Brevet FR2414818A1 — publié le 19790810

L'invention concerne les machines électriques, et plus particulièrement, les moteurs électriques asynchrones linéaires. Elle peut être appliquée dans les transports, dans les convoyeurs, ainsi que dans d'autres dispositifs de commande électrique dont les organes de sereine sont animés d'un mouvement rectili gne unidirectionnel ou alternatif. L'invention trouve une utilité particulière dans les moyens de transport au sol très rapides à suspension magnétique ou sur coussin d'air. Pour rendre plus efficace l'interaction de L'inducteur d'un moteur électrique asynchrone linéaire avec un élément secondaire qui crée l'effort de traction, il est nécessaire d'obtenir une répartition purement sinusoidale de la force d'aimantation dans le sens du mouvement. I1 existe un moteur électrique asynchrone linéaire qui comporte un inducteur réalisé sous la forme de noyaux en U isolés portant un enroulement concentré multiphasé et un élément secondaire. Le flux magnétique de l'inducteur du moteur électrique connu est dirigé dans un sens perpendiculaire au sens du mouvement de l'inducteur et l'effort de traction est crée grâce a un champ ma gnétique mobile. Cependant, dans ce moteur connu, la répartition de la force d'aimantation dans le sens longitudinal diffère nota blement de la sinusoide. I1 existe également un moteur électrique asynchrone linéaire qui comporte une rangée de noyaux principaux en U réalise en tble et feuilletés transversalement, ces noyaux portant un enroulement multiphasé distribué principal et un élément secondaire qui est en interaction avec l'inducteur et muni d'une partie conductrice de courant placée sur une base en un matériau magnétique. Dans l'inducteur de ce moteur électrique connu, les noyaux sont disposés en une rangée a une certaine distance l'un de l'autre avec des entrefers entre eux, Dans ce cas, il se forme une zone active dentée dont la présence entraine une répartition non sinusoidale de la force d'aimantation dans le sens du mouvement de l'inducteur ce qui détériore les caractéristiques de traction du moteur électrique connu. L'invention vise à fournir un moteur électrique asyn chrome linéaire dont l'inducteur est d'une conception nouvelle permettant de disposer les noyaux sans entrefers entre eux et d'obtenir une répartition sinusordale de la force d'aimantation dans le sens du mouvement de l'inducteur. L'invention a donc pour objet un moteur électrique asynchrone linéaire comportant un inducteur formé d'une rangée de noyaux principaux en U réalisés en tôles et feuilletés transversalement, ces noyaux portant un enroulement multiphasé distribué principal, ainsi qu'un élément secondaire qui est en interaction avec l'inducteur et qui comporte une partie conductrice de courant placée sur une base en un matériau magnétique, ledit moteur étant caractérisé en ce que l'inducteur comporte au plus deux rangées de noyaux auxiliaires en U réalisés également en tôle et feuilletés transversalement , noyaux autour desquels est enroulé un enroulement multiphasé distribué auxiliaire et qui sont disposés entre les noyaux en U principaux de telle façon que les colonnes desdits noyaux principaux et auxiliaires alternent et adhèrent l'un l'au tre en formant ainsi deux zones actives non dentées par l'intermédiaire desquelles l'élément secondaire entre en interaction avec l'inducteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas de l'utilisation d'une seule rangée de noyaux en U auxiliaires res, il est utile que les noyaux auxiliaires soient plus hauts que les noyaux en U principaux et qu'ils soient disposés tous en une rangée. Selon une autre variante d'exécution de l'invention, dans le cas de l'utilisation de deux rangées de noyaux en U auxiliaires, les noyaux auxiliaires ont la même hauteur que les noyaux en U principaux et sont disposés de part et d'autre de la rangée de noyaux en U principaux. Le moteur électrique asynchrone linéaire selon l'invention peut être fabriqué facilement, peut fournir un effort de traction plus grand et présente un rendement plus élevé. La conception du moteur permet de réparer facilement un élément quelconque de l'inducteur. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel : - la Fig. 1 représente une vue en perspective partielle d'un moteur électrique asynchrone, linéaire muni de noyaux en U auxiliaires disposes en une seule rangée, selon l'invention; - la Fig. 2 est une vue analogue d'un tel moteur dont les noyaux en U auxiliaires sont disposés en deux rangées, selon l'invention. La description qui va suivre concerne un moteur électrique asynchrone linéaire pour le transport au sol très rapide. Le moteur électrique asynchrone linéaire comporte un inducteur 1 (Fig. 1) réalisé en une rangée de noyaux principaux 2 et de noyaux auxiliaires 3, tous ces noyaux étant réalisés en tôle et feuilletés transversalement. Ils portent respectivement des enroulements principal et auxiliaire 4 et 5 multiphasés distribués, ainsi qu'un élément secondaire 6 qui est en interaction avec l'inducteur 1 et muni d'une partie conductrice de courant 7 placée sur une base 8 en an matériau magnétique. Chaque noyau principal 2 et chaque noyau auxiliaire 3 comporte respectivement une culasse 9, 10 et deux cotonnes 11, 12. Pour mieux mettre en évidence l'invention, la Fig. 1 représente un moteur électrique asynchrone linéaire dont une partie des noyaux auxiliaires 3 est supprimée.Les noyaux auxiliaires 3 sont plus hauts que les noyaux principaux 2 et ils sont tous disposés en une seule rangée. Les colonnes respectives 11, 12 de la rangée de noyaux principaux 2 et auxiliaires 3 sont alternées et sont adjacent tes l'une à l'autre en formant deux zones actives non dentées 13 par l'intermédiaire desquelles l'élément secondaire 6 est en interaction avec l'inducteur 1. La hauteur des noyaux auxiliaires 3 est choisie de façon à pouvoir disposer l'enroulement principal 4 etl'enroulement auxiliaire 5, ainsi que l'isolation (non représentée) entre eus. Les noyaux principaux 2 et auxiliaires 3 sont en acier électrote=hnique et les enroulements 4 et 5 des noyaux principaux 2 et auxiliaires 3 sont en cuivre. La partie conductrice de courant 7 de l'élément secondaire 6 est en aluminium et peut être en cuivre ou en une autre matière bonne conductrice de l'électricité. La base 8 en un matériau magnétique est fabriquée en acier de construction, mais, au besoin, on peut utiliser les aciers électrotechniques à propriétés magnétiques améliorés. La Fig. 2 représente une variante d'exécution d'un moteur électrique asynchrone linéaire dont l'inducteur 1 comporte une rangée de noyaux principaux 2 en U et deux rangées de noyaux auxiliaires 3 en U ayant la même hauteur que les noyaux principaux 2 et disposés de part et d'autre de la rangée de noyaux principaux. Toutefois, s'il faut augmenter la puissance du moteur électrique pour une longueur donnée, le nombre de rangées de noyaux principaux 2 peut être augmenté. Les colonnes 11 et 12 respectivement, des noyaux principaux 2 et auxiliaires 3 sont alternées et forment deux zones actives non dentées 13. Le moteur électrique asynchrone linéaire fonctionne de la façon suivante. Lorsque les enroulements principal 4 et auxiliaire 5 (Fig. 1) sont branchés sur une source de tension alternative triphasée, les courants qui y circulent forment une force d'aimantation qui crée dans les zones actives non dentées 13 un champ magnétique mobile réparti sinusoidalement dans le sens du mouvement. Sous l'ac tion du champ magnétique mobile des f.e.m sont induites et des courants circulent dans la partie conductrice de courant 7 de l'elé- ment secondaire 6. L'interaction de ces courants avec le champ magnétique mobile fait apparaître des efforts dirigés le long de l'élémént secondaire 6. Sous l'action de ces efforts, l'inducteur 1 se déplace dans le sens opposé à la direction du champ magnétique mobile (sur le dessin, le sens du mouvement est montré par la flè- che A). Le moteur électrique asynchrone linéaire de la Fig 2 fonctionne de la même façon. La présence des zones actives dentées, formées par les colonnes 12 des noyaux auxiliaires 3 qui n'alternent pas avec des noyaux principaux 2, crée des efforts supplémen- taires dans le sens du mouvement et contribue à améliorer les caractéristiques de traction du moteur électrique. Grâce au fait que la courbe de répartition du champ magnétique mobile s'approche sensiblement de la sinusolde , les efforts de traction du moteur électrique selon l'invention sont augmentés par rapport aux moteurs connus. L'augmentation des efforts de traction entraîne une augmentation du rendement du moteur. REVENDICATIONS 1 - .Moteur électrique asynchrone linéaire comportant un inducteur formé par une série de noyaux principaux en U feuil le tés transversalement et portant un enroulement principal multiphasé distribué, ainsi qu'un élément secondaire entrant en interaction avec l'inducteur et comprenant une partie conductrice de courant placée sur une base en matériau magnétique, caractérisé en ce que l'inducteur comporte au plus deux rangées de noyaux auxiliaires en U feuilletés transversalement et portant un enroulement auxiliaire multi*iasé distribué, ces noyaux auxiliaires étant disposés entre les noyaux principaux en U de telle façon que leurs colonnes alternent avec les colonnes des noyaux principaux, desdites colonnes des noyaux principaux et auxiliaires adhérant l'une à l'autre en formant ainsi deux zones actives non dentées par l'intermédiaire desquelles l'élement secondaire est en interaction avec l'inducteur. 2 - Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'une seule rangée de noyaux auxiliaires en U, ces derniers sont plus hauts que les noyaux principaux en U et en ce que les noyaux principaux et auxiliaires sont disposés en une rangée commune. 3 - Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de deux rangées de noyaux auxiliaires en U, ces derniers ont la même hauteur que les noyaux principaux en U et so > r disposés de part et d'autre de la rangée de noyaux principaux rr tj