Brevet FR2959361A1 — publié le 20111028

MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE EN PARTICULIER POUR UN DEMARREUR DE VEHICULE AUTOMOBILE [1] DOMAINE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne une machine électrique tournante dont les caractéristiques de fonctionnement ont été optimisées. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des démarreurs de véhicule automobile. [3] ETAT DE LA TECHNIQUE [4] On connaît des démarreurs de véhicule automobile mettant en io oeuvre des machines électriques munies d'un stator, ou inducteur, constitué d'une culasse et d'une structure aimantée à plusieurs aimants permanents réalisés généralement en ferrite. [5] La machine comporte également un rotor, ou induit, comprenant des conducteurs formant le bobinage du rotor. A cet effet, le rotor 15 comprenant un noyau formé de tôles feuilletées présente des encoches longitudinales séparées par des dents, les conducteurs en forme de U étant enfilés à l'intérieur de ces encoches sur deux couches distinctes : une couche inférieure et une couche supérieure. [6] On sait que dans un tel système les pertes fer sont liées à la 20 variation du champ magnétique dans les parties tournantes, en particulier dans les dents rotoriques où le niveau d'induction et de saturation est très important. L'invention vise à supprimer les pièces tournantes ferromagnétiques qui sont soumises à des champs variables. [7] OBJET DE L'INVENTION 25 [08] A cet effet, on réalise un rotor au moins partiellement en matière plastique. Ainsi le rotor pourra présenter un corps réalisé complètement en matière plastique, ou un corps en deux parties à savoir un paquet de tôles interne et une partie en matière plastique dans laquelle sont noyés les conducteurs. Les conducteurs pourront être positionnés à la périphérie du rotor sur deux couches distinctes ou sur une seule couche. [9] Pour compenser la diminution du couple moteur qui résulte de la suppression de la matière ferromagnétique à l'induit, on pourra remplacer les aimants ferrites habituellement utilisés par des aimants réalisés en NdFeB frittés. Cela va permettre de réduire l'épaisseur des aimants et de ce fait augmenter le diamètre du rotor pour pouvoir positionner facilement tous les conducteurs à la périphérie du rotor sur une même couche. [10] On pourra également utiliser une structure d'aimants de type io Halbach modifiée présentant des portions radiales augmentées. Suivant cette structure, on conserve les dimensions de la culasse d'un stator classique et on adapte les aimants en divisant sensiblement par 2 environ leur épaisseur. Il en résulte un effet Halbach localisé permettant d'assurer une transition magnétique d'un pôle à un autre pour concentrer l'énergie 15 magnétique de l'inducteur auquel se superpose un système d'aimantation radiale qui permet d'optimiser le passage de flux vers les conducteurs du rotor. [11] On pourra aussi utiliser un inducteur de type Halbach partiel complété par des pièces d'acier interpolaires permettant d'augmenter 20 l'inductance d'induit. [12] L'invention permet ainsi notamment : - l'augmentation du rendement de la machine électrique par annulation totale des pertes fer (courants de Foucault, hystérésis), et la quasi-annulation des pertes par commutation puisque l'inductance d'induit est fortement réduite; 25 - la facilitation du procédé de fabrication du rotor puisqu'il il n'y a plus de préoccupation d'isolation électrique entre les conducteurs et les tôles du rotor reliées à la masse ; - l'amélioration de la performance en tension à l'appel de courant du fait de la moindre inertie en rotation. Cela constitue une préoccupation majeure pour la 30 technologie de « stop and start » dans laquelle le moteur est arrêté au feu rouge pour ensuite être redémarré ; - la suppression du bruit magnétique, étant donné que les bords de pôles de l'inducteur ne peuvent plus être soumis à une alternance de réluctance dents-encoches au cours de la rotation de l'induit ; - la suppression de toute saturation magnétique liée à l'induit (saturation liée, de façon classique, aux dents en acier qui séparent les encoches). [013] L'invention concerne donc une machine électrique tournante comportant : - un rotor monté sur un arbre en métal comportant un corps à la périphérie duquel sont installés des conducteurs formant un bobinage dudit rotor, io - un stator positionné autour du rotor comprenant une structure aimantée à aimantation permanente s'étendant suivant une circonférence du stator, le rotor et le stator étant séparés par un entrefer, caractérisée en ce que - le corps du rotor est réalisé au moins partiellement en matière plastique. 15 [014] Selon une réalisation, le corps du rotor est réalisé en matière plastique dans la région des dents qui séparent les encoches près de l'entrefer, à la périphérie du rotor. [015] Selon une réalisation, le corps du rotor est réalisé entièrement en matière plastique. 20 [016] Selon une réalisation, le corps présente un trou avec une saillie, une protubérance associée à l'arbre en métal pénétrant de manière complémentaire dans la saillie. [17] Selon une réalisation, cette protubérance est une clavette intervenant entre une creusure réalisée à la périphérie externe de l'arbre et la 25 saillie ou appartenant à l'arbre. [18] Selon une réalisation, le corps du rotor est en deux parties : - un paquet de tôles interne, et - une partie en plastique surmoulée autour du paquet de tôles. [019] Selon une réalisation, le paquet de tôles comporte des cannelures 30 à sa périphérie externe pour retenir la partie en plastique. [20] Selon une réalisation, la partie en matière plastique présente à chacune de ses extrémités axiales un rebord dirigé vers l'intérieur en direction de l'axe du rotor, le paquet de tôles étant pris en sandwich entre les rebords en sorte que la partie est bloquée axialement par le paquet de tôles formant entretoise entre les rebords. [21] Selon une réalisation, le rebord est de forme annulaire ou est fractionné. [22] Selon une réalisation, les conducteurs sont positionnés sur une même couche. io [023] Selon une réalisation, les conducteurs sont noyés dans le plastique du corps du rotor. [24] Selon une réalisation, les conducteurs présentent une section transversale de forme allongée, par exemple sensiblement rectangulaire. [25] Selon une réalisation, les sections des conducteurs sont orientées 15 radialement suivant leur grande dimension. [26] Selon une réalisation, les conducteurs sont positionnés en quinconce à la périphérie du rotor. [27] Selon une réalisation, les conducteurs sont situés côte à côte le plus loin possible de l'axe de rotation pour matérialiser une nappe de courant 20 à la périphérie du rotor. [28] Selon une réalisation, le plastique utilisé pour la réalisation du rotor est un plastique de type PEEK (polyétheréthercétone). [29] Selon une réalisation, le stator est constitué d'une culasse de fermeture de flux et d'un ensemble d'aimants permanents réalisés en NdFeB 25 ayant une direction d'aimantation radiale. [30] Selon une réalisation, le stator comporte : - des régions aimantées présentant une aimantation de direction radiale définissant les pôles de la machine, - des régions de transition magnétique présentant une direction d'aimantation autre que radiale situées entre deux régions d'aimantation radiale, - les régions d'aimantation radiale occupant une zone radiale plus étendue que les zones radiales occupées par les régions d'aimantation autre que radiale. [031] Selon une réalisation, entre deux aimants présentant une aimantation radiale consécutifs, les régions d'aimantation autre que radiale sont constituées par : - un région d'aimantation sensiblement orthoradiale, et io - de part et d'autre de cette région, deux régions ayant une direction d'aimantation différente des directions radiale et orthoradiale, cette direction d'aimantation formant par exemple avec la direction radiale un angle d'environ 45°. [32] Selon une réalisation, le stator comporte en outre des pièces 15 d'acier interpolaires intercalées radialement entre deux pôles successifs du stator. [33] Selon une réalisation, les pièces d'acier interpolaires se substituent aux régions d'aimantation orthoradiale. [34] Selon une réalisation, les pièces d'acier interpolaires présentent 20 une forme parallélépipèdique ou une forme d'arche. [35] L'invention concerne en outre un démarreur équipé d'une machine électrique selon l'invention. [36] BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [37] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui 25 suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : [38] Figure 1 : une représentation schématique d'un démarreur selon l'invention ; [39] Figure 2: une vue de côté d'un rotor d'une machine selon l'invention réalisé partiellement en plastique ; [40] Figure 3: une vue de face d'un rotor d'une machine selon l'invention présentant des encoches sur sa périphérie externe ; [041] Figure 4: une vue de face d'un rotor d'une machine selon l'invention dans lequel les conducteurs sont positionnés à sa périphérie sur une seule couche ; [42] Figure 5 : une vue de face du rotor d'une machine selon l'invention dans lequel les conducteurs positionnés à sa périphérie sont maintenus par io une frette ; [43] Figure 6: une vue de face d'un rotor d'une machine selon l'invention dans lequel les conducteurs de forme aplatie présentent une orientation radiale ; [44] Figure 7: une vue de face d'un rotor d'une machine selon 15 l'invention dans lequel les conducteurs sont positionnés sur deux couches distinctes en quinconce ; [45] Figures 8a-8b : une vue partielle de la périphérie du rotor de la machine selon l'invention dans lequel les conducteurs présentant une forme aplatie sont respectivement positionnés en quinconce ou suivant une 20 direction orthoradiale ; [46] Figures 9a-9b : des vues de face d'un rotor selon l'invention présentant un noyau en tôles et une partie en plastique surmoulée dans lequel les conducteurs sont noyés dans la partie en plastique sur deux couches ou une seule ; 25 [047] Figure 10 : une vue schématique de côté du rotor de la machine des Figures 9a-9b ; [048] Figure 11 : une vue de face du noyau métallique du rotor des Figures 9 et 10 comportant des cannelures à sa périphérie externe ; [49] Figure 12 : une vue de face d'un stator de la machine selon l'invention à 6 pôles comportant des aimants réalisés en NdFeB ; [50] Figures 13a-13b : des représentations schématiques respectivement d'un stator comportant une structure aimantée de type Halbach connue et d'un stator selon l'invention comportant une structure Halbach modifiée présentant des régions d'aimantation radiales augmentées ; [51] Figure 14 : une représentation schématique d'un stator selon l'invention comportant une structure Halbach modifiée comportant des pièces io d'acier interpolaires intercalées entre deux pôles successifs de la machine ; [52] Figure 15 : une représentation schématique d'une variante de la Figure 14 dans laquelle les pièces interpolaires présentent une forme d'arche. [53] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent les 15 mêmes références d'une figure à l'autre. [54] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [55] La Figure 1 montre une représentation schématique d'un démarreur 1 pour moteur à combustion de véhicule automobile. Ce 20 démarreur 1 comprend un moteur électrique comportant, d'une part, un rotor 2, encore appelé induit, monté sur un arbre 2.1 métallique d'axe de rotation X, et d'autre part, un stator 3, encore appelé inducteur, installé autour du rotor 2 avec présence d'un entrefer. Ce stator 3 comporte une culasse 4 métallique portant une structure aimantée 5 à aimantation permanente. Le 25 rotor 2, de forme annulaire, comporte un corps de rotor 7 solidaire de l'arbre 2.1 et un bobinage 8 formé par des conducteurs 36 (visibles sur la Figure 2) installés à la périphérie du rotor 2. [56] Dans l'exemple illustré, la machine électrique tournante, formée par le démarreur 1, est de type à six pôles. Le bobinage 8 forme, de part et 30 d'autre du corps de rotor 7, un chignon avant 9 et un chignon arrière 10. Le rotor 2 est pourvu, à l'arrière, d'un collecteur 12 comprenant une pluralité de pièces de contact, ici des lames électriquement conductrices telles que des lames en cuivre, connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l'exemple considéré par des fils, du bobinage 8. Les lames du collecteur sont portées par un support en matière plastique solidaire de l'arbre. Le support du collecteur est, pour une bonne tenue en température, en matière plastique thermodurcissable, telle qu'une matière plastique phénolique thermodurcissable par exemple de la bakélite. [57] Un groupe de balais 13 et 14, ici radiaux, est prévu pour l'alimentation électrique du bobinage 8, l'un des balais 13 étant relié à la io masse du démarreur 1 et un autre des balais 14 étant relié à une borne électrique 15 d'un contacteur 17 via un fil 16. Les balais sont par exemple au nombre de quatre. Les balais 13 et 14 viennent frotter sur les lames du collecteur 12 lorsque le rotor 2 est en rotation, permettant l'alimentation du bobinage 8 du rotor 2 par commutation du courant électrique dans des 15 sections du rotor 2. [58] Le démarreur 1 comporte en outre un ensemble lanceur 19 monté de manière coulissante sur un arbre d'entraînement 18 destiné à être entraîné en rotation autour de l'axe X par le rotor 2 lorsque le bobinage 8 de celui-ci est alimenté électriquement. Un ensemble réducteur de vitesse 20 20 est interposé entre l'arbre 2.1 du rotor 2 et l'arbre d'entraînement 18, de manière connue en soi. En variante, le démarreur 1 peut être du type 'Direct Drive', dépourvu de réducteur de vitesse. L'arbre 18 est donc distinct ou confondu avec l'arbre 2.1 du rotor 2. [59] L'ensemble lanceur 19 comporte un élément d'entraînement 21 25 destiné à s'engager sur un organe d'entraînement du moteur à combustion, non représenté. Cet organe d'entraînement est dans un mode de réalisation une poulie 21 recevant une courroie coopérant avec à une poulie du vilebrequin du moteur à combustion. L'élément d'entraînement 21 est dans un autre mode de réalisation un élément d'engrenage, le plus souvent un 30 pignon, configuré pour entraîner en rotation une couronne dentée de démarrage reliée de manière rigide ou élastique au vilebrequin du moteur à combustion. L'ensemble lanceur 19 comprend, de manière connue, en outre un entraîneur 23 et une roue libre 22, par exemple à galets, intercalée entre l'entraîneur 23 et l'élément d'entraînement 21. L'entraîneur 23 présente un manchon doté à sa périphérie interne de cannelures de forme hélicoïdale venant en prise avec des cannelures complémentaires de forme hélicoïdale ménagée à la périphérie externe de l'arbre 18. [060] La roue libre 22 et l'entraîneur 23 sont configurés pour présenter une gorge 24 de réception de l'extrémité inférieure 25 d'une fourchette 27 d'actionnement de l'ensemble lanceur 19. Cette fourchette 27, de manière connue, présente un point intermédiaire de pivotement et une extrémité supérieure reliée à articulation à une tige attelée au noyau mobile d'un io contacteur électromagnétique 17. Ce noyau mobile est destiné à agir sur un poussoir portant un contact mobile en forme de plaquette destinée à venir en contact avec la borne 15 reliée au balai 1 et avec une borne 29 reliée via un élément de liaison électrique, notamment un fil 30, à une alimentation électrique du véhicule, notamment une batterie. Pour plus de précisions sur 15 le contacteur 17 et d'une manière générale sur le démarreur on se reportera par exemple au document US 7 375 606, sachant que la culasse du moteur électrique appartient au carter du démarreur. [61] Cette fourchette 27 est réalisée par exemple par moulage d'une matière plastique. La fourchette 27 est destinée à être actionnée par le 20 noyau mobile du contacteur 17 pour déplacer l'ensemble lanceur 19 par rapport à l'arbre d'entraînement 18, suivant l'axe X, entre une première position dans laquelle le contact mobile du contacteur 17 est en contact avec les bornes 14, 29 et alimente électriquement le bobinage 8 du rotor 2 pour faire tourner le rotor 2 et entraîner l'organe d'entraînement du moteur à 25 combustion par l'intermédiaire de son élément d'entraînement 21, et une deuxième position dans laquelle l'ensemble lanceur 19 est désengagé de l'organe d'entraînement du moteur à combustion et le contact mobile désengagé des bornes 14, 29. [62] La Figure 2 montre une vue de côté du rotor 2 selon l'invention. Ce 30 rotor 2 monté sur l'arbre 2.1 porte le colleteur 12 du type dit « tambour ». Ce collecteur 12 présente les lames électriquement conductrices référencées 33 sur lesquelles viennent frotter les balais 13, 14. Le rotor 2 comporte un corps 34 à la périphérie externe duquel sont installés les conducteurs 36 pour former le bobinage 8. Chaque conducteur 36 est ici revêtu d'une couche électriquement isolante, telle que de l'émail, et présente deux branches 36.1 reliées par un fond 36.2 de manière à former un U, les extrémités de ces conducteurs 36 étant soudées sur les lames 33. Les lames 33 et les conducteurs 36 sont dans un mode de réalisation en cuivre. On notera la présence d'une frette (non référencée) au niveau des extrémités des branches 36.1 pour éviter une désolidarisation des conducteurs 36 par rapport aux lames sous l'effet de la force centrifuge. [63] De manière connue, la structure aimantée 5 du stator 3 crée un io champ magnétique qui se propage dans le rotor 2. Selon une caractéristique le corps 34 de forme annulaire est au moins partiellement en matière plastique pour diminuer les pertes dans le circuit magnétique, appelées pertes de fer, c'est-à-dire les pertes par courant de Foucault et les pertes par hystérésis lorsque le rotor 2 tourne. Cela permet donc d'augmenter le 15 rendement et le couple du moteur électrique et également de réduire les bruits, de faciliter la conception du rotor 2, de diminuer l'inertie du rotor 2 et de ménager notamment le moteur électrique du démarreur. [64] Dans une première réalisation de l'invention montrée sur la Figure 3, le corps 34 est, pour limiter voire supprimer les pertes de fer et diminuer 20 au maximum l'inertie du rotor, réalisé entièrement en matière plastique en étant traversé centralement par l'arbre 2.1 métallique. Le corps 34 présente alors à sa périphérie interne un trou 38 avec une saillie 39. Le trou 38 est dédié au passage de l'arbre 2.1, une protubérance 40 associée à l'arbre 2.1 en métal pénétrant de manière complémentaire dans la saillie 39 pour 25 entraînement en rotation du corps 34. Cette protubérance 40 est dans un mode de réalisation une clavette 40.1 intervenant entre une creusure 40.2 réalisée à la périphérie externe de l'arbre 2.1 et la saillie 39. En variante, la protubérance 40 appartient à l'arbre 2.1. En variante, il n'est pas prévu de saillie 39. L'arbre 2.1 étant cannelé comme visible partiellement à la figure 2, 30 le corps 34 du rotor est emmanché à force sur l'arbre 2.1 pour être maintenu solidairement en rotation avec l'arbre 2.1. La protubérance 40 et les cannelures permettent également une liaison axiale du corps 34 avec l'arbre 2.1, sachant que les cannelures de l'arbre créent des sillons dans le corps 34 avec formation d'un bourrelet d'extrémité. [65] En variante, le corps 34 comporte au moins deux saillies 39 diamétralement opposées représentées en traits discontinus pour un bon équilibrage de l'arbre 2.1. Ces saillies 39 sont destinées à entrer en coopération de forme avec les protubérances 40 correspondantes portées par l'arbre 2.1. Dans tous les cas, on peut prévoir deux gorges dans l'arbre dans lesquelles pénètre la matière plastique des extrémités du corps 34 pour bloquer axialement le corps 34 par rapport à l'arbre 2.1. [66] Suivant cette réalisation, le rotor 2 présente des encoches 41 ménagées à la périphérie externe de son corps 34 et séparées par des dents io 42 en matière plastique. Les conducteurs 36 pourront être insérés dans des encoches 41 sur deux couches : une couche supérieure et une couche inférieure. Suivant cette configuration, les branches des conducteurs 36 se situent à différentes distances radiales de l'axe de rotation du rotor 2. [67] En variante, comme représenté sur la Figure 4, tous les 15 conducteurs 36 sont positionnés sur une seule couche 43 à la périphérie du corps 34 pour maximiser le moment des forces de Laplace produites par les conducteurs 36 et augmenter encore le couple du moteur électrique du démarreur. [68] Comme représenté sur la Figure 5, les conducteurs 36 pourront 20 être plaqués contre la périphérie externe du corps 34 et maintenus radialement par une frette 45 pour éviter que les effets de la force centrifuge s'exercent sur ces conducteurs 36. Alternativement, les conducteurs 36 sont noyés dans le plastique du corps 34. [69] Les conducteurs 36 pourront avoir une section ronde comme 25 représenté sur les Figures 3 à 5, ou une forme aplatie avec une section transversale de forme allongée, par exemple sensiblement rectangulaire, pour maximiser la surface d'échange thermique entre ceux-ci et le cas échéant la masse du rotor 2. Ces conducteurs 36 pourront être orientés suivant leur grande dimension 47 radialement suivant la direction F1, comme 30 représenté sur la Figure 6. [70] En variante, comme représenté sur les Figures 7 et 8a, ces conducteurs 36 sur une ou deux couches pourront être positionnés en quinconce, les conducteurs 36 ayant alors une inclinaison i variable entre la direction radiale F1 et une direction orthoradiale F2 sensiblement perpendiculaire à la direction F1. A cet effet, le corps 34 du rotor 2 pourra être pourvu à sa périphérie d'encoches inclinées. [071] A l'extrême, comme représenté sur la Figure 8b, dans la direction orthoradiale F2, les régions conductrices aplaties sont situées côte à côte le plus loin possible de l'axe X de rotation pour matérialiser une nappe de courant à la périphérie du rotor 2. [72] Suivant une autre réalisation montrée sur les Figures 9a-9b et 10, io le corps 34 du rotor est en deux parties : un paquet 48 de tôles interne et une partie 49 en plastique surmoulée autour du paquet 48 de tôles. Une telle réalisation permet d'avoir un bon couplage magnétique entre l'inducteur 3 et l'induit 2, sans que l'induction ne soit trop élevée dans les zones où il peut y avoir des pertes fer lors de la rotation. De préférence, pour retenir la partie 15 49 en plastique, le paquet 48 de tôles présente des cannelures 50 qui s'étendent longitudinalement sur sa périphérie externe comme cela est représenté sur la Figure 11. Les cannelures 50, ici en forme de dents sont ancrées dans l'ouverture centrale de la partie 49, cette ouverture constituant la périphérie interne de la partie 49. Le paquet 48 de tôles est lié en rotation 20 à l'arbre 2.1 de manière classique à l'aide de cannelures notamment. [73] On notera que la partie en matière plastique 49, dans laquelle sont noyés les conducteurs 36, présente dans le mode de réalisation de la figure 10 à chacune de ses extrémités axiales un rebord dirigé vers l'intérieur en direction de l'axe X. Le rebord est dans un mode de réalisation de forme 25 annulaire. Le paquet de tôles est ainsi pris en sandwich entre les rebords en sorte que la partie 49 est bloquée axialement par le paquet de tôles formant entretoise entre les rebords. En variante le rebord est fractionné. [74] Comme précédemment, les conducteurs 36 pourront être positionnés sur deux couches à la périphérie externe du corps 34 du rotor (cf 30 Figure 9a) ou sur une seule couche 43 (cf Figure 9b). Suivant les applications, le rayon R1, R2 du paquet 48 de tôles varie, ce dernier étant plus grand lorsque les conducteurs 36 sont positionnés sur une seule couche (cf rayon R1) que lorsqu'ils sont positionnés sur deux couches (cf rayon R2). Dans un exemple, le diamètre du rotor étant de 60 mm, le paquet 48 de tôles présente un rayon R2 de l'ordre de 20 mm ; tandis que la partie 49 en matière plastique à deux couches présente une épaisseur el de l'ordre de 10 mm. Dans un autre exemple, le paquet 48 de tôles présente un rayon R1 de l'ordre de 25 mm ; tandis que la partie 49 en matière plastique à une seule couche présente une épaisseur e2 de l'ordre de 5 mm. Dans cet exemple le diamètre externe du stator, plus précisément de sa culasse métallique 52 est de 71 mm. [75] Le plastique utilisé pour la réalisation du corps 34 du rotor 2 est io une matière plastique thermodurcissable qui résiste bien à la chaleur. Cette matière plastique thermodurcissable est par exemple une matière plastique phénolique thermodurcissable, telle que de la bakélite en sorte que dans un mode de réalisation le corps 34 est dans la même matière que le support des lames du collecteur en étant, dans un mode de réalisation monobloc avec le 15 corps. En variante, on utilise une matière plastique thermodurcissable à base de styrène. Dans un autre mode de réalisation on pourra utiliser une matière plastique de type PEEK (polyétheréthercétone) qui dispose d'une excellente tenue en température. [76] La matière plastique du corps 34 peut donc être la même matière 20 plastique que celle du support des lames du collecteur ou différente de celle de ce support. Le corps 34 est dans un mode de réalisation monobloc avec ce support ou en variante distincte de ce support. On notera que le rotor avec un corps au moins partiellement en matière plastique est plus léger et que cela est avantageux dans le cas ou le démarreur réalise la fonction 25 « Stop Start » (Arrêt du moteur à combustion par exemple au feu rouge au feu rouge puis redémarrage du moteur à combustion). La matière plastique ménage le revêtement des conducteurs 36 car elle est moins agressive que les bavures d'un corps de rotor en paquet de tôles. Lorsque le corps 34 comporte un paquet de tôles interne cela permet de bien canaliser le champ 30 magnétique pour que le champ magnétique traverse radialement les conducteurs 36 de manière décrite ci-après. [77] Comme représenté sur la Figure 12, l'inducteur 3 est constitué d'une culasse métallique 4 de fermeture de flux, par exemple en fer, entourant un ensemble d'aimants permanents 54 à aimantation radiale définissant les pôles de l'inducteur 3. Le rotor 2 et le stator 3 sont séparés l'un de l'autre par un entrefer E. Le stator 3 pourra comporter en outre de façon connue des shunts magnétiques consistant en des segments d'acier juxtaposés aux aimants 54. Les aimants 54 seront de préférence des aimants en terre rare, par exemple du type NdFeB (Néodyme, fer, bore) qui génèrent un champ magnétique très supérieur à celui des aimants de type ferrite. Ce type d'aimant permet ainsi de réduire l'épaisseur des aimants 54 utilisés, ce qui autorise l'augmentation du diamètre du rotor 2 pour permettre io le positionnement des conducteurs 36 sur une même couche. Ainsi pour un même diamètre externe de culasse on peut augmenter le diamètre externe du rotor 2. Par exemple avec un diamètre externe de culasse de 71 mm, le diamètre externe du rotor peut être de manière précitée de 60 mm contre 57 mm dans l'art antérieur. On note que la proportion des épaisseurs d'aimants 15 54 et de culasse 4 est telle que l'épaisseur est plus faible côté aimants 54 et plus importante côté culasse 4. [78] L'invention pourra être mise en oeuvre avec une structure aimantée du type radiale (Figure 12) ou de type Halbach décrite dans le document FR A 2 910 192 ou de type Halbach modifié (Figures 13b à 15). La 20 Figure 13a, tout comme les Figures 9a-9b précédentes, montre un stator 3 mettant en oeuvre une structure aimantée de type Halbach connue de l'homme du métier. Suivant cette configuration, entre deux pôles magnétiques consécutifs N et S de la structure aimantée, l'angle entre la direction d'aimantation de la structure et la direction radiale F1 varie de 25 manière monotone et discontinue, sans rebroussement angulaire. Ce document montre également (figures 6 à 23) des modes de fixation des aimants, notamment à l'aide de pattes. Pour plus de précisions on se reportera à ce document. [79] Plus précisément (Figure 12), à l'intérieur de la culasse 4 de 30 fermeture de flux, le stator 2 comporte des aimants 56a présentant une aimantation de direction radiale F1 définissant les six pôles de la machine, dont trois pôles nord N et trois pôles sud S en regard de l'intérieur du rotor 2. Les pôles sont alternés circonférentiellement. [80] Dans le mode de réalisation des figures 9a, 9b et 13a, entre deux aimants 56a consécutifs, sont disposés trois aimants permanents dont : - un aimant 56b ayant une direction d'aimantation sensiblement orthoradiale F2 perpendiculaire à la direction F1, et - de part et d'autre de cet aimant 56b, deux aimants 56c ayant une direction d'aimantation différente des directions radiale et orthoradiale. Dans l'exemple considéré, la direction d'aimantation est sensiblement uniforme au sein de chaque aimant et forme avec la direction radiale F1 un angle d'environ 45°. [81] Une telle structure permet de concentrer l'énergie magnétique vers io l'entrefer E, entre le rotor 2 et le stator 3, ce qui correspond à une réduction significative de l'induction à l'extérieur de la structure aimantée et une augmentation significative de l'induction vers l'intérieur où se trouve l'induit. [82] L'invention pourra aussi être mise en oeuvre avec un stator 3 présentant une structure de Halbach modifiée montrée sur la Figure 13b. 15 [083] Dans cette structure, les aimants 56a ayant une direction d'aimantation radiale occupent une région radiale Zr plus étendue que celles Zr' occupées par les autres aimants 56b, 56c ayant une direction d'aimantation non radiale et assurant la transition de la direction du champ entre deux régions radiales 56a successives. 20 [084] Dans cet exemple de réalisation, le nombre de transitions angulaires entre deux aimants 56a présentant une direction d'aimantation radiale successifs est égal à 3 avec un aimant 56b présentant une direction d'aimantation orthoradiale et des aimants 56c situés de part et d'autre présentant une direction d'aimantation autre que radiale ou orthoradiale. La 25 direction d'aimantation forme avec la direction radiale F1 un angle d'environ 45°. En variante, le nombre de transitions angulaires entre deux pôles consécutifs de la machine pourrait être différent de 3. [085] Il en résulte un effet Halbach localisé de transition entre les régions 56a d'aimantation radiale auquel se superpose un système d'aimantation 30 radiale qui permet d'optimiser le passage de flux vers les conducteurs 36 du rotor 2 de la machine électrique. [86] Les aimants permanents présentent des dimensions identiques de sorte que la structure aimantée a une épaisseur P mesurée suivant la direction F1 sensiblement constante lorsque l'on se déplace sur la circonférence F3. Les aimants 56a-56c sont de préférence de type NdFeB, ce qui permet de diminuer de moitié l'épaisseur utile d'un inducteur Halbach classique. Il est ainsi possible d'augmenter le diamètre du rotor 2 pour passer du rayon R2 au rayon R1, afin de compenser le faible couple électromagnétique moteur dû à la suppression du fer dans le rotor 2. [87] Chaque aimant 56a-56c présente ici une seule direction io d'aimantation particulière, ces aimants étant avantageusement anisotropes. Alternativement, on utilise des aimants avec des propriétés isotropes présentant chacun plusieurs directions d'aimantation, la proportion angulaire Zr, Zr' des régions aimantées étant conservée. [88] En variante, pour augmenter l'inductance d'induit, il est possible 15 d'intercaler radialement des pièces 68 d'acier interpolaires entre deux pôles successifs du stator 3. Les zones de transition magnétiques 56c entre deux pôles successifs se situent alors de part et d'autre des pièces interpolaires 68. Les pièces interpolaires 68 sont positionnées dans un exemple à la place des régions d'aimantation orthoradiales 56b d'une structure Halbach. 20 [089] Les pièces interpolaires présentent une forme parallélépipédique mais elles pourraient alternativement présenter une forme d'arche comme cela est montré sur la Figure 15. [90] Une telle configuration permet également de compenser le niveau trop faible de couple électromagnétique moteur dû par exemple à la 25 suppression du fer dans le rotor 2. [91] Bien entendu on peut utiliser d'autres aimants en terre rare, par exemple à base de Samarium Cobalt. [92] On appréciera que lorsque le corps 34 présente un paquet de tôles internes 48 que le champ magnétique est dirigé perpendiculairement aux 30 conducteurs. Dans les réalisations du type Halbach modifié une partie du flux passe par la culasse 4, alors qu'avec un inducteur Halbach classique il ne passe quasiment pas de flux par la culasse 4. 20 REVENDICATIONS1. Machine électrique tournante comportant : - un rotor (2) monté sur un arbre (2.1) en métal comportant un corps 5 (34) à la périphérie duquel sont installés des conducteurs (36) formant un bobinage dudit rotor (2), - un stator (3) positionné autour du rotor (2) comprenant une structure aimantée à aimantation permanente s'étendant suivant une circonférence du stator (3), le rotor (2) et le stator (3) étant séparés par un entrefer (E), io caractérisée en ce que - le corps (34) du rotor (2) est réalisé au moins partiellement en matière plastique. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps 15 (34) du rotor est réalisé en matière plastique dans la région des dents qui séparent les encoches (41) près de l'entrefer (E), à la périphérie du rotor (2). 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le corps (34) du rotor (2) est réalisé entièrement en matière plastique. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le corps présente un trou (38) avec une saillie (39), une protubérance (40) associée à l'arbre (2.1) en métal pénétrant de manière complémentaire dans la saillie. 25 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que cette protubérance (40) est une clavette (40.1) intervenant entre une creusure réalisée à la périphérie externe de l'arbre (2) et la saillie (39) ou appartenant à l'arbre (2.1). 30 6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps (34) du rotor (2) est en deux parties : - un paquet (48) de tôles interne, et - une partie (49) en plastique surmoulée autour du paquet (48) de tôles. 35 20 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le paquet (48) de tôles comporte des cannelures (50) à sa périphérie externe pour retenir la partie (49) en plastique. 8. Machine selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la partie en matière plastique (49) présente à chacune de ses extrémités axiales un rebord dirigé vers l'intérieur en direction de l'axe (X) du rotor (2), le paquet de tôles (48) étant pris en sandwich entre les rebords en sorte que la partie (49) est bloquée axialement par le paquet de tôles formant entretoise io entre les rebords. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le rebord est de forme annulaire ou est fractionné. 15 10. Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les conducteurs (50) sont positionnés sur une même couche. 11. Machine selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les conducteurs (36) sont noyés dans le plastique du corps (34) du rotor. 12. Machine selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les conducteurs (36) présentent une section transversale de forme allongée, par exemple sensiblement rectangulaire. 25 13. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que les sections des conducteurs (36) sont orientées radialement suivant leur grande dimension (47). 14. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que les 30 conducteurs (36) sont positionnés en quinconce à la périphérie du rotor (2). 15. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que les conducteurs sont situés côte à côte le plus loin possible de l'axe de rotation pour matérialiser une nappe de courant à la périphérie du rotor (2). 35 16. Machine selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que le plastique utilisé pour la réalisation du rotor est un plastique de type PEEK (polyétheréthercétone). 17. Machine selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le stator (3) est constitué d'une culasse (4) de fermeture de flux et d'un ensemble d'aimants permanents (54, 56) réalisés en NdFeB ayant une direction d'aimantation radiale. io 18. Machine selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le stator (3) comporte : - des régions aimantées (56a) présentant une aimantation de direction radiale (F1) définissant les pôles de la machine, - des régions (56b) de transition magnétique présentant une direction 15 d'aimantation autre que radiale situées entre deux régions (56a) d'aimantation radiale, - les régions (56b) d'aimantation radiale occupant une zone radiale (Zr) plus étendue que les zones radiales (Zr') occupées par les régions (56b, 56c) d'aimantation autre que radiale. 20 19. Machine électrique selon la revendication 18, caractérisée en ce que, entre deux aimants (56a) présentant une aimantation radiale consécutifs, les régions d'aimantation autre que radiale sont constituées par : - un région (56b) d'aimantation sensiblement orthoradiale (F2), et 25 - de part et d'autre de cette région, deux régions (56c) ayant une direction d'aimantation différente des directions radiale et orthoradiale, cette direction d'aimantation formant par exemple avec la direction radiale (F1) un angle d'environ 45°. 30 20. Machine selon la revendication 18 ou 19, caractérisée en ce que le stator (3) comporte en outre des pièces (68) d'acier interpolaires intercalées radialement entre deux pôles successifs du stator (3). 21. Machine selon la revendication 20, caractérisé en ce que les pièces (68) d'acier interpolaires se substituent aux régions (56b) d'aimantation orthoradiale. 22. Machine selon la revendication 20 ou 21, caractérisée en ce que les pièces (68) d'acier interpolaires présentent une forme parallélépipédique ou une forme d'arche. 23. Démarreur équipé d'une machine électrique selon l'une des io revendications 1 à 22.