Brevet FR3149737A1 — publié le 20241213

La présente invention concerne, selon un aspect, une machine électrique (10) homopolaire, configurée pour entraîner en rotation un élément rotatif (5) autour d’un axe de rotation (X) de la machine électrique (10) ou pour générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique transmise par ledit élément rotatif (5), l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10) définissant une direction axiale, la machine électrique (10) comprenant : Un stator (1) disposé autour de l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10), comprenant une première face (6) sensiblement cylindrique dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10) et deux deuxième faces (7, 7’) disposés selon des plans sensiblement normaux à l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10), les premières et deuxièmes faces délimitant une zone intérieure du stator autour de l’axe de rotation (X), Un rotor (2), reçu dans la zone intérieure du stator (1), et définissant entre le rotor (2) et chaque deuxième face (7, 7’) du stator (1) un entrefer (8), Une bobine d’excitation (4) du rotor (2), fixe par rapport au stator (1) et disposée autour du rotor (2), la bobine d’excitation (4) étant alimentée par un courant électrique continu, la bobine d’excitation (4) étant configurée pour générer un flux magnétique dans le rotor (2) par induction magnétique, un bobinage statorique (3, 3’) étant disposé sur au moins une des deuxièmes faces (7, 7’), le rotor étant configuré pour générer un flux magnétique sensiblement unidirectionnel orienté selon la direction axiale dans l’entrefer (8). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Machine électrique homopolaire, notamment pour turbomachine d’aéronef DOMAINE DE L'INVENTION L’invention concerne de manière générale le domaine des machines électriques, et plus particulièrement des machines de type homopolaire. Elle trouve avantageusement application dans le domaine de l’aéronautique, notamment pour des turbomachines d’aéronef. ETAT DE LA TECHNIQUE Les machines électriques permettent de convertir une énergie mécanique en une énergie électrique, ou vice-versa. Ce processus étant réversible, une machine électrique peut fonctionner dans un sens de conversion d’une énergie mécanique à une énergie électrique, ou dans un sens inverse de conversion d’une énergie électrique à une énergie mécanique. Dans le domaine de l’aéronautique, on parle de « génératrice » pour une machine électrique fonctionnant afin de générer une énergie électrique à partir d’une énergie mécanique. De telles machines permettent notamment de générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique fournie par la rotation de l’arbre d’une turbomachine telle qu’une turbine à gaz. Ceci permet, par exemple, de fournir en énergie électrique un réseau fonctionnant en courant alternatif qui alimente les organes dits primaires d’un aéronef, comprenant les équipements liés à la navigation, aux commandes de vol et de propulsion, etc. Il est connu d’intégrer des génératrices dans un dispositif dit « générateur de fréquence variable » (en anglais VFG pour Variable Frequency Generator ) qui permet l’alimentation du réseau électrique avec une fréquence variable qui dépend du régime de la turbomachine. On connaît des machines électriques à aimants permanents (en anglais Permanent magnet machine ou PMG), dont le rotor comprend des aimants permanents générant un flux magnétique dans l’entrefer avec un bobinage statorique disposé sur le stator. Ces machines peuvent atteindre des couples mécaniques élevés et présentent l’avantage d’avoir des pertes rotoriques faibles. Cependant, les aimants permanents sont formés de terres rares, chères, et dont l’utilisation connaît une croissance rapide, de sorte que leur coût risque d’augmenter fortement dans le futur. En outre, la magnétisation des aimants permanents n’étant pas contrôlable, il est difficile de désexciter une telle machine électrique, ce qui est problématique en cas de défaillance de la turbomachine. Enfin, ce type de machine électrique ne peut pas dépasser une certaine vitesse de rotation, au-delà de laquelle on risque d’endommager les aimants permanents du rotor. Un autre type de machine électrique connu de l’état de la technique est la machine à balais. Dans ce type de machine, des balais en graphite permettent la transmission d’un courant au rotor, formé d’un électroaimant. Le coût de maintenance de telles machines est élevé du fait de l’usure des balais. En outre, les vitesses de rotation atteintes par ces machines ne sont pas satisfaisantes pour les applications aéronautiques. Plus récemment, une solution a été proposée dans le domaine aéronautique, à savoir une topologie de génératrice dite « tri-étagée ». Pour un exemple d’application de ce type de génératrice, on pourra avantageusement se référer à la demande de brevet WO2019/229390. Ce type de génératrice présente un étage principal où l’essentiel de la conversion électromécanique a lieu, un étage d’excitation où un système d’excitation sans balais et sans bagues (en anglais brushless ) comprenant une bobine d’excitation alimentée en courant continu permet l’excitation du rotor, et un étage à aimants permanents (étage PMG), qui génère l’énergie électrique nécessaire à la bobine du système d’excitation. Cette topologie présente plusieurs avantages : l’auto-alimentation – l’étage d’excitation étant alimenté par l’étage PMG ; une régulation simple et une facilité de désexcitation en cas de défaut. En outre, les génératrices tri-étagées sont couramment utilisées dans le domaine aéronautique et représentent une topologie éprouvée, avec un comportement prévisible. Cependant, les génératrices tri-étagées sont volumineuses et représentent une part non négligeable de la masse embarquée de la turbomachine, ce qui est en soi un inconvénient majeur du fait de l’augmentation de consommation spécifique de carburant que cela peut engendrer. En outre, ce poids conséquent plafonne la vitesse angulaire que la génératrice peut atteindre, de sorte qu’un réducteur est nécessaire entre l’arbre de la turbomachine et la génératrice, venant ajouter davantage de poids et de volume à la turbomachine. Un autre inconvénient des génératrices trois-étages est leur complexité. En effet, les différents étages nécessitent des alimentations distinctes (courant alternatif pour l’étage principal et l’étage PMG ; courant continu pour l’étage d’excitation) imposant ainsi l’utilisation d’un redresseur entre les étages d’excitation et principal, avec un poids propre et un volume propre. Aussi, chaque étage - ainsi que les liaisons entre eux - représente un point de défaillance additionnel qui peut compromettre la fiabilité de la génératrice et augmenter les coûts de maintenance de la turbomachine. Le brevet FR 3 080 231 présente une machine électrique à flux homopolaire ne comprenant ni aimants permanents ni balais. Cette machine présente une structure simplifiée par rapport aux machines tri-étagées. Cependant, cette machine ne permet pas d’atteindre les vitesses angulaires souhaitées, et nécessite notamment l’utilisation d’un réducteur intermédiaire entre son arbre et celui de la turbomachine. Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients présentés ci-dessus, en proposant une machine électrique capable d’atteindre des vitesses particulièrement élevées, permettant lorsqu’elle fonctionne en mode génératrice, de fournir une puissance électrique plus élevée que les machines connues de l’état de la technique. Un autre but de l’invention est de fournir une machine électrique dont la structure est simplifiée et qui présente à la fois une robustesse et une fiabilité satisfaisantes pour les applications aéronautiques. Un autre but de l’invention est de diminuer la contribution à la masse embarquée, et donc à la consommation spécifique de carburant, d’une telle machine électrique utilisée en tant que génératrice dans une turbomachine. Il est ainsi proposé, selon un premier aspect de l’invention, une machine électrique homopolaire, configurée pour entraîner en rotation un élément rotatif autour d’un axe de rotation X de la machine électrique ou pour générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique transmise par ledit élément rotatif, l’axe de rotation X de la machine électrique définissant une direction axiale, la machine électrique comprenant : Un stator disposé autour de l’axe de rotation X de la machine électrique, comprenant une première face sensiblement cylindrique dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe de rotation X de la machine électrique et deux deuxième faces disposés selon des plans sensiblement normaux à l’axe de rotation X de la machine électrique, les premières et deuxièmes faces délimitant une zone intérieure du stator autour de l’axe de rotation X, Un rotor, reçu dans la zone intérieure du stator, et définissant entre le rotor et chaque deuxième face du stator un entrefer, Une bobine d’excitation du rotor, fixe par rapport au stator et disposée autour du rotor, la bobine d’excitation étant alimentée par un courant électrique continu, la bobine d’excitation étant configurée pour générer un flux magnétique dans le rotor par induction magnétique, un bobinage statorique étant disposé sur au moins une des deuxièmes faces, le rotor étant configuré pour générer un flux magnétique sensiblement unidirectionnel orienté selon la direction axiale dans l’entrefer. Selon un mode de réalisation, la deuxième face sur laquelle est disposée le bobinage statorique comprend des dents et des encoches, le bobinage statorique étant enroulé autour d’au moins une dent en passant au travers d’au moins une encoche. Selon un mode de réalisation, deux bobinages statoriques distincts sont disposés respectivement sur chacune des deuxièmes faces. Selon un mode de réalisation, la machine électrique comprend en outre un système de refroidissement configuré pour refroidir la bobine d’excitation. Selon un mode de réalisation, le rotor comprend au moins deux pôles Nord et deux pôles Sud, les pôles Nord et les pôles Sud faisant saillie d’une partie intermédiaire du rotor selon la direction axiale. Un autre aspect de l’invention concerne une turbomachine comprenant une machine électrique telle que définie précédemment, l’élément rotatif étant un arbre de la turbomachine, la machine électrique étant reliée mécaniquement à l’élément rotatif de sorte à pouvoir convertir une énergie mécanique fournie par la rotation de l’élément rotatif en énergie électrique. Un autre aspect de l’invention concerne un aéronef comprenant une turbomachine telle que définie au paragraphe précédent. Un autre aspect de l’invention concerne un procédé d’utilisation en mode génératrice d’une machine électrique telle que définie précédemment, comprenant l’excitation du rotor par la bobine d’excitation de sorte à le polariser, et la transmission au rotor d’un couple mécanique par l’élément tournant de sorte à faire entrer le rotor en rotation, puis l’induction magnétique d’au moins un des bobinages statoriques par le rotor polarisé. Selon une mise en œuvre, le procédé comprend : dans un fonctionnement nominal de la machine électrique, une induction électromagnétique des deux bobinages statoriques par le rotor, dans un fonctionnement dégradé de la machine électrique, une induction électromagnétique uniquement d’un parmi les deux bobinages statoriques par le rotor. Selon une mise en œuvre, le procédé comprend une induction électromagnétique des deux bobinages statoriques, de sorte que le champ magnétique généré par l’un parmi les deux bobinages statoriques atténue des harmoniques d’espace du champ magnétique généré par l’autre parmi les deux bobinages statoriques. Ainsi, la machine électrique proposée ne comprend pas de pièces tournantes sensibles et présente une topologie de rotor symétrique selon un plan orthogonal à la direction axiale. Elle peut donc atteindre des vitesses de rotation plus élevées que les machines de l’état de la technique, et générer davantage de puissance électrique lorsqu’elle est utilisée en mode génératrice, tout en étant plus légère et compacte que les machines multi-étages utilisées comme génératrices pour les applications aéronautiques. De plus, lorsqu’elle est reliée à un élément tournant à haute vitesse, la machine selon l’invention permet de s’affranchir de l’utilisation d’un réducteur entre son rotor et cet élément tournant. Il est ici souligné que l’invention s’inscrit dans le cadre de la politique environnementale de la Déposante, laquelle se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une forte contribution à la lutte contre le changement climatique et améliorer de manière significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions. Ses travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’avions, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre de façon schématique une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention ; La illustre de façon schématique un couplage entre une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention et un élément rotatif, tel que notamment un arbre de turbomachine ; La illustre de façon schématique un rotor d’une machine électrique selon un mode de réalisation l’invention ; La illustre le flux magnétique dans une machine électrique à flux radial. La illustre le flux magnétique dans une machine électrique à flux axial selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique une turbomachine munie d’une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique un aéronef comprenant une turbomachine munie d’une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre une mise en œuvre d’un procédé d’utilisation en mode génératrice d’une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION ET DE MISE EN ŒUVRE DE L'INVENTION En référence à la , il est représenté une machine électrique 10 comprenant, de manière classique, un stator 1 et un rotor 2. La machine 10 est agencée autour d’un axe principal X définissant une direction axiale, et selon lequel s’étend un arbre 15 du rotor 2. On définit en outre une direction radiale comme étant toute direction perpendiculaire à la direction axiale et passant par l’axe principal X, et une direction orthoradiale ou circonférentielle comme étant une direction perpendiculaire à une direction radiale et ne passant pas par l’axe principal X. En fonctionnement de la machine 10, le stator 1 reste fixe tandis que le rotor 2 tourne autour de l’axe principal X. Comme illustré sur la , la machine électrique 10 est reliée directement ou indirectement par le biais de son arbre 15 à un élément rotatif 5, qui peut notamment être un arbre d’une turbomachine 23. Lorsque la machine électrique 10 fonctionne en mode génératrice, le rotor 2 est entraîné par son arbre 15, lui-même entrainé en rotation par un mouvement de l’élément rotatif 5, et génère à partir de cette énergie mécanique une énergie électrique, un courant étant induit dans un bobinage statorique 3, 3’ qui est électromagnétiquement induit par le rotor 2 en mouvement. En revanche, lorsque la machine électrique 10 fonctionne en mode moteur, un courant est imparti au bobinage statorique 3, 3’ et permet l’induction du rotor 2, le faisant entrer en rotation et générant ainsi, par le biais de l’arbre 15 du rotor, une énergie mécanique dans l’élément rotatif 5. Le stator 1 comprend une première face 6 de forme cylindrique, ayant l’axe principal X comme axe de révolution. Le stator 1 comprend en outre deux deuxièmes faces 7, 7’ de part et d’autre de la première face 6 selon la direction axiale, chaque deuxième face comprenant un anneau 16, 16’, disposé directement dans le prolongement axial de la première face 6, ainsi qu’une pluralité de dents 9 s’étendant radialement depuis l’anneau 16, 16’ en direction de l’axe principal X et séparées entre elles par des encoches 11. Les premières et deuxièmes faces 6, 7, 7’ définissent entre elles une zone intérieure du stator 1 dans laquelle est reçu le rotor 2 de manière à pouvoir entrer en rotation autour de l’arbre 15, c’est-à-dire qu’un espacement existe entre le rotor 2 et un côté interne des faces 6, 7, 7’ du stator 1. Dans un espacement circonférentiel disposé entre le rotor 2 et le côté interne de la première face 6 du stator 1 est disposée une bobine d’excitation 4, fixe par rapport au stator 1 et présentant un espacement radial avec le rotor 2, de façon à permettre la rotation de celui-ci autour de l’axe principal X. La bobine d’excitation 4 présente une forme annulaire et est formée d’un fil conducteur enroulé. Elle est alimentée par un générateur de courant continu, dont la valeur peut être réglable. La bobine d’excitation 4 permet, en fonctionnement de la machine 10 en mode moteur, la polarisation magnétique du rotor 2. Un flux magnétique est généré dans le rotor, tel que représenté en flèches discontinues sur la . Le rotor 2 est divisé en deux moitiés par un plan radial P. Une partie externe 26 de la première moitié du rotor 2, c’est-à-dire disposée à l’opposé de la première moitié par rapport au plan radial P, se comporte comme des pôles magnétiques Nord tandis qu’une partie externe 27 de la deuxième moitié du rotor 2 se comporte comme des pôles magnétiques Sud. Le rotor est donc homopolaire, tous les pôles disposés d’un côté respectif du plan radial P ayant la même polarité qui ne varie pas au cours du temps. Selon un mode de réalisation, la machine électrique 10 comprend un système de refroidissement, configuré pour refroidir la bobine d’excitation 4. La longueur des dents 9 des deuxièmes faces 7, 7’ du stator est choisie de sorte à permettre de loger la bobine d’excitation 4 dans la zone intérieure du stator 1, les bobinages statoriques 3, 3’ ainsi que des amenées de courant reliées auxdits bobinages. En outre, les dents 9 doivent être suffisamment longues pour permettre le passage d’un flux magnétique suffisant par rapport au couple mécanique de la machine 10, sans qu’une saturation magnétique ne se produise dans le stator 1. Enfin, les dents 9 créent une interface thermique entre la bobine d’excitation 4 et le reste de la machine 10, de sorte que leur longueur doit être limitée pour ne pas excéder la capacité du système de refroidissement. La longueur des dents 9 doit également être limitée de sorte à ne pas induire de pertes fer excessives. Le rotor 2 est quant à lui constitué d’une unique pièce massive. Selon un mode de réalisation, illustré par la , chaque partie externe 26, 27 présente une forme crénelée, de sorte que le rotor 2 comprend au moins deux pôles Nord 12 et deux pôles Sud 13 saillants selon la direction axiale, les pôles étant formés respectivement par les créneaux des parties externes 26 et 27. Le rotor présente également une partie intermédiaire 14, disposée entre les pôles Nord 12 et les pôles Sud 13, la bobine d’excitation 4 s’étendant au même niveau que la partie intermédiaire 14 selon la direction axiale. On évite ainsi que la bobine d’excitation 4 elle-même soit affectée par la polarisation qu’elle créé dans le rotor 2, lors de la rotation des pôles Nord 12 et Sud 13. Le rotor présente une symétrie selon le plan radial P. On entend ici par « symétrie » que les pôles Nord et Sud présentent les mêmes dimensions, et que les parties situées de part et d’autre du plan radial P présentent la même circonférence. Les pôles Nord 12 et Sud 13 ne sont toutefois pas nécessairement situés en regard les uns des autres selon le plan radial P. L’utilisation d’une bobine d’excitation 4 permet de s’affranchir de l’utilisation d’aimants permanents, le rotor étant polarisé par la bobine d’excitation 4. Cette caractéristique de la machine 10, en combinaison avec le caractère monobloc et symétrique du rotor 2 tel que décrit précédemment, signifie que ladite machine 10 ne présente aucune pièce tournante sensible. Le rotor 2 peut donc atteindre des vitesses de rotation élevées, plus élevées que les machines électriques selon l’état de l’art, et semblables à celle d’un arbre de turbomachine en fonctionnement. Également, lors d’un fonctionnement de la machine 10 en mode génératrice, le rotor 2 peut supporter des couples mécaniques transmis par son arbre 15 plus élevés que les machines électriques selon l’état de l’art. En outre, la bobine d’excitation 4 permet également de désexciter le rotor – par exemple en cas de début d’incendie dans la machine 10 causé notamment par un court-circuit dans le bobinage statorique 3, 3’, en coupant l’alimentation de la bobine, ce qui est impossible dans le cas d’un rotor à aimants permanents. On obtient ainsi une machine électrique présentant une sécurité en fonctionnement accrue. Les deuxièmes faces 7, 7’ du stator 1 sont configurées pour accueillir individuellement un bobinage statorique 3, 3’. Les bobinages statoriques 3, 3’ sont enroulés autour des dents 9 en passant par les encoches 11 disposées entre elles. On peut prévoir qu’un seul bobinage soit disposé sur une deuxième face 7, 7’ du stator 1, ou que chaque deuxième face 7, 7’ accueille respectivement un bobinage 3, 3’. Les pôles 12, 13 du rotor et le bobinage statorique 3, 3’ définissent entre eux un entrefer 8, qui varie selon la position circonférentielle des pôles 12, 13 saillants au cours du temps. Ainsi, en référence à la , dans les machines à flux radial, telle que celle présentée dans le brevet FR 3 080 231, l’entrefer 8 entre le rotor et le bobinage statorique est disposé selon la direction axiale et présente une forme cylindrique, alors que, en référence à la , la machine électrique 10, à flux axial, possède un entrefer 8 entre le rotor et chaque deuxième face 7, 7’ sur laquelle est disposé un bobinage statorique 3, 3’ qui présente une forme discoïde et qui est compris dans un plan orthogonal à la direction axiale. On peut ainsi augmenter la surface de l’entrefer 8 sans toutefois augmenter la longueur de la machine 10 à flux axial, et donc, à diamètre de machine égal, générer le même couple électromagnétique qu’une machine à flux radial, tout en ayant une longueur de machine réduite – de sorte à réduire la masse et l’encombrement de la machine 10. La machine électrique 10 présente, au niveau de son entrefer 8, un trajet de flux magnétique axial sensiblement unidirectionnel, alors que les machines à flux transverse présentent un flux magnétique tridimensionnel, et donc un fonctionnement plus complexe et plus imprévisible. Dans le mode de réalisation à pôles saillants, les dents 9 du stator 1 sont soumises à un champ magnétique qui varie en fonction du temps. Ce champ magnétique variable dépend de la circonférence du rotor sur laquelle s’étendent les pôles, ou, de manière équivalente de la circonférence des portions du rotor ne comprenant pas de pôles saillants. Ainsi, en variant le nombre des pôles et leur dimension circonférentielle, on peut modifier le champ magnétique vu par les dents 9, ainsi que modifier la saturation magnétique des dents. Ceci permet également, lorsque nécessaire, d’agir sur les harmoniques d’espace de la machine électrique 10. L’épaisseur des pôles e , définie comme leur dimension selon la direction axiale, n’a pas d’impact direct sur la tension induite dans le rotor 2, mais a un effet sur les performances de la machine électrique 10 : l’augmentation de cette épaisseur limite les fuites magnétiques en canalisant le flux, de sorte à ce qu’une proportion plus importante du flux magnétique serve effectivement à l’induction du bobinage statorique 3, 3’ ou du rotor 2, mais a également pour conséquence d’augmenter les pertes fer dans le rotor. Enfin, l’augmentation de l’épaisseur e des pôles du rotor 2 peut influer sur l’efficacité du système de refroidissement, une augmentation de l’épaisseur e des pôles permettant un éloignement entre la partie intermédiaire 14 et les deuxièmes faces 7, 7’ du stator, permettant ainsi un meilleur refroidissement de la machine électrique 10. La machine électrique 10 peut être fabriquée selon des procédés connus de l’homme du métier. En ce qui concerne le stator 1, il peut notamment être fabriqué par empilement de tôles magnétiques, par injection de poudre de fer ou par usinage d’un matériau magnétique massif. D’autres procédés adaptés à la fabrication de stators de machines électriques peuvent être utilisés. L’élément rotatif 5 peut notamment être un arbre d’une turbomachine auquel est relié mécaniquement l’arbre 15 du rotor 2. La machine électrique 10 utilisée en mode génératrice peut alors convertir une énergie mécanique fournie par la rotation de l’arbre de turbomachine en une énergie électrique. L’arbre 15 du rotor 2 peut être directement relié à l’arbre 5 de la turbomachine, de façon à avoir la même vitesse de rotation que celui-ci. Alternativement, un réducteur peut être disposé entre l’arbre 15 du rotor 2 et l’arbre 5 de la turbomachine, permettant ainsi une rotation de l’arbre 15 du rotor moins rapide que celle de l’arbre 5 de la turbomachine. Le fait de pouvoir s’affranchir d’un réducteur est une conséquence directe de la forme symétrique du rotor 2 ainsi que de l’absence d’aimants permanents pour polariser le rotor 2, qui permettent la rotation du rotor 2 à des vitesses semblables à celle d’un arbre de turbomachine en fonctionnement. L’absence d’un réducteur permet de conférer à la machine électrique 10 une masse et un volume moindres. On a représenté sur la une turbomachine 23 pouvant comprendre une section de soufflante 19, et comprenant une section de compression 20, une section de combustion 21 et une section de turbine 22. La turbomachine 23 comprend en outre une machine électrique du type de la machine électrique 10 qui vient d’être décrite. L’élément rotatif 5 est un arbre de ladite turbomachine, l’arbre 15 de la machine électrique 10 étant relié mécaniquement à l’élément rotatif 5 de sorte à pouvoir convertir une énergie mécanique fournie par la rotation de l’élément rotatif 5 en énergie électrique. La représente un aéronef 24 comprenant une telle turbomachine 23. Un procédé d’utilisation 100, en mode génératrice, de la machine électrique 10 est décrit ci-dessous. Le procédé, illustré sur la , comprend l’excitation magnétique 101 du rotor 2 de sorte à le polariser par la bobine d’excitation 4 et la transmission 102 au rotor 2 d’un couple mécanique par l’élément rotatif 5, de sorte à faire entrer le rotor 2 en rotation, puis l’induction magnétique 103 d’un ou des deux bobinage(s) statorique(s) 3, 3’ par le rotor 2 polarisé. Le fait d’avoir deux bobinages statoriques 3, 3’ distincts permet de prévoir plusieurs modes de fonctionnement distincts de la machine électrique 10. En effet, la distance entre les deux bobinages, séparés par le rotor 2 ainsi que par l’entrefer 8 de chaque côté du rotor 2, permet une ségrégation magnétique complète des deux bobinages statoriques 3, 3’. Selon une première mise en œuvre, seule une des deuxièmes faces 7, 7’ du stator accueille un bobinage statorique 3, 3’. Selon une deuxième mise en œuvre, chaque deuxième face 7, 7’ accueille un bobinage statorique respectif 3, 3’, et le procédé peut comprendre soit l’induction électromagnétique des deux bobinages 3, 3’ dans un mode de fonctionnement dit « nominal » de la machine électrique 10, soit l’induction d’un seul parmi les deux bobinages 3, 3’ dans un mode de fonctionnement dit « dégradé » de la machine électrique 10. Ainsi, la machine électrique est capable de fonctionner même lorsqu’un des deux bobinages statoriques 3, 3’ ne fonctionne pas. On pourra aussi prévoir un troisième mode de fonctionnement, selon lequel les deux bobinages statoriques 3, 3’ sont induits avec des courants électriques différents, l’un parmi les deux bobinages statoriques étant induit avec la même intensité de courant que celle correspondant au mode de fonctionnement nominal, l’autre bobinage statorique étant induit avec une intensité de courant réduite. Selon une mise en œuvre alternative du procédé, les deux bobinages statoriques 3, 3’ sont induits électromagnétiquement par le rotor 2, de sorte que l’alimentation sur l’un des deux bobinages soit configurée pour générer un champ magnétique qui permette l’atténuation d’harmoniques d’espace du champ magnétique généré par l’autre parmi les deux bobinages statoriques 3, 3’. Machine électrique (10) homopolaire, configurée pour entraîner en rotation un élément rotatif (5) autour d’un axe de rotation (X) de la machine électrique (10) ou pour générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique transmise par ledit élément rotatif (5), l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10) définissant une direction axiale, la machine électrique (10) comprenant : Un stator (1) disposé autour de l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10), comprenant une première face (6) sensiblement cylindrique dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10) et deux deuxième faces (7, 7’) disposés selon des plans sensiblement normaux à l’axe de rotation (X) de la machine électrique (10), les premières et deuxièmes faces délimitant une zone intérieure du stator autour de l’axe de rotation (X), Un rotor (2), reçu dans la zone intérieure du stator (1), et définissant entre le rotor (2) et chaque deuxième face (7, 7’) du stator (1) un entrefer (8), Une bobine d’excitation (4) du rotor (2), fixe par rapport au stator (1) et disposée autour du rotor (2), la bobine d’excitation (4) étant alimentée par un courant électrique continu, la bobine d’excitation (4) étant configurée pour générer un flux magnétique dans le rotor (2) par induction magnétique, caractérisée en ce qu’un bobinage statorique (3, 3’) est disposé sur au moins une des deuxièmes faces (7, 7’), le rotor étant configuré pour générer un flux magnétique sensiblement unidirectionnel orienté selon la direction axiale dans l’entrefer (8). Machine électrique selon la revendication 1, la deuxième face (7, 7 ‘) sur laquelle est disposée le bobinage statorique (3, 3’) comprenant des dents (9) et des encoches (11), le bobinage statorique (3, 3’) étant enroulé autour d’au moins une dent (9) en passant au travers d’au moins une encoche (11). Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, deux bobinages statoriques (3, 3’) distincts étant disposés respectivement sur chacune des deuxièmes faces (7, 7’). Machine électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un système de refroidissement configuré pour refroidir la bobine d’excitation (4). Machine électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, le rotor (2) comprenant au moins deux pôles Nord (12) et deux pôles Sud (13), les pôles Nord et les pôles Sud faisant saillie d’une partie intermédiaire (14) du rotor (2) selon la direction axiale. Turbomachine (23) comprenant une machine électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, l’élément rotatif (5) étant un arbre de la turbomachine, la machine électrique étant reliée mécaniquement à l’élément rotatif (5) de sorte à pouvoir convertir une énergie mécanique fournie par la rotation de l’élément rotatif (5) en énergie électrique. Aéronef (24) comprenant une turbomachine selon la revendication 6. Procédé d’utilisation en mode génératrice d’une machine électrique selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant l’excitation du rotor (2) par la bobine d’excitation (4) de sorte à le polariser, et la transmission au rotor (2) d’un couple mécanique par l’élément tournant (5) de sorte à faire entrer le rotor (2) en rotation, puis l’induction magnétique d’au moins un des bobinages statoriques (3, 3’) par le rotor (2) polarisé. Procédé d’utilisation d’une machine électrique selon la revendication 8, comprenant : dans un fonctionnement nominal de la machine électrique, une induction électromagnétique des deux bobinages statoriques (3, 3’) par le rotor (2), dans un fonctionnement dégradé de la machine électrique, une induction électromagnétique uniquement d’un parmi les deux bobinages statoriques (3, 3’) par le rotor (2). Procédé d’utilisation d’une machine électrique selon la revendication 9, comprenant une induction électromagnétique des deux bobinages statoriques (3, 3’), de sorte que le champ magnétique généré par l’un parmi les deux bobinages statoriques (3, 3’) atténue des harmoniques d’espace du champ magnétique généré par l’autre parmi les deux bobinages statoriques (3, 3’).