Brevet FR2463534A1 — publié le 19810220

L'invention concerne les machines électriques et, plus particulièrement, les moteurs électriques asynchrones linéaires. L'invention est destinée à être utilisée dans les dispositifs de commande électriques dont les organes de travail sont animés d'un mouvement rectiligne et rectiligne alternatif, par exemple dans les convoyeurs, les dispositifs de pompage de métaux liquides et de liquides conducteurs de courant. Il existe un moteur électrique asynchrone linéaire dont l'inducteur est constitué de noyaux feuilletés à enroulements polyphasés concentrés, qui forment une rangée dans le sens de glissement du champ magnétique. L'inducteur du moteur électrique se déplace par rapport à un élément secondaire dont une partie conductrice de courant repose sur une embase magnétoconductrice. Cependant, ce moteur électrique asynchrone linéaire développe une faible force de traction et a un bas rendement. Il existe également un moteur électrique asynchrone linéaire dont l'inducteur est constitué de noyaux feuilletés qui forment une rangée dans le sens de glissement du champ magnétique et comprennent des colonnes reliées l'une à l'autre par une culasse. Les colonnes portent des pôles à l'une de leurs extrémités, tandis que les culasses reliant les autres extrémités des colonnes sont embrassées par des bobines d'un enroulement polyphasé concentré. L'élément secondaire conducteur de courant du moteur électrique asyn- chrone linéaire, par rapport auquel se déplace l'inducteur, est réalisé en un matériau électroconducteur et a une forme de parallèlépipède dont les grandes faces sont symétrique- ment disposées entre les pôles des noyaux feuilletés. Dans ce moteur électrique asynchrone linéaire, la force d'aimantation dans l'entrefer entre les pôles des noyaux feuilletés de l'inducteur et l'élément secondaire est répartie d'une façon irrégulière parce que la zone active de l'inducteur a une forme indentée (on appelle zone active les surfaces en regard de l'élément secondaire con- ducteur de courant). Par suite de cette répartition irré- gulière de la force d'aimantation dans ledit entrefer, ce moteur électrique asynchrone linéaire développe une faible force de traction et a un bas rendement. L'invention vise à fournir un moteur électrique asyn- chrone linéaire dont l'inducteur assure une répartition régulière de la force d'aimantation dans l'entrefer entre les colonnes des noyaux feuilletés grâce à une surface plane de la zone active. Le problème posé est résolu à l'aide d'un moteur élec- trique asynchrone linéaire qui comporte un inducteur cons- titué de noyaux feuilletés comprenant des colonnes portant à l'une de leurs extrémités des épanouissements polaires et dont les autres extrémités sont reliées l'une à l'autre par des culasses portant des bobines d'un enroulement poly- phasé concentré, ainsi qu'un élément secondaire conducteur de courant disposé dans l'entrefer entre les épanouissements polaires des noyaux feuilletés qui forment une rangée dans le sens de glissement du champ magnétique. Conformément à l'invention, ce moteur comprend une deuxième rangée de noyaux feuilletés analogues aux premiers et reliant entre eux lesdits noyaux feuilletés de la première rangée, les épanouissements polaires des noyaux feuilletés de la deuxième rangée étant disposés entre les épanouissements polaires des noyaux feuilletés voisins de la première rangée et y adhérant, les noyaux feuilletés de la deuxième rangée comprenant des culasses qui portent d'autres bobines de l'enroulement multiphasé concentré et sont disposées en opposition par rapport aux culasses des' noyaux feuilletés de la première rangée. Le présent moteur électrique asynchrone linéaire permet d'élever le rendement des mécanismes dans lesquels il est utilisé en tant que moteur d'entraînement grâce à une répartition sinusoïdale de la force d'aimantation dans les entrefers entre l'élément secondaire conducteur de courant et les pôles de l'inducteur, ce qui assure une augmentation de la force de traction de ce moteur électrique. L'élévation de son rendement permet de réduire les frais d'exploitation de ce moteur électrique asynchrone linéaire. L'invention ressortira de la description ci-dessous d'un exemple concret de son exécution illustré par le dessin annexé sur lequel la Fig. unique est une vue d'ensemble en perspective d'un moteur électrique asynchrone linéaire selon l'invention. Le moteur électrique asynchrone linéaire comporte un inducteur 1 constitué de noyaux feuilletés 2 qui forment une rangée dans le sens de glissement du champ magnétique (sur le dessin, le sens de glissement du champ magnétique est indiqué par une flèche 3). Les noyaux feuilletés 2 formant cette rangée dans le sens 3 de propagation du champ magné- tique sont constitués de colonnes 4 ayant l'une de leurs extrémités reliées entre elles par une culasse 5. Aux extrémités opposées des colonnes 4 sont prévus des épanouis- sements polaires 6. Les bobines 7 d'un enroulement multiphasé concentré entourent les culasses 5 de chaque noyau feuilleté 2- Un élément secondaire 8 disposé entre les épanouisse- ments polaires 6 des noyaux feuilletés 2 est réalisé en un matériau électroconducteur et a une forme de parallèlépi- pède. L'inducteur 1 et l'élément secondaire 8 conducteur de courant sont réalisés de façon à pouvoir se déplacer l'un par rapport à l'autre. Les noyaux feuilletés 2 qui forment la première rangée dans le sens 3 de glissement du champ magnétique sont reliés entre eux par des noyaux feuilletés 9 qui forment la deuxième rangée et ont des colonnes 10 reliées par des culasses 11. Les colonnes 10 portent des épanouissements polaires 12. Les culasses 11 des noyaux feuilletés 9 sont-disposées en oppo- sition par rapport aux culasses 5 des noyaux feuilletés 2. Comme on voit sur le dessin, les épanouissements polaires 12 et 6 des noyaux feuilletés 9 et 2 sont en contact l'un avec l'autre de sorte que les zones actives de l'inducteur 1 (autrement dit les surfaces des épanouissements polaires 12 et 6 en regard de l'élément secondaire 8 conducteur de courant) sont continues et n'ont pas de dents. Les culasses 11 des noyaux feuilletés 9 de la deuxième rangée sont entourées par d'autres bobines 13 de l'enroulement polyphasé concentré. L'orientation des couches des noyaux feuilletés 2 et 9 est perpendiculaire au sens 3 de glissement du champ magnétique, ce qui permet au flux magnétique de circuler dans des plans perpendiculaires au sens 3 de glis- sement du champ magnétique. La boucle du flux magnétique est représentée sur le dessin entraits pointillés. Le moteur électrique asynchrone linéaire décrit ci-des- sus fonctionne de la façon suivante. Lorsque les bobines 7 et 13 des enroulements poly- phasés concentrés de l'inducteur 1 sont connectées à une source de courant polyphasé (non représentée sur le dessin), il apparaît un champ magnétique qui glisse dans le sens opposé à la flèche 3 et dont les composantes se ferment dans les plans transversaux, c'est-à-dire dans le plan des couches des noyaux 2 et 9. Le champ magnétique glissant traverse l'élément secondaire 8 conducteur de courant et y induit des forces électromotrices et cet élément secondaire 8 conducteur de courant devient le siège de courants de Foucault. Par suite de cette interaction, le moteur élec- trique asynchrone linéaire produit une force de traction sous l'action de laquelle l'inducteurl se déplace dans le sens sens indiqué par la flèche 3. Comme les zones actives de l'inducteur 1 n'ont pas de dents, on observe entre les épanouissements polaires 6 et 12 des noyaux feuilletés 2 et 9 et les faces de l'élément secondaire 8 conducteur de cou- rant une répartition régulière de la force d'aimantation et ceci, à son tour, augmente la force de traction et le rendement du moteur électrique asynchrone linéaire. La présente invention permet par conséquent d'accroître la force de traction et le rendement du moteur électrique asynchrone linéaire. R E V E N D I C A T I O N Moteur électrique asynchrone linéaire comportant un inducteur constitué de noyaux feuilletés à colonnes portant des épanouissements polaires à l'une de leurs extrémités et dont les autres extrémités sont reliées entre elles par une culasse entourée par des bobines d'un enrou- lement polyphasé concentré, ainsi qu'un élément secondaire conducteur de courant disposé dans l'entrefer entre les épanouissements polaires des noyaux feuilletés, ces derniers formant une rangée dans le sens de glissement du champ magnétique, ledit moteur étant caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième rangée de noyaux feuilletés analogues aux premiers et reliant entre eux lesdits noyaux feuilletés de la première rangée, les noyaux feuilletés de la deuxième rangée ayant les épanouissements polaires disposés entre les épanouissements polaires des noyaux feuilletés voisins de la première rangée et y adhèrant, ainsi que des culasses entourées par d'autres bobines de l'enroulement polyphasé concentré et disposées en opposition par rapport aux culasses des noyaux feuilletés de la première rangée.