Brevet FR2618030A1 — publié le 19890113

La présente invention concerne un moteur électri que à couple impulsionnel On connait actuellement de nombreux types de moteurs électriques dans lesquels, pour obtenir un coupLe, il est généraLement nécessaire soit de créer un champ tournant au moyen de bobinages triphases,soit de réaLiser Le rotor à partir d'aimants permanents, soit encore de prévoir une aLi- mentation du rotor. Les moteurs triphasés sont nécessairement de structure complexe, Lourde et onéreuse, ils sont réser vés pour les moteurs puissants. Les moteurs à aimant permanent présentent des difficultés de réalisation surtout pour des vitesses éLevées. De plus Les aimants de bonne qualité sont très onéreux.Les moteurs avec alimentation du rotor présentent l'inconvénient de devoir comporter des contacts tournants coûteux à réaLiser et posant également des problèmes de longévité compte tenu de l'usure des contacts. Un but de la présente invention est de proposer un moteur électrique ayant une structure très simple donc facile et peu onéreuse à réaliser et susceptible d'une utilisation de très longue durée pour L'entraînement d'accessoires requiérant une puissance faible ou moyenne, notamment bien que non exclusivement, des ventilateurs pour la climatisation d'appareils contenant des circuits électroniques. En vue de a réalisation de ce but, on prévoit seLon l'invention, un moteur électrique à couple impulsionnel comportant un circuit magnétique statique ayant des extrémi tés définissant au moins une paire d'épanouissements polaires et sur lequel est monté au moins un bobinage électrique, un rotor en matière électro-magnétique disposé pour tourner sur un axe de rotor entre les épanouissements polaires et des moyens d'alimentation intermittente du bobinage électrique, dans Lequel le rotor présente un contour anguleux, et les épanouissements polaires s' étendent de façon symétrique par rapport à L'axe du rotor et de façon asymétrique par rapport à un plan de référence passant par l'axe du rotor et s'étendant perpendiculairement aux épanouissements polaires d'une même paire. On a constaté qu'un tel moteur délivrait une puisstance suffisante pour entraSner un accessoire tel qu'un ventilateur industriel. Selon une version avantageuse de l'invention,le circuit magnétique statique comporte deux épanouissements polaires s'étendant sur deux côtés opposés du plan de référence. On a constaté que cette asymétrie totale de chaque épanouissement polaire par rapport au plan de référence permet d'obtenir un couple massique maximal. Selon un autre aspect avantageux de L'invention, le moteur électrique comporte au moins une plaque rotorique de contour carré s' étendant perpendiculairement à l'axe du rotor, de préférence deux plaques rotoriques de contour carré superposées décalées de 45". On a en effet constaté qu'un rotor présentant des angles de 900 fonctionnait de façon très satiffaisante et que l'utilisation de deux plaques décalées permettait d'obtenir un couple plus important. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore à la lecture de la description qui suit d'i mode de réalisation préféré, non Limitatif, en liaison avec les dessins ci-joints, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation partiellement schématique du moteur selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus, partiellement écorchée,du moteur selon l'invention, En référence aux figures, le moteur électrique selon L'invention comporte un circuit magnétique statique en C généralement désigné en 1, réalisé à partir d'un barreau parallélépipédique 2, en matière électro-magnétique, de préférence feuilletée selon une direction axiale, aux extrémités duquel sont fixés des éléments de circuit magnétique 3 en L dont un coté est maintenu appliqué contre les extrémités du barreau 2 par des moyens appropriés non représentés. Les extrémités du circuit magnétique 7 ainsi réalisées sont tronquées pour définir à chaque extrémité un épanouissement polaire 4 à angle droit avec un côté 5 de L'extrémité de circuit magnétique. De préférence, les deux côtés 5 s'étendent dans un même plan de référence R et les épanouissements polaires 4 s'étendent sur deux côtés opposés du pLan de référence. Une plaque isolante 6 réunit les deux extrémités du circuit magnétique 1 et un axe de rotor 7, de préférence contenu dans le plan de référence R, est monté pour tourner entre les deux épanouissements polaires 4 à mi-distance de ceux-ci. En pratique, L'axe de rotor 7 peut être monté de façon quelconque, par exemple au moyen de roulements fixés sur le barreau magnétique 2 d'une part et dans la plaque isolante 6 d'autre part. L'axe de rotor 7 supporte un rotor présentant un contour anguLeux en regard des épanouissements polaires 4. Dans le cas présent, Le rotor est formé de deux plaques rotoriques 8 de contour carré, superposées, dont les sommets sont décalés de 450 et qui sont convenablement emmanchées sur l'axe de rotor 7 pour être solidaires de celui-ci en rotation.Les plaques rotoriques 8 sont en matière électro-magnétique, de préférence non conductrices de l'élec- tricité et feuilletées selon une direction perpendiculaire à l'axe du rotor 7. Le moteur électrique comporte également au moins un bobinage électrique 9, ici deux bobinages montés en série sur le circuit magnétique, et reliés par un circuit 10 à un boîtier de commande et d'alimentation 11. Le bottier de commande et d'alimentation 11 est par ailleurs relié par une ligne 12 à un détecteur de position, par exemple un phototransistor 13 disposé au-dessus d'un disque 14 caLé sur l'axe du rotor 7 et comportant des secteurs sombres 15 et des secteurs brillants 16. Les secteurs brillants 16 ont leur bissectrice en coincidence avec une diagonale des plaques rotoriques et s'étendent sur quelques degrés de part et d'autre de cette bissectrice, le détecteur 13 est relié à un circuit approprié dans le bottier de commande et d'alimentation 11 pour que les secteurs brillants 16 correspondent à une coupure de l'alimentation des bobines électriques 9. Lorsque le rotor est disposé avec deux coins en alignement avec les coins des extrémités du circuit magnétique 1 comme représenté sur la figure 2, les bobines 9 ne sont pas alimentées et le moteur électrique ne pneut donc demarrer. En outre, cette position correspond à une symétrie des influences magnétiques sur le rotor de sorte que le moteur ne démarrerait pas, même si les bobines 9 étaient alimentées. Si l'on tourne le rotor pour qu'un secteur sombre 15 vienne en coFncidence avec le détecteur 13, les bobines 9 sont alimentées et le moteur se met alors à tourner en utilisant, lorsqu'il n'est plus alimenté, son énergie cynétique pour poursuivre sa rotation.En pratique, pour s'assurer que le moteur soit toujours en position de démarrage lorsque le boîtier de commande 11 est relié à un réseau de distribution, on adjoindra au moteur soit un petit bobinage auxiliaire selon une technique connue en elle-même pour les moteurs qui ne peuvent démarrer que dans une position donnée, soit en prévoyant un petit dispositif mécanique ou magnetique (par exempLe un aimant permanent) pour que le moteur s'arrête systématiquement dans une position où un secteur sombre 15 est en coîncidence avec le détecteur 13. Bien entendu L'invention est susceptible de variantes de réalisation qui apparaTtront à l'homme de métier, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, on peut remplacer Les deux plaques rotoriques 8 par une seule plaque plus épaisse ou utiliser des plaques ayant un contour comportant plus de quatre sommets, ou encore ayant un contour curviligne entre les sommets, par exemple en as de carreau. Bien que selon le mode de réaLisation préféré illustré le moteur selon l'invention comporte deux épanouissements polaires s'étendant sur deux côtés opposés du plan de référence R, on peut réaliser un moteur selon l'inven- tion comportant des épanouissements polaires partiellement en regard l'un de l'autre, à condition toutefois que Les épanouissements polaires s'étendent de façon symétrique par rapport à l'axe du rotor et de façon asymétrique par rapport au plan de référence R passant par l'axe du rotor et s'étendant perpendiculairement aux épanouissements polai- res d'une même paire. On remarquera à ce propos que le moteur, selon l'invention, peut être réalisé avec plusieurs paires d'épanpuissements polaires, par exemple, dans le cas illustré, en disposant un circuit magnétique comportant des épanouissements polaires perpendicuLaires à ceux de la paire illustrée. REVENDICATIONS 1. Moteur électrique à couple impulsionnel comportant un circuit magnétique statique (1) ayant des extrémités definissant au moins une paire d'épanouissements polaires (4) et sur lequel est monté au moins un bobinage électrique > (9), un rotor (8) en matière électro-magnétique disposé pour tourner sur un axe de rotor (7), et des moyens d'alimentation intermittente (11) du bobinage électrique (9), caractérisé en ce que le rotor présente un contour anguleux et en ce que les épanouissements polaires (4) s'étendent de façon symétrique par rapport à l'axe du rotor (7) et de façon asymétrique par rapport à un plan de référence (R) passant par l'axe du rotor et s'étendant perpendiculairement aux épanouissements polaires d'une même paire. 2. Moteur électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit magnétique statique (1) comporte deux épanouissements polaires (4) s'étendant sur deux côtés opposés du plan de référence (R). 3. Moteur électrique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une plaque rotorique (8) de contour carré s'étendant perpendiculairement à l'axe du rotor. 4. Moteur électrique selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques rotoriques (8) de contour carré superposées et décalées de 45". 5. Moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 4 caractérise en ce que les épanouissements polaires de chaque paire sont parallèles.