Brevet FR2929753A1 — publié le 20091009

Actionneur magnétique contrôlable à fer mobile Domaine technique de l'invention L'invention concerne un actionneur magnétique contrôlable de type électroaimant linéaire ou rotatif à petits débattements, à grande densité d'énergie et à grande bande passante, comprenant : - un stator comportant une bobine de commande, deux aimants permanents de 10 polarisation, et une culasse magnétique présentant deux pôles statoriques, - un noyau magnétique, - et une partie mobile possédant au moins deux pôles mobiles saillants coopérant avec lesdits pôles statoriques . 15 L'invention concerne aussi des systèmes mécatroniques comprenant un tel actionneur et une électronique ainsi que des applications de génération de vibrations contrôlées ou d'anti-vibration. 20 État de la technique Les actionneurs magnétiques utilisent les forces d'origine magnétiques pour entraîner une partie mobile en translation ou en rotation sur un débattement limité par rapport à une partie fixe appelé stator. Ils peuvent être classés dans 3 25 catégories : Les actionneurs à bobines mobiles, les actionneurs à aimants mobiles et les actionneurs à fer mobile. Les actionneurs à bobine mobile, appelés couramment � voice coil �, présentent l'avantage d'être intrinsèquement contrôlables. La force magnétique produite sur la bobine mobile, appelée force de Laplace ou de Lorentz, est réglable en sens et en intensité tout le long de la course. Cela leur permet d'adresser différentes fonctions en mécatronique, de génération de petits mouvements, de vibrations ou d'anti-vibration. Par contre, les forces massiques produites sont assez réduites. La puissance électrique requise est élevée. La bobine mobile s'échauffe rapidement sans pouvoir être drainée facilement. Ces inconvénients sont très pénalisants pour des applications de mécatroniques embarquées. De plus, à cause de la bobine sur la partie mobile, cette technologie ne peut pas être directement utilisée pour générer des forces axiales sur un arbre tournant, fonction utile par exemple en perçage par vibrations. io Les actionneurs à fer mobile, aussi appelés électroaimants sont les plus répandus car ils offrent des efforts magnétiques élevés associés à une grande robustesse et une grand simplicité. Dans leur configuration la plus simple, leur partie mobile se limite à un noyau cylindrique monolithique à base de conducteur magnétique tel que du fer ou 15 d'un alliage ferromagnétique doux. Leur stator comporte essentiellement un bobinage électrique et un circuit magnétique réalisé à base de conducteur magnétique et possédant au moins un pôle, destiné à localiser le champ magnétique dans la zone d'entrefer actif et ainsi à réduire le courant dans la bobine. L'entrefer actif est Va zone d'air particulière située entre le pole et le 20 noyau mobile. Lorsque le champ magnétique est produit par la bobine dans l'entrefer actif, des forces d'attraction se développent entre le pôle du stator et le noyau, ce qui entraîne le noyau en mouvement. A l'inverse des actionneurs à bobine mobile, ces actionneurs à fer mobile ont l'inconvénient de ne pas être contrôlables en général : Les forces magnétiques 25 produites ne peuvent être que des forces d'attraction permettant d'accélérer le noyau dans le sens d'une réduction de l'entrefer. Avec cette seule force il est ainsi impossible de ralentir activement un électroaimant en mouvement par inversion du sens du force. L'utilisation d'une polarisation magnétique dans l'entrefer peut permettre dans certaines conditions de surmonter cette limitation. Le brevet US 6 028 499 décrit un actionneur à fer mobile polarisé, dont le stator comporte deux pôles et un aimant permanent cylindrique à aimantation radiale placé à l'intérieur de la bobine au stator. L'aimant permanent produit un champ statique dans chacun des deux entrefers. Hors alimentation le noyau symétrique est à l'équilibre lorsqu'il est placé au centre. Lorsque la bobine est alimentée, le champ magnétique est augrnenté dans un des entrefers et diminué dans l'autre. La force magnétique totale résultante entraîne le noyau en translation vers io l'entrefer où le champ est le plus élevé. La force magnétique change de sens en changeant le sens du courant dans la bobine. Cette configuration présente plusieurs inconvénients. Le premier inconvénient de cette structure est son coût et ses contraintes de réalisation. Un aimant à aimantation radiale est beaucoup plus difficile à réaliser 15 qu'un aimant à aimantation axiale. De plus, un aimant à aimantation radiale n'est réalisable avec des fortes aimantations que si le diamètre intérieur est supérieur à la longueur de l'aimant. Un second inconvénient est la mauvaise efficacité de l'aimant permanent en tant que générateur de champ magnétique dans l'entrefer. Seul le champ dans l'entrefer à polariser est utile. Or une grande 20 part du champ produit par l'aimant se situe en dehors de l'entrefer, par exemple dans la bobine. Cela conduit à sur-dimensionner l'aimant vis à vis de la fonction. En conséquence l'actionneur présente des efforts massiques très réduits par rapport à un électro-aimant sans polarisation. De plus la masse du noyau mobile de cette structure est élevée, ce qui pénalise la dynamique de l'actionneur : 25 L'accélération due aux forces magnétiques sur le noyau mobile est le rapport de la force sur le noyau mobile et détermine la bande passante de l'actionneur. A cause des efforts massiques réduits et de la masse élevée du noyau mobile, ses capacités de contrôles sont limitées en dynamique : Cette limitation est préjudiciable pour les applications de mécatronique telles que la génération de déplacements rapides contrôlés, de vibrations contrôlées, ou d'anti-vibration, notamment dans les systèmes embarqués, pour les quels des forces massiques élevées et des bandes passantes élevées sont recherchées. Objet de l'invention L'invention a pour but de rernédier à ces inconvénients et, plus particulièrement, d'améliorer les efforts massiques et la dynamique des actionneurs magnétiques de type électro-aimant polarisé et de réduire leurs difficultés de réalisation, pour des besoins en mécatronique. Selon l'invention, ce but est atteint en ce que les deux aimants permanents à aimantation axiale de polarités opposées, sont localisés sur les flancs des pôles statoriques, leur aimantation étant perpendiculaire aux flancs des pôles, pour constituer deux circuits magnétiques statiques empruntant en commun avec le circuit magnétique dynamique associé à la bobine de commande, un entrefer compris entre les pôles statoriques et les pôles mobiles. Selon un mode de réalisation particulier, des pièces polaires ferromagnétiques 20 sont adjointes aux aimants permanents pour augmenter le champ magnétique produit par les aimants permanents dans l'entrefer. Selon un mode de réalisation particulier, le noyau magnétique est intégré à l'élément mobile pour obtenir un actionneur très robuste. Selon un mode de réalisation particulier, la partie mobile est guidée en translation suivant un axe z. 25 Selon un autre mode de réalisation particulier, la partie mobile est guidée en rotation à débattement limité suivant un axe curviligne z'. Selon un mode de réalisation particulier, le noyau magnétique est intégré au 5 stator pour réduire considérablement la masse de l'élément mobile et augmenter la dynamique de l'actionneur. Selon un mode de réalisation particulier, le noyau magnétique participe au guidage de l'élément mobile. Selon un mode de réalisation particulier, les pièces polaires présentent des dimensions particulières par rapport aux dimensions des pôles du stator. Selon un mode de réalisation particulier, l'élément mobile et la stator sont 15 cylindriques pour permettre de l'élément mobile à l'intérieur du stator suivant l'axe de translation. Selon un développement de l'invention, l'actionneur est utilisé pour transmettre sans contact des forces axiales, des déplacements axiaux ou des vibrations 20 axiales à un arbre tournant de machine. Selon un développement particulier de l'invention, l'actionneur est utilisé pour transmettre sans contact des vibrations axiales à un arbre tournant pour réaliser une fonction d'assistance par vibrations au perçage ou à l'usinage. Selon un autre mode de réalisation particulier, la partie mobile est guidée en translation par guidage élastique fixé au stator. 10 25 Selon un autre développement de l'invention, l'actionneur est utilisé avec son guidage élastique, en � batteur actif (proof mass)� pour produire des déplacements et des forces dynamiques, afin de réaliser des fonctions de génération de vibrations ou d'anti-vibration. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention 10 donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 présente un actionneur magnétique à fer mobile, polarisé par aimants permanents, en position centrée. La figure 2 présente les circuits magnétiques et les champs magnétiques utilisés 15 pour le fonctionnement de l'actionneur magnétique de la figure 1. La figure 3 présente une variante d'actionneur magnétique à fer mobile, polarisé par aimants permanents, en position centrée, se distinguant de la première par la position relative des pôles fixes et mobiles. La figure 4 présente une autre variante d'actionneur magnétique à fer mobile, 20 polarisé par aimants permanents, dont la partie mobile est réduite grâce à un circuit magnétique placé à l'intérieur de la partie mobile. La figure 5 présente un actionneur magnétique à petits débattements angulaires contrôlables. La figure 6 présente un actionneur magnétique à petits débattements angulaires 25 contrôlables dont les performances dynamiques sont augmentées. La figure 7 présente un système à base d'actionneur magnétique à fer mobile, polarisé par aimants permanents mis en configuration batteur actif (proof-mass), avec son électronique.5 Description de modes particuliers de réalisation En référence à la figure 1, l'actionneur magnétique 10 à fer mobile, polarisé par aimants permanents, représenté en position centrée, comporte un stator 11 et une partie mobile 12. Le stator 11 est formé d'un générateur magnétique 1. La partie mobile 12 est formée d'un groupe de pôles mobiles 4 et d'un noyau magnétique 3. La partie mobile 12, dont le centre est le point C, peut se déplacer en translation suivant l'axe z par rapport au stator 11. Dans une forme particulière de réalisation, le stator 11 et la partie mobile 12 sont cylindriques à symétrie de révolution autour de l'axe z, et à symétrie plane par rapport au plan perpendiculaire à z passant par le point C. Le générateur magnétique 1 est de forrne cylindrique creuse. Il comporte une culasse magnétique 2 à base de matériau magnétique doux, dont la coupe a la forme d'un C comportant deux extrémités 5a et 5b formant des pôles statoriques. Cette culasse 2 est placée autour d'une bobine d'excitation 8. Afin de pouvoir intégrer la bobine 8, la culasse 2 est en pratique réalisée à partir d'un tube, complété par des pièces annulaires sur les flancs constituant les pôles statoriques 5a et 5b. La bobine 8 est formée d'au moins un enroulement de fil conducteur électrique, typiquement un fil de cuivre émaillé. Des aimants permanents de polarisation 6a et 6b sont placés sur les flancs 13a et 13b des pôles 5a et 5b du circuit magnétique 2. Les aimants permanents 6a et 6b, sont à aimantation axiale de direction sensiblement perpendiculaire aux flancs 13a et 13b des pôles statoriques 5a et 5b, et sont de direction opposée. Ils sont constitués par exemple de matériaux de type SmCo ou NdFeB. Dans une forme particulière de réalisation, des pièces polaires auxiliaires à base de matériau magnétique doux 7a et 7b sont placées sur les faces 14a et 14b des aimants permanents 6a et 6b, opposées aux faces 13a et 13b. Les faces internes du stator 15a, 16a, 17a de largeurs L5, L6, L7 forment une première face polaire statorique et les faces 15b, 16b, 17b forment la seconde face polaire statorique. Les faces 15a et 15b sont écartées d'une distance L2. Le groupe de pôles mobiles 4 de la partie mobile 12 comporte deux pôles magnétiques mobiles 4a et 4b, solidarisés par le noyau magnétique 3. Les pôles mobiles sont des pièces en matériau magnétique doux. Leur section peut être de forme assez quelconque. Elle peut par exemple être rectangulaire de hauteur H4a et de largeur L4a. Dans une forme particulière de réalisation, la partie mobile 12 est un ensemble monolithique en matériau magnétique doux, qui comporte 2 zones de diamètres augmentés faisant saillie pour former les pôles mobiles 4a et 4b. Dans une autre forme particulière de réalisation, les pôles mobiles 4a et 4b peuvent être des plots placés sur le noyau 3. Les pôles mobiles 4a et 4b présentent des faces polaires 18a et 18b de largeur L4a et Lob. Les faces polaires 18a et 18b des pôles mobiles 4b et 4b sont distants d'une distance L3. Dans la forme particulière de réalisation où la structure est à symétrie de révolution, le rayon interne R1 du générateur 1 est supérieur au rayon externe R2 de l'élément mobile 12, permettant la translation et éventuellement la rotation de l'élément mobile 12 dans le stator 11. Dans une forme particulière de réalisation, la structure en position centrée est symétrique suivant un plan perpendiculaire à l'axe z passant par le point C. Les faces polaires 15a, 16a, 17a 18a, sont sensiblement parallèles à l'axe z. Lorsque le centre C de l'élément mobile 12 est au centre du stator 11, les faces polaires statoriques 15a, 16a, 17a sont placées approximativement en vis-à-vis de la face polaire mobile 18a, et de même pour les faces 15b, 16b, 17b vis-à-vis de la face 18b. La zone située entre les faces 15a et 18a forme un entrefer 9a d'épaisseur au rayon DR9, et de même pour l'entrefer 9b. L'épaisseur d'entrefer DR9 est choisie petite devant les hauteurs Hoa et H4b des pôles mobiles. Le fonctionnement de l'actionneur 10 exploite un système 19 de circuits 5 magnétiques, comportant 3 circuits magnétiques 19a, 19b, 19c, suivant la figure 2. L'aimant permanent 6a crée un flux magnétique statique circulant suivant un circuit magnétique statique 19a, traversant le pôle statorique 5a de la culasse 2, la zone d'entrefer 9a, le pôle mobile 4a, la pièce auxiliaire 7a et une zone d'air 10 comprise entre les pièces 4a et 7a. Ce flux produit un champ magnétique statique Hsa dans la zone d'entrefer 9a, réalisant sa polarisation magnétique. L'aimant 6b crée un second flux magnétique statique circulant suivant un circuit magnétique statique 19b, similaire au circuit 19a. Ce flux crée un champ magnétique statique Hsb dans la zone d'entrefer 9b, réalisant sa polarisation 15 magnétique. Les pièces auxiliaires 7a et 7b ne sont pas absolument nécessaires à la réalisation de ces flux magnétiques statiques mais sont préférentiellement utilisées : Elles permettent d'augmenter les champs statiques des aimants permanents dans les entrefers 9a et 9b. Compte tenu des aimantations de sens opposés des aimants 6a et 6b, les champs statiques Hsa 20 et Hsb dans les zones d'entrefer 9a et 9b sont de même sens. Lorsque la bobine 8 est alirnentée par un courant électrique I, le générateur 1 crée un flux magnétique dynamique circulant suivant un circuit magnétique dynamique 19c, traversant la culasse 2 notamment par les pôles statoriques 5a et 5b, les entrefers 9a et 9b, les pôles mobiles 4a et 4b et le noyau 3. Les pôles 25 4a et 5a et l'entrefer 9a sont communes au circuit 19a et 19c. Par ce moyen, des champs magnétiques dynamiques Hda et Hdb sont produits principalement dans les zones d'entrefer 9a et 9b. Le champ Hda dans l'entrefer 9a est de sens opposé au champ Hdb dans l'entrefer 9b. Ces champs sont dits dynamiques car contrôlés par le courant I, contrôlable et variable si nécessaire, à l'opposé des champs Hsa et Hsb des aimants qui sont statiques. Les circuits magnétiques 19a et 19c empruntent en commun les pôles 4a et 5a et l'entrefer 9a. Les circuits magnétiques 19a et 19c permettent ainsi la génération de champ statique Hsa et de champ dynamique Hda se superposant dans la zone commune d'entrefer 9a. Les circuits 19b et 19c empruntent en commun les pôles 4b et 5b et l'entrefer 9b et permettent la génération de champ statique Hsb et de champ dynamique Hdb se superposant dans la zone commune d'entrefer 9b. Lorsque la bobine 8 est alimentée par un courant, les champs Hda et Hdb étant de sens opposés alors que les champs Hsa et Hsb sont de même sens, l'un des entrefers 9a et 9b est traversé d'un champ magnétique total augmenté alors que l'autre entrefer est traversé par un champ magnétique total diminué. Par exemple dans la figure 2, le champ total dans l'entrefer 9a est Hsa - Hda et le champ total dans l'entrefer 9b est Hsb + Hdb. Le pôle statorique dont le champ d'entrefer est augmenté crée une force d'attraction magnétique du pôle mobile qui est supérieure à celle du pôle statorique dont le champ d'entrefer est diminué. Le groupe de pôles mobiles 4 se déplace de manière à aligner les pôles dont le champ d'entrefer est augmenté, ce qui entraîne en translation la partie mobile 12. Dans le cas de la figure 2, la force produite sur le groupe de pôles mobiles 4 est orientée vers le haut. Grâce à la polarisation, la force magnétique totale s'appliquant sur le groupe de pôles mobiles 4 entrainant l'élément mobile 12 est inversible avec le sens du courant I. Au premier ordre la force magnétique totale est proportionnelle au courant I. Cela permet d'obtenir un actionneur magnétique contrôlable en translation dans les deux sens suivant z. La structure de l'actionneur 10 est particulièrement robuste et fiable : La partie mobile 12 peut être fait en une seule pièce en acier ferromagnétique. Le stator 11 peut assurer un bon drainage thermique de la bobine 8 par la culasse 2. Les bobinages sont statiques et les fils ne risquent pas d'être endommagés. Cette structure peut être complétée par un guidage de la partie mobile 12 par rapport au stator 11. Différents types de guidage sont possibles suivant que soit souhaité une liaison linéaire rectiligne ou pivot glissant : guidage élastique, guidage par palier lisse, guidage par palier magnétique... Le guidage choisi autorise suivant les cas un mouvement linéaire suivant z ou un mouvement linéaire et rotatif suivant z. L'entraînement d'une charge se fait en la fixant sur l'un des points de la partie mobile 12. L'actionneur 10 peut aussi être avantageusement utilisé pour transmettre sans contact des déplacements axiaux, des forces axiales ou des vibrations axiales à un arbre tournant. De nombreuses applications industrielles d'usinage en effet sont basées sur un outil tournant suivant un axe z, guidé par palier magnétique. Il serait par ailleurs parfois souhaitable de pouvoir positionner cet outil suivant l'axe z ou le mettre en vibration suivant l'axe z. La mise en vibration axiale de l'outil permet en effet de faciliter l'évacuation des copeaux. L'actionneur 10 peut dans sa configuration en symétrie de révolution et sa capacité à produire des efforts axiaux, de réaliser cette fonction. Pour présenter l'actionneur 10, sa structure était supposée à symétrie de révolution autour de l'axe z. Cependant, dans une autre forme de réalisation, la structure de l'actionneur 10 peut être à symétrie plane, le plan de symétrie étant perpendiculaire à l'axe x. Les parties droites et gauches du stator 1 devant être reliées mécaniquement entre elles, ce qui peut être fait aisément de très nombreuses façons. Pour présenter le fonctionnement de l'actionneur 10, la partie mobile 12 était supposée mobile et soumise à des forces d'entraînement axiales produites par le stator 11 supposé fixe, mais en fonction du besoin leur rôle peut être échangé : La partie mobile 12 est fixe et le stator 11 est alors mobile. Cette mise en oeuvre peut être intéressante par exemple en configuration � proof mass �. La partie mobile 12 est fixée à la structure à exciter. La masse du générateur 1 joue alors de rôle de masse de réaction, profitant de sa valeur supérieur à celle de la partie mobile. Dans une forme particulière, de réalisation, il est intéressant d'avoir les pôles a et b de dimensions identiques pour que les forces du coté a et du coté b soient strictement symétriques. Dans ce cas les distances L5a = L5b = L5 , L6a = L6b =L6;L4a=Lob=L4; Dans une forme particulière de réalisation, telle que représentée à la figure 1, les distances de position des pôles mobiles et statoriques respectent 1 o approximativement les critères préférentiels: L2 +2.L5+2.L6=L3+2.L4 L4 Dans une forme particulière de l'invention, le noyau 33 participe de plus au guidage de la partie mobile 32. Par exemple avec un revêtement approprié ou une lubrification, le noyau 33 et la partie mobile 32 peuvent assurer le rôle d'une liaison pivot glissant. La pièce de liaison 35 est par exemple une pièce tubulaire. Elle peut être ajourée pour être allégée. Elle aussi peut être formée d'une pluralité de tiges reliant des pôles mobiles 34a et 34b. Sur le plan magnétique, la pièce 35 peut être réalisée de 2 façons : Soit elle est non ferromagnétique et son diamètre extérieur peut être égal à celui des pôles mobiles 35a et 35b. Le circuit magnétique dynamique 39c est ainsi réalisé par les pièces 2, 5a, 5b et 33 du stator, les entrefers 29a, 2913, 37 et les pôles mobiles 34a et 34b, sensiblement comme à la figure 2. Soit la pièce 35 est ferromagnétique et son diamètre extérieur doit être inférieur à celui des pôles mobiles 34a et 34b, pour conserver des pôles 34a et 34b saillants et leur permettre de jouer en partie le même rôle que celui décrit à la figure 2. Le circuit magnétique dynamique 39c est ainsi réalisé par les pièces 2, 5a, 5b et 33 du stator, les entrefers 29a, 29b, 37 et les pôles mobiles 34a et 34b, avec une contribution de la pièce 35, agissant en complément du noyau 33. Dans une forme de réalisation avantageuse sur le plan économique, la partie mobile 32 formée de la pièce 35 et les pôles mobiles 34a, 34b est réalisée en une seule pièce ferromagnétique. Cet actionneur présente l'avantage d'entraîner une partie mobile à la fois robuste et de masse considérablement réduite, conduisant à de très bonnes performances dynamiques et une très grande bande passante. La figure 5 présente un actionneur magnétique à petits débattements angulaires contrôlables 40. Le stator 41 est composé d'un générateur 51 et d'un moyen de guidage en rotation tel qu'un arbre fixe 57. Le générateur 51 est agencé en forme d'arc de cercle suivant l'axe curviligne z' de centre O. Il est composé d'une bobine 48, d'une culasse magnétique 52 possédant deux pôles statoriques 45a, 45b sensiblement conformés suivant l'axe z', de deux aimants permanents 46a, 46b placés sur les flancs 53a et 53b de la culasse 52 et deux pièces polaires auxiliaires 47a, 47b placés sur les côtés 54a et 54b des aimants 46a et 46b. La partie mobile 42 comporte un ensemble de pôles mobiles 44 formés des pôles magnétiques saillants 44a et 44b et un noyau magnétique 43. Ce noyau 43 est fixé à un bras 58 guidé en rotation par un guidage 56 autour d'un arbre 57, par exemple avec un roulement à bille. En position centrée, le centre virtuel C' de la partie mobile 42, défini comme le milieu des pôles mobiles 44a et 44b est situé sur l'axe x situé sur le plan de symétrie du stator 41. Le fonctionnement magnétique de l'actionneur 40 est identique à celui des actionneurs 10 et 20. Le système de circuits magnétiques 59, formé de deux circuits statiques 59a et 59b et d'un circuit dynamique 59c est topologiquement identique à celui de l'actionneur 10. Par contre le mouvement de la partie mobile 42 produit par les forces magnétiques dues au stator 41 est une rotation à débattement limitée. L'actionneur produit des déplacements suivant z' contrôlables en changeant le sens du courant I dans la bobine 48. L'entraînement d'une charge se fait en la fixant sur l'un des points de la partie mobile 42. Les largeurs des pôles mobiles et statoriques de l'actionneur 40 sont calculées en prenant les coordonnées curvilignes suivant l'axe z'. Dans ces conditions, suivant une forme de réalisation préférentielle, les largeurs des pôles de l'actionneur 40 respectent approximativement les critères préférentiels définis pour l'actionneur 20. Dans une autre forme de réalisation préférentielle non représentée, les largeurs des pôles en coordonnées curvilignes respectent approximativement les critères préférentiels définis pour l'actionneur 10. La figure 6 présente un actionneur magnétique à petits débattements angulaires contrôlables 60 dont les performances dynamiques sont augmentées. Le stator 61 composé du générateur 51 et d'un noyau magnétique 63. Le noyau 63 est reliée au générateur 51, notamment à la pièce 52, par une pièce non magnétique, non représentée sur la figure 6, dont la principale contrainte est de laisser de l'espace pour la course de la partie mobile 62. Le noyau 63 comporte un moyen de guidage en rotation 66 de l'arbre tournant 67, tel qu'un roulement à bille ou d'un guidage élastique. La partie mobile 62 comporte un ensemble de pôles mobiles 64 formés des pôles magnétiques 64a et 64b, reliés entre eux par une pièce de liaison 68 formée des bras 68a et 68b reliés à l'arbre tournant 67. En position centrée, le centre virtuel C' de la partie mobile 62, défini comme le milieu des pôles mobiles 64a et 64b est situé sur l'axe x situé sur le plan de symétrie du stator 61. Le fonctionnement magnétique de l'actionneur 60 est identique à celui des actionneurs 10 et 20. Le système de circuits magnétiques 69, formé de deux circuits statiques 69a et 69b et d'un circuit dynamique 69c est topologiquement identique à celui de l'actionneur 10. Par contre le mouvement de la partie mobile 44 produit par les forces magnétiques dues au stator 61 est une rotation à débattement limitée. L'actionneur produit des déplacements suivant z' contrôlables en changeant le sens du courant I dans la bobine 48. L'entraînement d'une charge se fait en la fixant sur l'un des points de la partie mobile 62. Les largeurs des pôles mobiles et statoriques de l'actionneur 60 sont calculées en prenant les coordonnées curvilignes suivant l'axe z'. Dans ces conditions, suivant une forme de réalisation préférentielle, les largeurs des pôles de l'actionneur 60 respectent approximativement les critères préférentiels définis pour l'actionneur 20. Dans une autre forme de réalisation préférentielle non représentée, les largeurs des pôles en coordonnées curvilignes respectent approximativement les critères préférentiels définis pour l'actionneur 10. La figure 7 présente un système mécatronique 80 formé d'une structure à actionner 79, d'un actionneur 70 et d'un ensemble électronique 78. Ce système correspond à la mise en oeuvre d'un actionneur en configuration � proof-mass � pour de la génération de forces dynamiques dans la structure 79. Cette configuration permet de produire des vibrations pour des applications d'émissions acoustiques. Par exemple la structure 79 peut être un pavillon de haut parleur que l'on souhaite exciter pour émettre des ondes acoustiques. Cette configuration permet aussi de contrer des vibrations dans les applications d'anti-bruit ou d'anti-vibration. Par exemple la structure 79 peut être une partie de l'aile d'un avion, qui transmet des vibrations à la cabine que l'on souhaiterait atténuer grâce à l'actionneur pour améliorer le confort acoustique des 1 o passagers. L'actionneur 70 comporte un stator 71 identique au stator 31 de l'actionneur 30 et un élément mobile 72, entrainé par un groupe de pôles mobiles 34. L'élément mobile 72 comporte de plus un guidage élastique 73 et une pièce de transmission 74. Le guidage élastique 73 relie la partie mobile 72 par rapport au 15 stator 71 via le noyau fixe 33. Le guidage élastique 73 est formé par exemple de bagues 73a et 73b en élastomère. Elles autorisent une déformation en cisaillement permettant un débattement suivant z de la partie mobile 72 par rapport au stator 71. Le guidage élastique assure un centrage de la partie mobile 72 par rapport au stator 71 en étant raide radialement. La raideur axiale 20 du guidage élastique assure un rappel élastique. Sa raideur axiale et la force magnétique dynamique déterminent la course de l'actionneur. Dans cette configuration �batteur actif (proof mass)�, le stator 71 est mobile et la partie mobile 72 est fixée à la structure 79 à exciter par la pièce de transmission 74. La masse du stator 71 joue alors de rôle de masse de réaction. 25 La structure 79 est faiblement affectée par l'apport de masse de l'élément mobile, celle-ci étant réduite. Les fréquences des modes de la structure 79 seront ainsi peu affectées par l'ajout de l'actionneur, ce qui est un avantage sur le plan du système et du contrôle, car cela permet d'obtenir la bande passante la plus large possible. La fréquence de résonance du premier mode axial de l'actionneur est déterminée par la raideur du guidage 73 et par la masse du stator 71, qui peut être augmentée par une masse additionnelle si la fréquence de résonance doit être abaissée. Les forces magnétiques dynamiques produites entre le stator 71 et la partie mobile 72 sont transmises à la structure 79 en dynamique avec une efficacité maximale autour de la résonance et au dessus de la fréquence de résonance, sur une large bande passante. Le système 80 comporte de plus un système électronique 78. Ce système comporte une électronique d'alimentation 77 fournissant le courant d'alimentation I variable en signe et en amplitude de la bobine 8, une électronique de contrôle 76 et un capteur 75. Le capteur 75 est un capteur fournissant une information sur la vibration, la force ou la position, suivant la grandeur à contrôler à l'aide de l'actionneur. Dans une application de génération de vibration contrôlée en amplitude, le capteur 75 mesure l'amplitude de vibration et l'adresse au contrôleur 76 qui la compare à la consigne et qui commande l'alimentation 77 en appliquant le courant I approprié. Le même dispositif peut être mis en oeuvre pour réaliser une application d'anti-vibration. Revendications1. Actionneur magnétique (10, 20, 30, 40, 60, 70) comprenant : - un stator (11, 21,31,41,61,71) comportant une bobine (8,48) de commande, deux aimants permanents (6a, 6b, 46a,46b) de polarisation, et une culasse magnétique (2, 52) présentant deux pôles statoriques (5a,5b, 45a,45b), - un noyau magnétique (3, 23, 33, 43, 63), - et une partie mobile (12, 22, 32, 42, 62, 72) possédant au moins deux pôles 10 mobiles saillants (4a, 4b, 24a, 24b, 34a, 34b, 44a, 44b, 64a, 64b) coopérant avec lesdits pôles statoriques, caractérisé en ce que les deux aimants permanents à aimantation axiale de polarités opposées, sont localisés sur les flancs (13a, 13b, 53a, 53b) des pôles statoriques, leur aimantation étant perpendiculaire aux flancs des pôles, pour 15 constituer deux circuits magnétiques statiques (19a,19b, 39a,39b, 59a,59b, 69a,69b), empruntant en commun avec le circuit magnétique dynamique (19c,39c, 59c,69c) associé à la bobine de commande (8, 48), un entrefer (9a, 9b, 29a, 29b, 49a, 49b) compris entre les pôles statoriques et les pôles mobiles. 20 2. Actionneur magnétique (10, 20, 30, 40, 60, 70) selon la revendication 1, caractérisé en ce que des pièces magnétiques auxiliaires (7a,7b, 47a,47b) sont fixées sur les flancs (14a, 14b, 54a, 54b) des aimants permanents (6a,6b, 46a,46b). 25 3. Actionneur magnétique (10, 20, 40) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le noyau magnétique (3, 23, 43) est intégré à la partie mobile (12, 22, 42). 19 4. Actionneur magnétique (30, 60, 70) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le noyau magnétique (33, 63) est intégré au stator (31, 61, 71). 5. Actionneur magnétique (10, 20, 30, 70) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie mobile (12, 22, 32, 72) est guidée en translation suivant un axe z. 6. Actionneur magnétique (40, 60) selon l'une des revendications 1 ou 2, 10 caractérisé en ce que la partie mobile (42,62) est guidée en rotation à débattement limité suivant un axe curviligne z'. 7. Actionneur magnétique (30, 60) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pôles mobiles (34a, 34b, 64a, 64b) sont reliées entre eux par une pièce 15 de liaison (35, 68) indépendante du noyau magnétique (33, 63). 8. Actionneur magnétique (30, 60) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le noyau magnétique (3:3, 63) participe au guidage de l'élément mobile (32, 62). 9. Actionneur magnétique (10, 30, 40, 60, 70) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les distances de position des pôles mobiles et statoriques respectent approximativement le critère L2 + 2.L5 + 2.L6 = L3 + 2.L4 25 10. Actionneur magnétique (20, 30, 40, 60, 70) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les distances de position des pôles mobiles et statoriques respectent approximativement le critère L2 + 2.L5 = L23. 20 11.Actionneur magnétique (10, 20, 30) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément mobile (12, 22, 32) et le stator (11, 21, 31) sont à géométrie cylindrique, pour permettre la rotation de l'élément mobile à l'intérieur du stator suivant l'axe z. 12. Système mécatronique (80) comprenant un sous ensemble actionneur magnétique (10, 20, 30, 40, 60, 70) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10 et un second sous ensemble électronique (78) comportant une alimentation électrique (77), une électronique de contrôle (76) et un capteur (75). 13. Système mécatronique (80) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie mobile (12, 22, 32, 42, 62, 72) est fixée à une structure (79) par une pièce de liaison (74) et le stator (11, 21, 31, 41, 61, 71) est attaché à la partie mobile par un guidage élastique (73), pour être apte à produire des vibrations ou des anti-vibrations dans la structure (79). 14. Système mécatronique comprenant un sous ensemble actionneur magnétique (10, 20, 30) selon la revendication 11, et une machine tournante 20 tournant en rotation suivant z, caractérisé en ce que l'élément mobile (12, 22, 32) est apte à transmettre sans contact des petits déplacements axiaux, des vibrations axiales ou des forces axiales suivant l'axe z à un arbre de la machine. 15. Système mécatronique selon la revendication 14 appliqué à la réalisation 25 d'une fonction d'assistance par vibrations au perçage ou à l'usinage.