Brevet FR2331026A1 — publié le 19770603

L'invention a pour objet une dynamo tachymétrique. L'objet de l'invéntion se rapporte notamment au secteur tech- nicue des machines éldctriques. T.l y a de nombreIlses appiications techniques, en particulier dans les asservissements de-vitesse, n- il est indispensable de connaître et contrôleg le vitesse de rotation d'un moteur, diun organe rotatif ou partie de mécanisme en rotation. Guipant l'invention, on a voulu réaliser rlne dynamo tachymétrique offrant mieux que par le passé et avec de meilleurs résultats, les qualités que doit présenter une dynamo tachymétri- que, à savoir : la linéarité, la stabilité, la rapidité de réponse, l'ondulation résiduelle. On a également voulu réduire 1' encombcement dans le sens axial de cette dynamo, afin de la rendre compacte, facile à installer , aisément adaptable. La dynamo tachymétrique suivant l'invention fait appel pour une part à certaines caractéristiques de réalisation du moteur électrique à collecteur qui a fait l'objet du Brevet français 1 409 231 et du Certificat d'Addition n' 86 794, dont la déposante est également titulaire. Concernant l'ondulation résiduelle, il est rappelé que la dynamo tachymétrique doit avoir une tension de sortie tenant compte exactement et rapidement des variations de vitesse du moteur ou organe tournant qui est relié à la dynamo. Si l'on considère une dynamo tachymétrique reliée à un moteur tournant ayant une vitesse rigoureusement constante, la dynamo devrait donner une tension également~rigoureusement consum- te. Cependant, le passage des lames du collecteur sous les balais engendre une variation de cette tension qui, au lieu d'ê- tre constante, présente une ondulation résiduelle caractérisée par son amplitude et sa fréquence. La dynamo tachymétrigue qui fait l'objet du présente Brevet réduit l'amplitude de l'ondulation résiduelle. La réduction de 1' ondulation résiduelle peut être assurée au moyen d'un filtre électrique composé par une résistance et un condensateur, la capacité du filtre étant d'autant plus élevée que la fréquence de l'ondulation résiduelle est plus basse. Une capacité élevée entraine / un retard du signal électrique aux bornes de la capacité , ce retard étant proportionnel à la capacité. Il est par conséquent intéressant d'avoir une petite capacité, une haute fréquenced ' londulation résiduell, afin d'éliminer plus facilement avec le filtre électrique, et pour obtenir une haute fréquence,Il est nécesaire d'aveir un grand nombre de lames au colecteur. La dyname tachymétique suivant l'invention ist caractérisée en ce qu'elle comprend une carasse fixe arer ses éléments inducteurs et les balais montés dans des perte-baleis, et un i* tournantou rotor avec un collecteur A lames le rotor avec ses enroulements et le collecteur à lames étant noyés dans un enrobage en matière plastiqua solidaire dtun arbre directement ou d' une manière rapportée, le collecteur étant installé & la périphé- rie du rotor dans la partie de plus grand diamètre, de sorte que le collecteur est constitué par un très grand nombre de lames convenablement connectées aux-enroulements.de l'induit ou rotor, ce qui réduit très sensiblement l'ondulation résiduelle, en cons- tituant une armature et un ceinurage périphérique du rotor. ces caractéristiques et d'autres ressortiront de la description qui s$t. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 représente par une coupe axiale une forme de réalisation de la dynamo tachymétrique suivant l'invention. La figure 2 est une vue de côté partielle, correspondant à la figure 1 et considérée suivant la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle en coupe axiale d'une autre forme de réalisation de la dynamo tachymétrique, le collecteur étant du type cylindrique. La figure 4 es t une vue à caractère schématique illustrant la connexion de quelques bobines au collecteur. La figure 5 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle montrant la fixation du collecteur à la résine du rotor. La figure 6 illustre par un schéma de principe nullement limitatif un filtre électrique équipant une dynamo tachymétrique selon l'invention. L'objet de l'invention est rendu plus concret en le décrivant sous la forme de réalisation illustrée non limitativement aux figures des dessins. On voit le rotor 1 solidaire de l'arbre 2 en étant de préférence directement moulé. sur l'arbre 2. Le rotor 1 est en effet exécuté en matière plastique moulée dans laquelle sont noyés les enroulements d'induit la et les lames 3 du collecteur. Le rotor i est conique, ce qui lui confère une très bonne ri gidité. Ce rotor est léger parce qu'il ne comporte aucune armature ferreuse ou autre partie métallique. Son inertie est donc très faible. Néanmoins, sa rigidité, sa robustesse, sa résistance aux déformations même aux grandes vitesses, sont très grandes, parce que les enroulements induit la et les lames du collecteur 3 qui sont liées en étant convenablement indexées, constituent une véritable armature du rotor, indépendamment de leur rôle habituel. Ce rotor peut donc avoir des accélérations et décélérations rapides, sans déformation, ce qui correspond aux qualités recherchées pour la dynamo tachymétrique. D'une maniere particulièrement importante dans le cadre de l' invention le collecteur 3 qui peut être de type frontal (figure 1) ou de type cylindrique (figure 3), est fixé solidairement a' la périphérie du rotor conique, dans la partie du plus grand diamètre. Ainsi, le rotor peut être constitué par un très grand nombre de lames, -ce qui a pour effet, comme déjà indiqué, d'augmenter très sensiblement la fréquence de l'ondulation résiduelle. Le col-lecteur périphérique constitue un sertissage du rotor et assure un notable renforcement en formant une armature. La dynamo comprend encore une carcasse fixe constituée par exemple par les flasques 4 et 5 portant les éléments inducteurs fixes 4a - 5a qui ferment le flux et entre lesquels tourne, avec un entrefer convenable, le rotor-induit 1. Les éléments inducteurs 4a - 5a sont réalisés par exemple et non limitativement, sous forme d'aimants permanents. Les flasques 4 et 5 sont fixés par tout moyen connu tel que vis, sur la couronne 8 qui complète la carcasse. Le montage tournant du rotor 1 et de l'arbre 2 est assuré de toute manière convenable, par exemple le flasque 5 présente un épaulement axial 5b dans lequel est monté un palier 9, sous forme de roulement à billes ou autres. Le palier 9 est retenu par un écrou intérieur 10. L'arbre 2 tourne dans le palier roulement 9. Il est à noter qu'un seul roulement à billes 9 est indiqué notamment dans les figures 1 et 3, car l'arbre de la dynamo étant tubulaire, ce dernier s'engage sur l'arbre moteur qu'il entraine la carcasse de la dynamo étant fixé à la carcasse du moteur. Ce roulement à billes a le seul but de maintenir la position axiale du rotor dans ltentrefer. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les lames du collecteur 3 sont rendues étroitement et fortement solidaires de la matière plastique du rotor enroulé 1, sans Dklossibilité de jeu nu de désanrégation, par une conformation de leur partie de fixation, en queue d'aronde, ou avec des dents ou becs 3a en crochets, qui assurent un parfait ancrage des lames dans la matière plastique du rotor. D'une manière connue, une série de balais Il sont montes dans des porte-balais 12 que porte le flasque 5. Une extrémité des balais se trouve en contact avec les lames 3 du collecteur, L' autre extrémité reçoit la pression d'un ressort tel que 13, la pression étant règlable par exemple au moyen d'un écrou 14 qui permet le démontage des balais en vue de leur remplacement. Il est évident que l'exemple de réalisation des balais et nortebalais n'est pas limitatif. Ces balais et porte-balais sont ainsi amovibles dans leur ensemble avec le flasque 5. On a illustré schématiquement à la figure 6 le filtre électrique qui eguipe la dynamo et qui est constitué essentiellement par une résistance 15 et un condensateur 16. Ce filtre a le rôle précédemment indiqué de réduction de l'ondulation résiduelle. Selon une réalisation préférée, l'arbre 2 de la dynamo est un fourreau creux, comme illustré aux figures des dessins. On peutaiosi monter l'arbre du moteur, ou axe ou autre organe à con trôler directement dans le fourreau. On peut ainsi équiper plus commodément l'arbre du moteur de frein, de dispositifs électroniques, de manivelles ou autres organes de règlage.... D > ns l'exemple illustré , le rotor 1 est rapporté et çixé de toute man ère connue sur le fourreau ou arbre creux 2 qui nrésen- te directement ou d'une manière rapportée une bague 2a pour le rotor et le palier à roulement. La dynamo tachymétrioue ainsi décrite, on souligne particu librement les avantages suivants - meilleure qualité dp réponse, en particulier réponse nlus rapide tar suite de l'inductance négligeable et de la faible inerie du rster. - ondulatiln résiduelle beaucoup tolus reduite qui contribue à la meilleure aualité de réponse de la dynamo. On a une grande fréauence d'ondulation résiduelle qui est plus facilement éliminée par un filtre électrique. - réduction sensible de l'encombrement axial. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Dynamo tachymétrique caractérisée en ce quelle comprend une caracasse fixe avec ses éléments inducteurs et les balais montés dans des porte-balais, et un induit tournant ou rotor avec un collecteur à lames, le rotor avec ses enroulements et le collecteur i lames étant noyés dans un enrobage en matière plastique solidaire d'un arbre directement ou d'une manière rapportée, le collecteur étant installé b la périphérie du rotor dans la partie de plus grand diamètre, de sorte que le collecteur est constitué par un très grand nombre de lames convenablement connectées aux enroulements de l'induit ou rotor, ce qui réduit très sensiblement lton- dulation résiduelle, en constituant une armature et un ceinturage périphérique du rotor0 -2- Dynamo tachymétrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les lames du collecteur sont rendues étroitement solidaires de la matière plastique du rotor par le fait que leur partie de fixation dans le rotor est conformée en queue d'aronde ou avec des dents ou becs en crochets de retenue. -3- Dynamo tachymétrique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la carcasse fixe est constituée par deux flasques fixés de part et d'autre d'une couronne périphérique, ces flasques portant sur leurs faces internes les eléments inducteurs sous forme d'aimants permanents notamment, qui ferment le flux et entre lesquels tourne, avec un entrefer convenable, rotor-induit, un des flasques présentant une portée centrale, pour le montage d'un palier à roulement dans lequel tourne 1' arbre portant le rotor.