Brevet FR2465347A1 — publié le 19810320

La présente invention concerne un dispositif élec- tromagnétique du type de ceux comportant une structure statorique qui définit une pluralité de pièces polaires qui s'étendent dans le sens périphérique et sont espacées les unes des autres dans le sens axial, cette structure comprenant des enroulements qui, lorsqu'ils sont parcourus par un courant électrique, font prendre aux pièces polaires voisines des polarités magnétiques inverses, et une arma- ture, qui entoure la structure statorique, cette armature ayant une forme annulaire et présentant sur sa face de ré- volution interne des pièces polaires complémentaires de celles qui se trouvent sur la structure statorique. L'armature ne peut être enfilée sur la structure statorique d'un dispositif tel que celui qui vient d'être décrit que si les entrefers entre les pièces polaires de 1' armature et dela structure statorique s'étendent parallèle- ment à l'axe longitudinal de cette dernière. Si l'on dési- re que les entrefers ne s'étendent pas comme il vient d' être dit, c'est-à-dire que les pièces polaires de la struc- ture statorique et de l'armature se chevauchent, l'armatu- re ne peut alors être mise en place autour de la structure statorique, sauf si le dispositif a une forme en gradins, car les pièces polaires de l'armature et celles de la struc- ture statorique se font mutuellement obstacle. Une solution consiste à diviser l'armature en deux parties ou plus dans le sens de son axe, puis à assembler ces parties autour de la structure statorique et à les maintenir assemblées par serrage. La production des parties d'armature n'est pas fa- cile car elles ont un profil curviligne et il est nécessai- re de veiller à ce que les pièces polaires soient position- nées avec précision sur chaque partie, de façon qu'elles soient correctement alignées après assemblage. L'invention a donc pour objet de réaliser un dispo- sitif du type précité sous une forme simple et commode. A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, la structure statorique consiste en un empilage de por- tions de stator, dont chacune présente une partie centrale, par une face de laquelle elle est en contact avec la por- tion de stator adjacente, et une partie périphérique, qui définit une pièce polaire, et l'armature consiste en un empilage de portions annulaires, dont chacune définit une pièce polaire, de sorte que la structure statorique et 1' armature peuvent être assemblées par portions successives et en alternant celles de l'une avec celles de l'autre. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure est une vue en coupe axiale, représentant, à titre d'exemple non limita- tif, une forme d'exécution de ce dispositif électromagnéti- que. Comme le montre cette figure, le dispositif selon 1' invention comprend une structure statorique désignée par la référence générale 10 et une armature, qui est désignée par la référence générale 11 et entoure la structure sta- torique. L'armature 11 est reliée à un organe de sortie du mouvement 12, qui, lorsqu'un courant électrique circule dans des enroulements placés sur la structure 10, est dér placé dans un sens qui l'éloigne de cette dernière. La structure statorique 10 consiste en un empilage de portions de stator 13 qui, par leur forme, sont identi- ques les unes aux autres. La structure 10 comprend en ou- tre une plaque terminale 14. Les portions de stator 1l et la plaque terminale 14 sont faites d'un matériau magnétisa- ble. Chaque portion de stator comprend une partie centra- le 15, de forme générale cylindrique, à partir de laquelle s'étend une partie périphérique 16. On notera en examinant la figure que l'épaisseur de la partie périphérique 16 di- minue à mesure qu'on s'éloigne de l'axe de la portion de stator. Chaque portion 13 présente une ouverture axiale et il en est de même pour la plaque terminale 14. Un manchon électriquement isolant 17 traverse les ouvertures alignées des portions de stator et de la plaque terminale et il est lui-même traversé longitudinalement par un boulon 18. A 1' une de ses extrémités, ce boulon est muni d'une tête 19, tandis que son autre extrémité présente un filetage sur lequel se visse un écrou 20. Une rondelle électriquement i- solante 21 est interposée entre la tête 19 du boulon et la plaque terminale 14 et une rondelle similaire 22 est pla- cée entre la portion de stator adjacente et une borne 23, serrée entre cette rondelle et l'écrou. De plus, une autre borne 24 est placée entre la tête 19 du boulon et la ron- delle 21. Des enroulements 25 sont placés entre les portions de stator adjacentes, ainsi qu'entre la plaque terminale 14 et la portion de stator voisine. Ces enroulements 25 ont une configuration annulaire et sont pré-formés. Ils sont reliés électriquement les uns aux autres en série de façon que le sens de circulation du courant soit dans cha- que enroulement l'inverse de celui de l'enroulement voisin. On notera que l'extrémité extérieure de l'enroulement 25 adjacent à la plaque terminale 14 est reliée à la borne 24, le fil de connexion traversant une fente ménagée dans la face périphérique de la plaque. L'extrémité intérieure de cet enroulement est reliée à l'extrémité intérieure de 1' enroulement 25 adjacent et l'extrémité extérieure de celui- ci est reliée à celle de l'enroulement suivant et ainsi de suite. L'extrémité intérieure de l'enroulement 25 le plus proche de l'écrou 20 est reliée à une borne 26. Les conne- xions entre les enroulements adjacents traversent des fen- tes formées dans les parties périphériques 16. Comme il se- ra expliqué plus loin, les portions de stator sont formées de façon identique et chaque partie périphérique 16 présen- te deux fentes bien que dans certains cas une seule soit utilisée. Lorsque les enroulements sont traversés par un cou- rant électrique, les parties périphériques 16 adjacentes prennent des polarités-magnétiques de signes inverses et la plaque terminale 14 a une polarité inverse de celle de la partie périphérique 16 adjacente. L'armature consiste en un empilage de portions an- nulaires 27, dont chacune définit une pièce polaire 28, qui ne fait qu'un avec elle et s'étend radialement vers 1' intérieur. L'armature comprend en outre un élément annulai- re 29, dont la partie radialement intérieure a une forme identique à celle des pièces polaires 28 et qui est égale- ment faite d'un matériau magnétisable. L'armature comprend enfin un élément de transmission qui ne fait qu'une seule pièce avec l'organe de sortie du mouvement 12 et qui pré- sente une partie périphérique 30 placée contre la face in- terne de la portion annulaire 27 adjacente et reliée à un moyeu central au moyen de rayons 31. La partie périphériqoe , les portions annulaires 27 et l'élément annulaire 29 sont maintenus assemblés soit par un élément tubulaire 32, soit par une série de brides longitudinales. L'élément tubulaire ou les brides n'ont pas d'autre fonction que de maintenir alignés ces parties de l'armature, étant donnée que la poussée qui sera développée lorsque les enroulements seront traversés par un courant électrique appliquera les portions annulaires les unes contre les autres et la partie périphérique 30 contre la portion annulaire adjacente. Ils peuvent donc être faits d'un matériau léger. Les parties périphériques 16 définissent des pièces polaires qui sont complémentaires des pièces polaires 28. Comme le montre la figure, lorsque les enroulements 25 sont désexcités, les pièces polaires 28 et celles définies par les parties périphériques 16 sont séparées les unes des autres par des entrefers dont la largeur axiale dimi- nue à mesure que l'armature se déplace relativement à la structure statorique. Comme on peut le voir, les faces en regard des pièces polaires complémentaires sont inclinées sur l'axe longitudinal du dispositif, mais il est égale- ment possible que ces faces soient perpendiculaires à cet axe. Quelle que soit la configuration adoptée, il est évi- dent que l'armature ne peut être d'abord assemblée, puis enfilée sur la structure statorique. L'armature et la structure statorique doivent donc être montées l'une dans l'autre en assemblant chacune d'elles portion par portion et-en alternant une portion d'armature avec une portion de structure. Les portions de stator et les portions annulai- res de l'armature ont été désignées individuellement par des lettres pour faciliter la description de l'assemblage du dispositif. Le processus d'assemblage commence par 1' extrémité inférieure du dispositif (à la figure 1) et le plus commode est de commencer en enfilant la plaque termi- nale 14 sur le boulon 18 et le manchon isolant 17 qui 1' entoure. On positionne ensuite la portion d'armature F, puis la portion de stator E et l'enroulement correspondant. On relie l'extrémité extérieure de cet enroulement à la borne 24, bien que cette opération puisse aussi être effec- tuée à la fin de l'assemblage. On place ensuite la portion d'armature G, puis la partie de stator D et l'enroulement associé. L'extrémité intérieure de cet enroulement est en- suite reliée à celle de l'enroulement associé à la portion de stator E. On positionne alors l'enroulement associé à la portion de stator C, puis on relie son extrémité exté- rieure à celle de l'enroulement associé à la portion de stator D. On enfile ensuite la portion d'armature H, puis la portion de stator C. On monte alors l'enroulement asso- cié à la portion de stator B et l'on relie son extrémité intérieure à celle de l'enroulement associé à la partie de stator C. Puis on enfile la portion d'armature I et on positionne la portion de stator B. On place enfin l'enrou- lement associé à la portion de stator A et l'on reliè son extrémité extérieure àcelle de l'enroulement associé à la portion de stator B, après quoi on enfile la portion d'armature J, puis la portion de stator A. On peut alors mettre en place l'élémant annulaire 29. Ceci fait, on peut enfiler la rondelle 22, la borne 23 sur le boulon, puis vis- ser l'écrou 20 sur l'extrémité filetée de celui-ci pour maintenir le stator à l'état assemblé. L'armature peut aussi être maintenue à l'état assemblée avec la partie périphérique 30, qui est reliée à l'organe de sortie du mouvement. Pour donner au dispositif l'efficacité maximale, il est nécessaire que les faces en bout opposées (désignées 6- par la lettre y) soient parallèles entre elles et il est aussi indispensable que la distance x entre ces faces soit constance et égale à la distance entre les faces en bout des portions annulaires 27 qui constituent l'armature. Il est indispensable aussi que les faces en bout des portions annulaires 27 soient parallèles entre elles. Le maintien du parallélisme et de l'égalité des distances est facilité en usinant les dites faces en bout des diverses portions sur la même machine et en même temps. En outre, les enrou- lements peuvent être pré-formés, ce qui facilite évidemment leur fabrication. - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif électromagnétique comportant une structure statorique qui définit une pluralité de pièces polaires qui s'étendent dans le sens périphérique et sont espacées les unes des autres dans le sens axial1, cette structure comprenant des enroulements qui, lorsqu'ils sont parcourus par un courant électrique, font prendre aux piè- ces polaires voisines des polarités magnétiques de sens inverses, et une armature, qui entoure la structure stato- rique, cette armature ayant une forme annulaire et présen- tant sur sa face de révolution interne des pièces polaires complémentaires de celles qui se trouvent sur la structure statorique, caractérisé en ce que la structure statorique (10) consiste en un empilage de portions de stator (13), dont chacune présente une partie centrale (15), par une face de laquelle elle est en contact avec la portion de stator adjacente, et une partie périphérique (16), qui définit une pièce polaire, et en ce que l'armature (11) consiste en un empilage de portions annulaires (27), dont chacune définit une pièce polaire (28), de sorte que la structure statorique et l'armature peuvent être assemblées par portions successives et en alternant celles de l'une avec celles de l'autre. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les parties centrales (15) définissent une ouverture pour recevoir un boulon (181 qui sert à mainte- nir les portions de stator (13) à l'état assemblé. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractéri- sé en ce qu'il comporte une plaque terminale (14) placée contre la partie centrale d'une portion de stator située à l'une des extrémités de la structure statorique (10). 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce qu'il comporte des moyens pour isoler électrique- ment le boulon des portions de stator, le dit boulon ser- vant à amener le courant électrique aux enroulements. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comporte des moyens pour maintenir les por- tions annulaires (27) de l'armature à l'état assemblé. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractéri- se en ce que les moyens qui maintiennent les portions an- nulaires à l'état assemblé comportent un élément tubulaire (32) qui entoure les dites portions annulaires. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les pièces po- laires sur l'armature chevauchent les pièces polaires dé- finies par la structure statorique. 8.- Dispositif selon la revendication 1,. caractéri- sé en ce que l'épaisseur axiale des portions annulaires est égale à celle des portions de stator.