Brevet FR2412974A1 — publié le 19790720

La présente invention concerne un stator réalisé sous la forme d'une unité d'une seule pièce, en particulier pour moteur pas-à-pas, comportant ou moins deux couches avec une ouverture destinée à recevoir un rotor, des entretoises marginales pour l'assemblage des moitiés du rotor et des entrefers dans la région des entretoises marginales. Dans la demande de brevet allemand 25 09 883 est décrit un stator de ce genre. Celui-ci est fabriqué à partir d'un paquet de tôles minces ou lamelles, Sur les lamelles extérieures sont prévues des entretoises-assemblant entre elles les deux moitiés du stator. Les lamelles intermédiaires présentent, au lieu des entretoises, un entrefer. Un avantage de cette disposition réside en ce que les deux moitiés du rotor sont assemblées entre elles au moyen des entretoises, ce qui évite un ajustage relatif difficultueux des moitiés du stator lors du montage. La section droite des entretoises marginales est calculée de telle manière que, pour une intensité de courant déterminée dans cette partie du circuit magnétique, une saturation se produit. La perméabilité magnétique est alors considérablement affaiblie dans cette partie.En outre, il se produit un flux de dispersion qui provoque une rotation du rotor. D'une part, pour assurer l'entraînement du rotor le flux de dispersion doit être aussi intense que possible. Toutefois, et d'autre part, la section droite des entretoises marginales ne doit pas être trop faiblement dimensionnée, car la résistance mécanique en souffrirait. Il faut donc trouver un compromis entre ces deux exigences contradictoires. De toute manière, en raison des courts-circuits magnétiques par l'intermé~ diaire des entretoises marginales, le rendement du rotor est réduit par rapport à une disposition comportant des entrefers entre les moitiés du stator. D'après la demande de brevet allemund 25.59 635, il est connu d'assembler les deux pièces polaires d'un stator au moyen de pièces intermédiaires respectives. Les pièces intermédiaires forment, conjointement avec les moitiés du statort une structure de stator d'une seule pièce. La section droite des pièces intermédiaires est calculée de telle manière que, lors de l'excitation d'un enroulement statorique, elles sont magnétiquement saturées. Pour améliorer la capacité de démarrage automatique et le rendement, il est proposé d'utiliser une tôle à fixer sur le stator et qui présente des saillies servant de pôles auxiliaires. Cette tale ne participe pas- à l'assemblage mécanique des moitiés du stator. Cet assemblage est assvré par les pièces intermédiaires.De son côté, ladite tôle doit être ajustée par rapport au stator. Un inconvénient commun deux cas mentionnés ci-dessus réside en ce que les entretoises marginales ou les pièces intermédiaires assemblant entre elles les moitiés du stator sont faites du même matériau que le stator lui-même, de sorte que des courts-circuits magnétiques plus ou moins importants entre les deux moitiés du stator sont inévitables. L'invention a pour objet un stator dans lequel, d'une part, un ajustage des moitiés du stator est superflu et dans lequel, d'autre part, aucun court-citbuit magnétique important ne se produit entre les moitiés du stator. A cet effet, suivant l'invention, des première et seconde couches sont formées de matériaux de perméabilités magnétiques différentes et les entretoises marginales sont situées dans la première couche qui présente la perméabilité la plus faible. Pour la première couche, on choisit un matériau dont la perméabilité dans la région courant/tension intéressante est suffisamment faible pour qu'aucun flux magnétique ntapparoisse pratiquement dans cette couche. Grâce à cette disposition, la première couche, réalisée d'une seule pièce, fixe en tant que couche de support, les deux moitiés du stator sans opérations d'ajustage supplémentaires et néanmoins, ne laisse passer aucun flux magnétique parallèlement aux entrefers. Les caractéristiques magnétiques du stator sont déterminées par le matériau de la seconde couche, les entrefers et l'ouverture. Dans un exemple d'exécution préféré de l'invention, on utilise comme stator une pièce en matériau plaqué à deux couches, dont la première couche est pratiquement amagnétique. Comme première couche, il convient d'utiliser, par exemple, de l'acier V2A. Comme matériau de la seconde couche, on utilise des tales d'acier qui présentent la perméabilité désirée dans chaque cas particulier. Pour la seconde couche, on peut également utiliser par exemple du Mu-métal (marque déposée). Un matériau plaqué à deux couches du type défini ci-dessus est disponible dans le commerce. Pour fabriquer le stator, on découpe à l'emporte-pièce dans le matériau à deux couches l'ouverture destinée au rotor et, dans la seconde couche, on taille ou l'on scie les entrefers. Aucun ajustement des parties élémentaires rapport à l'ouverture servant à recevoir le rotor n'est nécessaire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'exoien du dessin joint, qui en représente, à titre d'exemples non limitatifs, deux exemples d'exécution. Sur ce dessin La figure 1 représente un stator en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2 ; La figure 2 est une vue en élévation du stator de la figure 1 ; La figure 3 représente un autre exemple d'exécution d'un stator en coupe suivant la ligne III-tII de la figure 4, et La figure 4 est une vue en élévation du stator de la figure 3. Un stator 1 présente une ouverture 2 destinée à recevoir un rotor, non représenté. Dans les exemples d'exécution représentés, le bord de l'ouverture est formé de deux demi-cercles décalés entre eux. Les moitiés 3 et 4 du stator s'étendant de part et d'autre de l'ouverture 2 sont séparées magnétiquement par des entrefers 5 et 6. Les entrefers 5 et 6 présentent, sur leurs côtés respectifs situés en regard de l'ouverture 2, des élargissements respectifs 7 et 8. De cette manière, des pôles magnétiques 9 et 10 délimités par le bord de l'ouverture 2 sont formés. Le stator 1 présente en outre des alésages il et 12 pour la fixation d'un noyau portant une bobine. Le stator 1 est en un matériau plaqué comprenant deux couches 13 et 14. Pour la couche 13, on choisit un alliage amagnétique. On peut par exemple utiliser des aciers au nickel-chrome ayant par exemple la dé Signation commerciale.V2A. Des alliages fer-nickel peuvent convenir si les propriétés amagnétiques n'ont besoin d'être abtenues qu'à la température ambiante. La couche 14 est une couche d'alliage magnétique. Le choix de cet alliage dépend de la perméabilité désirée. Les entrefers 5 et 6 ne s'étendent pas sur toute l'épaisseur du stator 1. Au contraire, ils-ne sont formés que dans la couche 14 de matériau magnétique et se terminent dans la couche amagnétique 13 aux entretoises marginales 15 et 16. Les entretoises marginales 15 et 16 représentent, dans la couche 13, la zone du stator ayant la plus petite superficie statorique et elles assurent une liaison mécanique rigide entre les moitiés 3 et 4 du stator. La section droite des entretoises marginales 15 et 16 est calculée de telle manière qu'une stabilité suffisante de cette liaison soit assurée. Les propriétés magnétiques du stator 1 ne sont pas influencées par une épaisseur plus ou moins grande des entretoises margi- nales. Pour assurer qu'il ne subsiste aucun pont magnétique à la base des entrefers 5 et 6, (au niveau des entretoises marginales 15 et 16), ces entrefers sont d'une profondeur légèrement supérieure à l'épaisseur de la couche 14 comme indiqué sur la figure 1 Dans l'exemple d'exécution des figures 1 et 2, la couche amagnétique 13 s'étend sur toute la superficie du stator. Dans l'exemple d'exécution des figures 3 et 4, la couche ama gnétique 13 est limitée à la région entourant l'ouverture 2. Grâce à cette disposition, la couche amagnétique 13 est séparée des extrémités libres du stator où, en fonctionnement, le flux magnétique est amorcé. Indépendamment de l'économie de matériau réalisée grace à l'étendue réduite de la couche 13, on gagne de la place dans la région des alésages 11 et 12. La couche magnétique 14 est plus épaisse que la couche amagnétique 13. Le rapport des épaisseurs est en outre choici tel que, d'une part, les faces polaires de la couche 14 servant à l'entraînement du rotor soient aussi grondes que possible et que, d'autre part, les entretoises 15 et 16 faisant partie de la couche 13 restent suffisamment stables. Le stator décrit est simple à fabriquer. En partant d'un matériau plaqué sur toute son étendue (cf Fig. 1 et 2) ou seulement le long d'une bande déterminée (cf Fig 3 et 4), on découpe à l'emporte-pièce dans ce matériau tout d'abord le stator puis, dans celui-ci, l'ouverture 2. Ensuite, on scie les entrefers 5 et 6. Puis on pratique les élargissements7 et 8. On obtient ainsi un stator dans lequel, sans autre opération d'ajustage la section droite 2 de ltouverture 2 et la position des pôles 9 et 10 sont fixées. Cette disposition n'oblige pas à s'accommcder de courtscircuits magnétiques importants. De nombreuses autres possibilités d'exécution se présentent dans le cadre de l'invention. C'est ainsi que, par exemple la forme de l'ouverture 2 et la position des pales 9 et 10 peuvent varier de diverses manières. En outre, il n'est pas non plus indispensable de partir de tôle d'acier plaquée. Les couches 13 et 14 peuvent également être découpées à l'avance en ce qui concerne leur forme extérieure et n'etre assemblées entre elles rigidement, par exemple par collage, qu'avant le découpage de l'ouverture 2. Il n'est pas indispensable pour la mise en oeuvre de l'invention que la couche 13 soit rigoureusement amagnétique. Il faut seulement que, compte tenu des caractéristiques fonctionnelles particulières du stator, elles soit moins magnétique que la couche 14 dans une mesure suffisante pour que des courts-circuits magnétiques importants ne se produisent pas. R EV E N D I C A T I ON S 1. - Stator réalisé sous la forme d'une unité d'une veule pièce, en particulier pour moteur pas-à-pas, comportant au moins deux couches avec une ouverture destinée à recevoir un rotor, des entretoises marginales pour l'assemblage des moitiés du stator et des entrefers dans la région des entretoises marginales, ledit stator étant caractérisé en ce que des première et seconde couche sont formées de matériaux de perméabilités magnétiques différentes, et en ce que les entretoises marginales sont situées dans la première couche qui présente la perméabilité la plus faible. 2. - Stator suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise pour le réaliser une pièce de tôle d'acier plaquée à deux couches, dont la première couche est pratiquement amagnétique. 3. - Stator suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première couche n'est prévue que dans la région entourant l'ouverture. 4. - Stator suivant l'une quelconque des revendications précédez tés, caractérisé en ce que la seconde couche est plus épaisse que la première. 5. - Stator suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entrefers sont formés par une entaille de la seconde couche. 6. - Stator suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entrefers atteignent et entament la première couche. 7. - Stator suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'extrémité des entrefers éloignés de l'ouverture, des élargissements sont prévus dans la seconde couche. 8. - Stator pour moteurs pas-à-pas, caractérisé par l'utilisation d'un matériau plaqué formé de deux couches de perméabilités différentes.