le rotor est proportionnel au courant statorique. Dans le cas où le moteur entraine une charge à couple résistant constant, la vitesse d'équilibre s'établit de la manière suivante : lorsque le couple résistant est inférieur au couple moteur, la vitesse augmente jusqu a ce que la tension induite équilibre la tension d'alimentation en laissant circuler un courant statorique conférant au moteur un couple égal au couple résistant.On peut ainsi faire varier la vitesse d'équilibre du rotor en contrôlant la tension d'alimentation, c'est-à-dire en agissant sur le hâcheur 117. La vitessemanmum d'équilibre est définie, pour un couple résistant donné, par la tension d'alimentation maximum. On voit ainsi que les caractéristiques d'un tel moteur sont en fait semblables à celles d'un moteur à courant continu à excitation constante. I1 est nécessaire, pour un tel moteur, de recourir à un artifice de démarrage. En effet, la commutation ne pouvant avoir lieu que grâce à l'énergie réactive du moteur, c'est-à-dire seulement lorsque la rotation des aimants permanents du-rotor 3 induit une force contre-électromotrice dans l'enroulement statorique, un tel moteur ne peut démarrer de lui-même. On prévoit donc d'utiliser pendant la période de démarrage une logique de démarrage (non représentée) qui envoie successivement des impulsions aux différentes bornes des enroulements statoriques 61 afin d'entrainer le rotor 3 jusqu'a ce que l'énergie réactive devienne suffisante pour que le fonctionnement normal en commutation naturelle puisse avoir lieu. Dans le cas du stockage d'énergie mécanique dans le volant, la vitesse de rotation maximum du volant, donc la quantité totale d'énergie qu'on peut y emmagasiner ou charge totale du volant, dépend des caractéristiques mécaniques de ce dernier. Cette charge s'effectue d'une façon optimum lorsqu'on maintient le courant statorique à sa valeur nominale et le décalage moyen du rotor par rapport au champ statorique constant; dans ces conditions, le couple moteur, qui dépend du décalage moyen et de l'intensité du courant statorique,est constant. La charge une fois terminée on déconnecte le réseau d'alimentation 113. Du fait de la grande quantité d'énergie cinétique emmagasinÉe, le volant 3 continue de tourner et la machine M fonctionne alors en génératrice, une force électromotrice induite apparaissant aux bornes de son stator. Lorsqu'on désire restituer par voie électrique au moteur de traction 114 du véhicule l'énergie mécanique stockée dans le volant (fig.14b), on relie simultanément les bornes de l'enroulement statorique de la machine M aux bornes d'entrée 115a du convertisseur 115 au moyen des inverseurs 120 et 122, et les bornes de sortie 115b du convertisseur 115 aux bornes 123 de l'enroulement statorique du moteur 114 au moyen de l'inverseur 121; on branche également la sortie du capteur de position rotorique 127 du moteur 114 à l'entrée du synchroniseur 129 de pilotage de 1'onduleur 119 en actionnant l'inverseur 128. La puissance que délivre la machine M est alors transformée sous forme continue par le redresseur 116 du convertisseur 115, retransformée sous forme alternative polyphasée par l'onduleur 119 et absorbée par le moteur 114. Le fonctionnement de ce moteur 114 est analogue au fonctionnement moteur de la machine M décrit plus haut. La commutation de l'onduleur est également autopilotée, la fréquence de pilotage f' étant définie par la vitesse de rotation en agissant sur le hacheur 112. L'interposition du convertisseur statique autopiloté 115 entre la machine M et le moteur 114 permet ainsi de supprimer toute corrélation entre les variations en tension et en fréquence de la machine M et les variations en tension et en fréquence du moteur 114. On peut envisager, avec un schéma de ce type, un freinage par récupération, en faisant fonctionner le moteur de traction 114 en alternateur à aimant et le volant 3 en moteur, et recharger ainsi partiellement le volant de stockage. I1 convient de souligner que le mode d'utilisation décrit est particulièrement simple puisque le passage de la phase de stockage & la phase de restitution d'énergie ne nécessite que le déclenchement simultané de quatre inverseurs, et qu'on utilise un seul et même convertisseur statique tout au long du processus, ce convertisseur servant d'interface entre le réseau et le volant au cours du stockage et dtinterface entre le volant et le moteur au cours de l'utilisation. Le montage décrit permet également de faire fonctionner le reseau d'alimentation, le dispositif d'entraînement du volant et le moteur utilisant l'énergie du volant à des fréquences indépendantes, ce qui lui confère une grande souplesse d'utilisation et autorise une très grande profondeur d'extraction d'énergie. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1) Machine tournante comprenant un stator présentant un axe de symétrie sensiblement vertical, un rotor dont l'axe de rotation coïncide sensiblement avec l'axe dudit stator et dont au moins la portion voisine de son bord latéral annulaire est faite en un matériau magnétisable, et un ensemble de paliers magnétiques pour assurer la sustentation et le centrage dudit rotor par rapport audit stator sans contact entre eux, caractérisé par le fait que ledit ensemble de paliers magnétiques comprend, respectivement:: - un palier magnétique passif destiné à assurer la sustentation dudit rotor, constitué par au moins un premier aimant permanent monté à la partie inférieure dudit rotor et centré sur son axe de rotation, travaillant en répulsion avec au moins un second aimant permanent monté en regard sur ledit stator et centré sur l'axe de celui-ci, - et un ensemble de paliers magnétiques actifs destiné a assurer le centrage dudit rotor par rapport à sa position d'équilibre, chacun des paliers magnétiques actifs dudit ensemble comprenant une pluralité d'électroaimants disposés en regard dudit bord annulaire en matériau magnétisable dudit rotor,une pluralité de détecteurs capables de mesurer les écarts dudit rotor par rapport à sa position d'équilibre et d'élaborer des signaux fonction de ces écarts, et un circuit de contrôle capable d'exciter lesdits électroaimants en fonction desdits signaux de façon à ce que ceux-ci exercent sur ledit bord annulaire des forces tendant à annuler lesdits écarts, ledit ensemble de paliers magnétiques actifs englobant respectivement, un premier palier agencé de façon à exercer sur ledit bord des forces radiales suivant deux directions orthogonales tendant a annuler les déplacements radiaux dudit rotor, un second palier agencé de façon à exercer sur ledit bord des couples par rapport auxdites deux directions orthogonales tendant à annuler les déplacements angulaires dudit rotor, et un troisième palier agencé de façon à exercer sur ledit bord une force axiale tendant à annuler les déplacements axiaux dudit rotor. -') Machine tournante selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit ensemble de paliers magnétiques actifs destiné à assurer le centrage dudit rotor par rapport à sa position d'équilibre comprend, respectivement - un premier groupe de détecteurs capables de détecter des déplacements translatifs dudit rotor suivant une première et une seconde directions perpendiculaires à l'axe dudit stator et orthogonales entre elles, ainsi que les vitesses de ces dépla cements translatifs, - un second groupe de détecteurs capables de détecter des déplacements angulaires dudit rotor par rapport auxdites première et seconde directions ou les vitesses de ces déplacements angu laires, - un troisième groupe de détecteurs capables de détecter la vitesse de tout déplacement axial dudit rotor, - un ensemble d'électroaimants solidaires dudit stator, situes en position adjacente audit rotor de façon à pouvoir coopérer avec la portion en matériau magnétisable dudit rotor qui défile devant lesdits électroaimants, , w ledit ensemble d'électroaimants englobant une première paire d'électroaimants occupant une position diametra- lement opposée suivant ladite première direction, chacun des électroaimants de cette première paire étant susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction dirigée suivant cette première direction, une deuxième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée suivant ladite seconde direction, chacun des électroaimants de ladite seconde paire étant susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction dirigée suivant cette seconde direction, une troisième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée selon ladite première direction, et une quatrième paire d'elec- troaimants occupant une position diamétralement opposée selon ladite seconde direction, ces troisième et quatrième paires d'électroaimants et la portion dudit rotor qui leur est adjacente étant agencés relativement l'un par rapport à l'autre de façon que chacun des électroaimants de ces paires soit susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction ayant une composante parallèle à l'axe dudit stator, - un premier ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit premier groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants de la première et de la deuxième paires de façon à générer, suivant lesdites première et seconde directions, des forces d'attraction radiales capables de faire tendre lesdits déplacements translatifs vers zéro, - un deuxième ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit second groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants de la troisième et de la quatrième paires de façon à générer des forces d'attraction parallèles à l'axe dudit stator se combinant de façon à former, par rapport auxdites première et seconde directions, des couples capables de faire tendre lesdits déplacements angulaires vers zéro, - et un troisième ensemble de moyens susceptibles de modifier, en réponse aux signaux dudit troisième groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants des troisième et quatrième paires en vue de générer des forces d'attraction parallèles à l'axe dudit stator se combinant de façon à donner une résultante axiale capable de faire tendre ledit déplacement axial vers zéro. 3)Machine tournante selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit ensemble de paliers magnétiques actifs destiné a assurer le centrage dudit rotor par rapport à sa position d'équilibre comprend, respectivement - un premier groupe de détecteurs capables de détecter des déplacements translatifs dudit rotor suivant une première et une seconde directions perpendiculaires à l'axe dudit stator et orthogonales entre elles, ainsi que les vitesses de ces déplacements translatifs, - un second groupe de détecteurs capables de détecter des déplacements angulaires dudit rotor par rapport auxdites première et seconde directions ou les vitesses de ces déplacements angulaires, - un troisième groupe de détecteurs capables de détecter la vitesse de tout déplacement axial dudit rotor, - un ensemble d'électroaimants solidaires dudit stator, situés en position adjacente audit rotor de façon a pouvoir coopérer avec la portion en matériau magnétisable dudit rotor qui défile devant lesdits électroaimants, I - ledit ensemble d'électroaimants englobant une première paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée suivant ladite première direction, chacun des électroaimants de cette première paire étant susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction dirigée suivant cette première direction, une deuxième paire délectroaimants occupant une position diamétralement opposée suivant ladite seconde direction, chacun des électroaimants de ladite seconde paire étant susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction dirigée suivant cette seconde direction, une troisième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée selon ladite pre mière direction,une quatrième paire d'électroaimants occupant une position diamétralement opposée selon ladite seconde direction, ces troisième et quatrième paires d'électroaimants et la portion dudit rotor qui leur est adjacente étant agencés relativement l'un par rapport à l'autre de façon que chacun des électroaimants de ces paires soit susceptible d'exercer sur ledit rotor une force d'attraction ayant une composante parallèle à l'axe dudit stator, et une cinquième et une sixième paires d'électroaimants occupantchacune une position diamétralement opposée, ces cinquième et sixième paires et la portion dudit rotor qui leur est adjacente étant agences relativement l'un par rapport à l'autre de façon que chacun des électroaimants de ces paires soit susceptible d'exercer sur ledit rotor-une force d'attraction ayant une composante parallèle à l'axe dudit stator, - un premier ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit premier groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants de la première et de la deuxième paires de façon à générer, suivant lesdites première et seconde directions, des forces 8'attraction radiales capables de faire tendre lesdits déplacements translatifs vers zéro, Uil deuxième ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit second groupe de détecteurs, l'excitation des électroaimants de la troisième et de la quatrième paires de façon à générer des forces d'attraction parallèles à l'axe dudit stator se combinant de façon à former, par rapport auxdites première et seconde directions, des couples capables de faire tendre lesdits déplacements angulaires vers zéro, - et un troisième ensemble de moyens pour modifier, en réponse aux signaux dudit troisième groupe de détecteurs, l'ex- citation des électroaimants des cinquième et sixième paires en vue de générer des forces d'attraction parallèles à l'axe dudit stator se combinant de façon à donner une résultante axiale capable de faire tendre ledit ddplacement axial vers zéro. 4) Machine tournante selon les revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que chacun desdits groupes de détecteurs comprend une pluralité de détecteurs répartis autour de l'axe dudit stator. 5) Machine tournante selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend des détecteurs a réluctance pour détecter les déplacements dudit rotor par rapport audit stator, et des détecteurs a induction par variation de flux pour détecter les vitesses de ces déplacements. 6) Machine tournante selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la portion latérale dudit rotor présente une région inférieure tronconique dont la conicité est dirigée vers le bas, lesdites troisième et quatrième paires d'électroaimants étant disposées en regard de ladite région tronconique. 7) Machine tournante selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la portion latérale dudit rotor présente une région inférieure tronconique, lesdites troisibme,quatrieme, cinquième et sixième paires d'électroaimants étant disposées en regard de cette région tronconique. 8) Machine tournante selon les revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que ledit second groupe de détecteurs se compose d'une première et d'une seconde paires de.détecteurs occupant respectivement une position diamétralement opposée suivant lesdites première et seconde directions, capables de détecter les déplacements axiaux des portions correspondantes dudit rotor, ou les vitesses de ces déplacements axiaux, les détecteurs desdites première et seconde paires étant respectivement reliés à l'une et à l'autre entrée d'un premier et d'un second soustracteurs, les sorties desdits premier et second soustracteiirs dégivrant alors des signaux proportionnels auxdits déplacements angulaires dudit rotor par rapport auxdites première et seconde directions, ou aux vitesses de ces déplacements angulaires. g) Machine tournante selon les revendications 2 ou 3, carac térisée par le fait que ledit troisième groupe de détecteurs se compose d'une première et d'une seconde paires de détecteurs occupant respectivement une position diamétralement opposée suivant lesdites première et seconde directions, capables de détecter les vitesses des déplacements axiaux des portions correspondantes dudit rotor, les détecteurs desdites paires étant reliés aux entrées d'un additionneur dont la sortie délivre un signal proportionnel à la vitesse dudit déplacement axial dudit rotor. 10) Machine tournante selon la revendication 1, destinée plus spécialement à assurer le stockage d'énergie inertielle et la restitution de cette énergie à l'extérieur, caractérisée par le fait que ledit rotor est constitué par un volant d'inertie de forme discoldale, ledit premier aimant permanent dudit palier ma gnétique passif étant porté par la face plane inférieure dudit volant, t que ladite machine comprend de plus un ensemble électrodynamique moteur ou générateur pour assurer lesdits échanges d'énergie, ledit ensemble électrodynamique comprenant au moins une paire d'aimants permanents montés sur la face plane supérieure dudit volant coopérant avec des enroulements polyphasés situés en regard de ces aimants sur la partie statorique, lesdits aimants étant aimantés axialement de façon présenter respectivement un pôle nord et un pôle sud du côté de ladite partie statorique, et lesdits enroulements polyphasés étant agencés de façon à être susceptibles de générer un champ tournant circulaire axial. 11) Machine tournante selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit rotor revêt la forme d'un disque plein, et que lesdits paliers magnétiques actifs sont disposés à la péripherie dudit disque, en regard du bord latéral annulaire extérieur de celui-ci. 12) Machine tournante selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit rotor revêt la forme d'un disque évidé dans sa partie centrale, et que lesdits paliers magnétiques actifs sont disposés dans ledit évidement central, en regard du bord latéral annulaire intérieur dudit disque.