FR 2012023 A1 19700313 FR 6918063 A 19690602 69 18063 i 2012023 Cette invention concerne un moteur électrique linéaire et plus spécialement un moteur linéaire synchrone nouveau et perfectionné. la présente invention concerne un moteur linéaire synchrone comprenant : un moyen stator produisant un champ magnétique mobile, 5 un moyen d'excitation fournissant un champ magnétique fixe, et un moyen rotor linéaire espacé dudit moyen stator et dudit moyen d'excitation pour fournir des parcours d'excitation de champ séparés audit champ magnétique fixe entre ledit moyen d'excitation et ledit moyen stator, ledit champ magnétique fixe et ledit champ magnétique 10 mobile agissant l'un sur l'autre et développant une force, ou poussée, magnétomotrice entre ledit moyen stator et ledit moyen rotor linéaire. La présente invention concerne également un moteur linéaire synchrone comprenant : un moyen stator produisant un champ magnéti-15 que mobile, un moyen pôle d'excitation en relation fixe avec ledit moyen stator pour fournir un parcours au flux magnétique, un moyen bobine de champ sur ledit moyen pôle d'excitation pour fournir un champ magnétique fixe, et un moyen rotor linéaire espacé dudit moyen stator et dudit moyen pôle d'excitation, ledit moyen rotor 20 linéaire comprenant : plusieurs moyens magnétiques espacés les uns des autres, ceux desdits moyens magnétiques qui sont adjacents entre eux ayant des polarités magnétiques opposées, et un moyen de liaison magnétique réunissant lesdits moyens magnétiques ayant la m&me polarité magnétique, de sorte que ledit moyen rotor linéaire 25 fournisse au moins un parcours d'excitation de champ audit champ magnétique fixe entre ledit moyen pôle d'excitation et ledit moyen stator, ledit champ magnétique fixe et ledit champ magnétique mobile agissant l'un sur l'autre et développant une force, ou poussée, magnétomotrice entre ledit moyen stator et ledit moyen rotor. 30 La présente invention concerne également tin moyen moteur à prise directe comprenant : un rotor sensiblement cylindrique comportant plusieurs éléments saillants allongés sensiblement parallèles et espacés les uns des autres, un moyen supportant ledit rotor pour permettre sa rotation autour d'un axe, un moyen stator relié 35 fonctionnellement audit rotor pour produire une onde magnétique mobile successivement à travers lesdits éléments saillants, des moyens pôles d'excitation reliés fonctionnellement audit rotor pour produire line onde magnétique fixe successivement à travers lesdits éléments saillants, et un moyen d'alimentation électrique pour 40 l'excitation intermittente dudit moyen stator à une fréquence 69 18063 2 2012023 prédéterminée. La présente invention concerne également un système d'entraînement d'hélice pour bateaux, consistant essentiellement en : un carter généralement cylindrique étanche à l'eau, un moyen reliant 5 ledit carter à un bateau, une hélice marine centrée axialement dans ledit carter, ladite hélice ayant plusieurs pales, un rotor métallique entrecroisé assujetti aux extrémités extérieures desdites pales, ledit rotor comportant plusieurs éléments magnétiques en saillie allongés sensiblement parallèles et espacés les uns des 10 autres, un moyen roulement de stator monté dans ledit carter et associé fonctionnellement audit rotor pour produire une onde magnétique mobile dans ledit rotor, un moyen bobine de champ monté dans ledit carter et associé fonctionnellement pour produire une onde magnétique stationnaire dans ledit rotor, un moyen porte-palier 15 relié audit carter pour supporter ladite hélice de façon rotative par rapport audit carter, ledit rotor étant espacé de façon étroitement rapprochée dudit carter, et tin moyen de branchement électrique pour alimenter ledit moyen enroulement statorique en courant électrique-de fréquence prédéterminée. 20 La présente invention concerne également un moyen moteur monté sur roues pour un véhicule se caractérisant essentiellement par : un moyeu de roue creux tourillonné sur un arbre central afin de tourner sur un axe, un moyen jante fixé audit moyeu, un moyen pneu monté sur ledit moyen jante, un moyen rotor entrecroisé sensible-25 ment cylindrique relié audit moyen jante et comprenant plusieurs éléments en saillie allongés sensiblement parallèles et espacés les uns des autres, un moyen de support dans ledit moyeu creux et assujetti audit véhicule, un moyen stator segmenté monté sur ledit moyen de support et associé fonctionnellement audit moyen rotor pour 30 produire une onde magnétique mobile dans ledit moyen rotor, et un moyen pôle d1 excitation segmenté monté sur ledit moyen de support et associé fonctionnellement audit moyen rotor pour produire une onde magnétique mobile dans ledit moyen rotor, et un moyen pôle d'excitation segmenté monté sur ledit moyen'de support et associé 35 fonctionnellement audit moyen rotor pour produire une onde magnétique fixe dans ledit moyen rotor, lesdites ondes magnétiques mobile et fixe engendrant une force électromotrice entraînant la rotation dudit moyen rotor,dudit moyeu de roue, dudit moyeu jante et dudit royen pneu autour dudit axe de rotation. 40 La présente invention concerne également uuî rotor linéaire 69 18063 3 2012023 pour moteur synchrone linéaire, ledit rotor linéaire comprenant : au moins un premier et un second éléments magnétiques présentant des polarités magnétiques opposées, ledit premier élément magnétique étant positionné adjacent audit second élément magnétique tout 5 en étant espacé de ce dernier, lesdites pièces magnétiques polaires dudit premier élément magnétique étant en outre positionnées de manière à s'entrecroiser avec lesdites pièces magnétiques polaires dudit second élément magnétique de sorte que ledit moyen rotor fournisse des parcours séparés d'excitation de champ. 10 Les moteurs linéaires à induction sont bien connus dans la technique. Comme tout moteur à induction, un moteur linéaire à induction comporte des inconvénients qui lui sont propres, tels qu'un réglage difficile de la vitesse, un courant de démarrage élevé, tin couple faible au démarrage, un facteur de puissance fai-15 ble, et un rendement faible aux basses vitesses. Les moteurs synchrones sont également bien connus dans la technique en tant que machines à vitesse constante n'ayant pas de couple de démarrage. Dans les conditions de démarrage, le moteur synchrone doit fonctionner en moteur à induction. 20 Le moteur de la présente invention possède un couple élevé au démarrage, et peut fonctionner à des vitesses variables ainsi qu'avec un rendement élevé même avec des entrefers variables. En fait, ce moteur est relativement indépendant des variations d'entrefers. Le moteur peut fonctionner avec un rendement élevé à tou-25 tes les vitesses, et possède particulièrement un rendement accru aux faibles vitesses. Le moteur de cette invention peut être utilisé, par exemple, pour la propulsion des véhicules de transport tels que les trains, les automobiles, les camions, les navires, les sous-marins et 30 l'équivalent. Il peut être également utilisé chaque fois qu'un effort mécanique est nécessaire comme par exemple pour les transporteurs à bandes, les treuils, les machines-outils, les systèmes d'entraînement d'antennes et l'équivalent. Les caractéristiques,et les avantages qui en découlent, de 35 1'invention apparaîtront à la lecture du mémoire suivant en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La Figure 1 est une vue en perspective, et en coupe partielle, d'une forme de moteur linéaire synchrone nouveau et perfectionné de l'invention. 40 La Figure 2 est une vue en coupe du moteur linéaire synchrone 69 18063 2012023 de la Figure 1 prise suivant la ligne 2-2 ; La Figure 3 est une vue en perspective, partiellement découpée, du rotor linéaire du moteur linéaire synchrone de la Figure 1? La Figure 4 est une vue en plan, partiellement découpée, d'un 5 autre rotor linéaire du moteur linéaire synchrone de l'invention; La Figure 5 est un schéma de principe d'une forme de système de commande de vitesse variable du moteur linéaire synchrone de l'invention; La Figure 6 est une représentation schématique de formes 10 d'onde caractéristiques engendrées par le moteur linéaire synchrone de 1'invention; La Figure 7 représente une vue en perspective isolée d'une partie d'une autre forme de moteur incorporant les principes de l'invention dans ce cas; 15 La Figure 8 représente une vue générale en perspective et en coupe transversale montrant vin système de propulsion pour bateaux incorporant la structure de moteur d'entraînement représenté à la Figure 7; La Figure 9 représente une vue générale en perspective de la 20 structure de la Figure S montée sur un bateau; La Figure 10 représente une vue en perspective générale, partiellement découpée, montrant un moteur du type représenté à la Figure 7 monté dans une roue de véhicule; La Figure 11 représente la roue de la Figure 10 en coupe 25 transversale; La Figure 12 représente un moteur du type représenté aux Figures 7, 10 et 11 mais accouplé à un volant. La Figure 1 représente un aspect du moteur synchrone linéaire 10 de l'invention avec un moyen stator 12 associé à un moyen pôle 30 d'excitation 14, les deux étant espacés d'un moyen rotor linéaire 16. Le moyen stator 12 comporte un noyau feuilleté classique 18 de stator et des enroulements conducteurs de stator 20 enroulés sur celui-ci dans des encoches appropriées du noyau du stator. Le moyen stator 12. est positionné de façon appropriée de manière classique 35 en relation espacée avec le moyen pôle d'excitation 14 et n'est pas couplé magnétiquement au moyen pôle d'excitation. Les enroulements du stator sont excités par du courant alternatif et produisent une onde magnétique qui descend par l'entrefer à une vitesse (V) proportionnelle à la distance séparant les pôles magnétiques adjacents du 40 stator (où le pas polaire est PP) et la fréquence (£) celle du £AD ORIGINAL 69 18063 5 courant alternatif. On a donc la relation suivante : V = K x f x PP dans laquelle K est une constante de proportionnalité. L'augmentation de la fréquence ou du pas polaire fait augmenter la vitesse 5 de l'onde magnétique mobile du stator. Le mode d'obtention d'une onde magnétique mobile de stator est bien connu dans la technique et est décrit dans divers ouvrages, dont "Electrical Circuits and Machinery", Volume II, par Hehre et Harness (John Wiley & Sons, 1942) et "Alternating Current Machinery" par Eryant et Johnson 10 (McGraw-Hill, 1335). On utilise plusieurs bobines de stator individuelles pouvant être reliées soit en série soit en parallèle d'une manière bien connue dans la technique, mais qui sont de préférence reliées en série pour constituer trois enroulements de phase séparés excités à partir d'une source d'énergie alternative 15 triphasée. En général, l'excitation du stator est polyphasée, et particulièrement triphasée ou biphasée, mais peut être également monophasée avec un enroulement auxiliaire de déphasage pour le démarrage. Le moyen pôle d'excitation 14 possède tin élément cadre d'excitation 22 comportant des pôles d'excitation de forme appro-20 priée 24 et 26, et une bobine excitatrice 28 généralement positionnée autour de la partie centrale 30 de l'élément cadre d'excitation. On considère que l'élément cadre d'excitation ainsi que les pôles d'excitation peuvent avoir des formes géométriques différentes de celles représentées. On considère également que la bobine de 25 champ d'excitation 28 peut être remplacée par un ou plusieurs aimants permanents qui fourniraient alors un flux -de champ d'excitation comme exposé plus loin.De tels modes de réalisation particuliers, et des applications typiques de ceux-ci seront décrits plus loin avec référence aux Figures 5 à 10. 30 Concernant maintenant la Figure 2, les pôles d'excitation 24 et 26 sont généralement planaires, dans la forme de moteur linéaire synchrone représentée par cette figure. Cela n'est pas critique dans l'invention, du fait que l'on considère que le moyen stator et le moyen pôle d'excitation peuvent avoir d'autres formes géométriques, 35 qui seront décrites plus loin. Le stator 12 et lê moyen pôle d'excitation 14, c'est-à-dire la bobine de stator feuilleté 18 et les pôles d'excitation 24 et 26, sont espacés de façon appropriée du moyen rotor linéaire 16 qui est placé sensiblement parallèlement à la fois au moyen stator et au moyen pôle d'excitation. Comme on le 40 verra plus loin, le moyen rotor linéaire 16 peut ne pas être planaire, 69 18063 6 2012023 mais peut être formé et disposé de façon appropriée suivant une forme courbe, une forme à décrochements, et l'équivalent pour agir de concert avec le moyen stator et avec le moyen bobine de champ. Alors que le moyen rotor linéaire 16 est représenté par les Figures 5 1 et 2 comme ayant une orientation généralement horizontale, il est considéré que le moyen rotor, le stator associé et le moyen pôle d'excitation peuvent être orientés verticalement ou avoir une orientation désirée quelconque entre les deux, selon les paramètres de fonctionnement. 10 Concernant de nouveau la Figure 1, et particulièrement la Figure 3, une forme de fttoyen rotor linéaire 16 possède un premier moyen ou élément magnétique 32 et un second moyen ou élément magnétique 34. L'élément magnétique 32 est composé de façon appropriée par plusieurs pôles magnétiques saillants semblables 36 lesquels 15 dans la forme représentée sont réunis magnétiquement par une portion de bande continue 38 de l'élément magnétique 32. Dans le mode de réalisation du moyen rotor linéaire 16 représenté, les pôles magnétiques saillants 36 sont espacés les uns des autres d'une distance déterminée et. font généralement saillie de la partie de bande 20 continue 38. Le second élément magnétique 34 comporte des pôles magnétiques saillants similaires 40 qui sont espacés les uns des autres et réunis matériellement et magnétiquement par une portion de bande continue 42. Dans le moyen rotor linéaire assemblé 16, le premier élément magnétique 32 et le second élément magnétique 25 34 sont de préférence disposés dans le même plan, les pôles magnétiques saillants vers l'extérieur 36 et 40 de chaque élément s*entrecroisant comme représenté particulièrement par la Figure 3. Les pôles magnétiques saillants sont espacés les uns des autres afin d'éliminer sensiblement toute fuite de flux magnétique entre 30 les pôles magnétiques saillants entrecroisés et adjacents. Dans la forme de moyen rotor linéaire, les pôles magnétiques saillants 36 et 40 sont de préférence espacés les vins des autres et séparés par un entrefer isolant 44. Il est également considéré qu'un matériau non magnétique approprié tel qu'un alliage à base de nickel, comme 35 l'inconel 718, le plastique, la céramique et l'équivalent peut réunir les pôles magnétiques saillants 36 et 40 en un moyen rotor linéaire unitaire. La Figure 4 représente une autre forme de moyen rotor linéaire 50 avec plusieurs pôles magnétiques saillants semblables 52, 54, 56, 40 58, 60 et 62, espacés les uns des autres d'une distance déterminée BAD ORIGINA^ 69 18063 7 2012023 par des zones isolantes similaires 64 pouvant être soit un entrefer isolant soit vin matériau non magnétique approprié. Lorsque le moyen rotor linéaire 50 est associé à un moyen stator et à un moyen bobine de champ tels que représentés à la Figure 2, les pôles saillants 5 adjacents présentent une polarité magnétique opposée passant alternativement du plus total (polarité magnétique nord) au moins total (polarité magnétique sud) de sorte qu'à un moment donné le pôle magnétique 56 peut présenter une polarité magnétique nord tandis que les pôles magnétiques 54 et 58 présentent une polarité magnéti-10 que sud. Il est considéré que les pôles magnétiques saillants 52, 54, 56, 58, 60 et 62 du moyen rotor linéaire 50 peuvent être réunis par vin moyen non magnétique mobile ou relativement souple tel qu'une chaîne, un ruban ou l'équivalent en alliage à base de nickel. Concernant maintenant les Figures 1 et 5, un champ magnétique 15 "fixe" est induit par la bobine de champ 28 dans le moyen rotor linéaire 16 du moteur synchrone linéaire 10 lorsque la bobine de champ est excitée de façon appropriée à partir d'une source classique de courant continu 70. Le circuit du champ d'excitation du moteur synchrone linéaire est particulièrement représenté par la 20 Figure 1. Le circuit du champ d'excitation peut être tracé en suivant le parcours de flux typique 74 commençant à l'entrefer compris entre le pôle d'excitation 24 et le moyen rotor linéaire 14. Le parcours de flux 74 traverse l'entrefer du pôle d'excitation et pénètre dans la portion de bande continue 38 du premier élément 25 magnétique 32 puis traverse au moins vin des pôles magnétiques saillants 36 faisant saillie vers l'extérieur de la portion de bande. Le parcours de flux 74 passe ensuite du pôle saillant 36 par l'entrefer de stator pour pénétrer dans le noyau feuilleté de stator 18. Dans le noyau feuilleté de stator 18, le parcours, de flux 30 74 passe par le noyau feuilleté de stator et franchit l'entrefer de stator pour passer par le pôle magnétique saillant adjacent 40 ayant une polarité magnétique inverse. Le parcours de flux 74 continue jusqu'à la portion de bande 42 du second élément magnétique 34 et traverse l'entrefer du pôle d'excitation jusqu'au pôle d'exci-35 tation 26. Le parcours de flux 74 traverse ensuite l'élément cadre d'excitation 22 jusqu'au pôle d'excitation 24 qui termine le circuit du champ d'excitation. Le fonctionnement du moteur linéaire synchrone de l'invention peut être mieux compris en se reportant à la Figure 5. Pour des 40 raisons de commodité, le fonctionnement sera décrit en se référant 69 18063 8 2012023 particulièrement au moteur représenté à la Figure 1. Toutefois, on comprendra que les commentaires suivants concernent également chacun des autres modes de réalisation qui seront décrits par la suite. Un commutateur 76, tel qu'un commutateur électromagnétique par 5 exemple, a pour rôle de détecter la vitesse du rotor linéaire et joue le rôle d'un transducteur de position. Le commutateur 76 transmet l'indication de vitesse et de position du rotor linéaire à un convertisseur de fréquence 78 qui est alimenté en énergie électrique polyphasée à partir d'une source classique de courant 10 alternatif telle qu'un alternateur 80, ou en courant électrique continu à partir d'une*source de courant continu classique (ncn représentée). Lorsque l'on utilise du courant alternatif, l'alternateur 80 fournit le courant au convertisseur de fréquence 78 à une fréquence donnée f^. Le convertisseur de fréquence 78 reçoit le 15 signal de position et de vitesse du commutateur 76 et maintient automatiquement une fréquence £ appliquée au stator et conforme à la relation = kPN, dans laquelle k est une constante de proportionnalité, P est le nombre de pôles, et N est la vitesse du rotor ou sa vitesse tangentielle. Lorsque l'on utilise du courant continu, 20 le converti s seur 78 transforme le courant continu en courant alter-ratif de fréquence f appliquée au stator. Le convertisseur de fréquence 78 applique la fréquence variable f au moyen stator du moteur linéaire synchrone 10 de sorte que le moyen stator établisse une onde magnétique mobile correspondant sensiblement à la vitesse 25 linéaire de l'onde magnétique de champ fixe établie par la bobine d'excitation du moteur linéaire synchrone. Conformément aucprincipes électromagnétiques connus, l'onde magnétique de stator et 1'onde magnétique de champ sont alors stationnaires l'une par rapport à l'autre et sont séparées par un angle de déphasage désigné par 30 delta (S). Le moteur synchrone linéaire 10 de 1'invention développe un"couple" désiré du fait que les ondes magnétiques de stator et de champ cherchent à coïncider. Lorsque l'onde magnétique de stator précède l'onde magnétique de chairp, comme c'est habituellement le cas, la force, ou poussée, magnétomotrice désirée se déve-35 loppe entre le stator et le rotor du moteur linéaire synchrone 10. La coopération entre1 le commutateur 76 et le convertisseur de fréquence 78 peut également servir à obtenir un fonctionnement voulu du moteur avec un facteur de puissance choisi de l'unité, ou a?ee un facteur de puissance en avance ou en retard. 40 Le champ magnétique mobile ou onde magnétique de stator ei bad original 69 18063 9 2012023 char..p magnétique fixe ou onde magnétique de champ sont représentés par la Figure 6 sous une forme sinusoïdale simplifiée. Le champ magnétique mobile ou onde de stator 84 et le champ magnétique fixe ou onde de champ 86 se combinent électriquement pour former une 5 onde résultante 88. La force magnétomotrice résultante ou poussée T est proportionnelle au produit de l'amplitude de l'onde résultante 88 représentant le flux i'résultant 0_, de la force magnétomo- K trice F de l'onde de champ 86, et du sinus de l'angle de déphasage entre le flux résultant 0- et la force magnétomotrice de champ v KJ? K 10 F qui est essentiellement constante et légèrement inférieure à 90 degrés électriques* On obtient ainsi la relation T = ki»RF sin S ^ Cette relation est obtenue lorsque l'onde de stator 84 et l'onde de champ 86 sont maintenues sensiblement stationnaires l'une par 15 rapport à l'autre. La force magnétomotrice de champ F et le flux résultant 0R dépendent directement de la tension d'excitation et de la tension aux bornes du stator Vfc. L'angle de déphasage (voir Figure 12) est donc maintenu sensiblement constant pour n'importe quelle vi-20 tesse ou fréquence. Ceci est non seulement valable pour toutes les valeurs positives de vitesse et de fréquence mais également dans la condition zéro ou de démarrage du moteur synchrone linéaire. A la vitesse zéro, c'est-à-dire dans la condition de démarrage, la fréquence est réduite à zéro, c'est-à-dire essentiellement à une exoi-25 tation en courant continu. Toutefois, à la vitessa zéro, le commutateur 76 détecte toujours la vitesse et la position du rotor linéaire et il existe toujours une alimentation électrique polyphasée du convertisseur de fréquence 78. La répartition du courant statorique et de l'onde magnétique 84 le long de l'entrefer du 30 stator est toujours approximativement sinusoïdale et déphasée par rapport à l'onde magnétique de champ 86 d'environ 90 degrés électriques (ou d'un angle d'une autre valeur choisie). Il s'ensuit qu'à la vitesse zéro, l'onde de stator 84 et l'onde de champ 86 sont de nouveau stationnaires l'une par rapport à l'autre et séparées 35 par un angle de déphasage déterminé. Les conditions d'une poussée positive sont ainsi remplies et l'on obtient la force, ou poussée magnétomotrice de démarrage voulue. Une inversion du moteur linéaire synchrone ds l'invention est j.v ~'r.. ;•?.! renverserant» du courant d 'excitation -dans 2a çC bobii.-r i.ùi ricc £•*; c-7 18063 •4, \J i .i. >J JL â i-Dr On considère que le ir.oyen stator et que 2e moyen pôle d'excitation du moteur linéaire synchrone de l'invention peuvent être stationnaires ou fixes de sorte que le moyen rotor linéaire soit mobile. 5 Comme on le constatera d'après la description ci-dessus, cer tains aspects de l'invention ne se limitent pas aux détails de construction particuliers représentés. On considère que d'autres modifications et applications viendront à l'idée de ceux qui sont compétents dans la technique. 10 Concernant maintenant la Figure 7, on peut constater que dans ce cas, l'invention paut prendre la forme d'un moteur linéaire synchrone indiqué de façon générale par le repère numérique 110, et comportant un moyen stator 112 associé fonctionnellement à un moyen pôle d'excitation 114, les deux étant espacés d'un moyen rotor 15 sensiblement cylindrique 116. Le moyen stator 112 comprend un noyau feuilleté 118 et des enroulements conducteurs de stator 120 et est prévu pour produire un champ de flux passant par 1^ centre du noyau 118. Le moyen stator 112 est espacé du moyen pôle d'excitation 114 afin de ne pas être couplé magnétiquement à ce dernier. Les deux 20 éléments 112 et 114 sont des éléments segmentés, n'entourant pas . cempiétement le rotor 116. Le moyen pôle d'excitation 114 comporte un cadre 122 avec des pôles de forme appropriée 124 et 126 et une bobine excitatrice 128 positionnée autour de la partie centrale 130 du cadre. On comprendra que le cadre 122 et les éléments polai-25 res 124 et 126 peuvent avoir des formes différentes de celles représentées. Par ailleurs, la bobine excitatrice de champ 128 peut être remplacée, dans certains cas, par un ou plusieurs aimants permanents pour fournir un flux inducteur d'une manière décrite ci-après. Les éléments précités travaillent de la même manière que 30 leurs équivalents dont il a été question avec référence aux Figures 1 à 4. Comme on peut le constater à la Figure 7, lés éléments polaires d'excitation 124 et 126 ont sensiblement la même forme. Le moyen stator 112 et les éléments polaires d'excitation 124 et 126 35 sont espacés du moyen rotor 116 lequel est de forme cylindrique ayant une courbure correspondant généralement à celle des pôles d'excitation 124 et 126. On peut constater que le rotor 116 comprend plusieurs éléments* en saillie allongés sensiblement parallèles et C." S .11- S 4ÎU* ~.*1V ?***£ "» * »)';•- £ *r« " : -«•r ; ' Ml Sc;,T?T>C2"t* **(.* t*- îîT^UUn 3.3*4 f CL " . 1 X1GI . -£ C. « . * . bad original 69 18063 ii 2012023 s*étendant à partir d'un second support commun 138, les éléments saillants précités des éléments 134 et 138 s'entrecroisant comme représenté à la Figure 7 par exemple. Ceux qui sont compétents dans cette technique comprendront que les éléments 132 et 134 constituent 5 un premier élément magnétique tandis que les éléments 136 et 138 forment ensemble un second élément magnétique. Les deux éléments précités sont montés de façon fixe l'un par rapport à l'autre au moyen d'une bague rigide 140 par exemple à laquelle ils sont assujettis de façon permanente comme on peut le voir à la Figure 8, 10 tandis que les éléments 132, 134, 136, 138 et 140 se composent effectivement d'une seule masse structurelle unitaire pouvant tourner autour d'un centre de rotation tel que décrit ci-après, un entrefer 142 entre chacun des éléments magnétiques saillants juxtaposés 132 et 136 est de longueur suffisante pour éliminer sensible-15 ment les fuites magnétiques entre les saillants précités pendant le fonctionnement du moteur 110. La bague 140 est normalement en matériau non magnétique tel qu'un alliage à base de nickel, line matière plastique, céramique ou l'équivalent. Avec référence à la Figure 7, on comprendra qu'un champ magné-20 tique est engendré par l'excitation de la bobine excitatrice de champ 128 à partir d'une source de courant continu appropriée. Le champ ainsi créé par la bobine 128 dans la partie centrale 130 du cadre 122 aura une forme correspondant généralement à celle du cadre 122, et sera donc orienté de haut en bas par la portion po-25 laire 124 dans le rotor 116 en un point déterminé du support 138 ou autrement d'une des parties saillantes 136. Dans chaque cas, le parcours du flux passe par une partie au moins des éléments magnétiques en saillie 136 et dans le noyau 118 du stator en raison de la force magnétique résultant de l'excitation de la bobine de champ 30 128. On comprendra que le noyau 118 du stator fournit un parcours de flux pour un champ magnétique secondaire ctêé par les enroulements 120 du stator tandis que le champ précité est dirigé de haut en bas dans l'un des éléments magnétiques en saillie 132. On comprendra que l'élément saillant 136 présente une polarité magnétique inverse 35 de celle de l'élément saillant 132. Le parcours de flux se poursuit ensuite par une partie au moins de l'élément saillant 132 et.atteint l'élément de support 134, traverse ce dernier, et atteint ensuite la partie 126 du pôle d'excitation et continue jusqu'à la partie centrale 130 du bâti 122, terminant ainsi le circuit du champ 40 d'excitation. 69 18063 '2012023 Avec référence à la Figure 8, les principes et les structures dont il a été question ci-dessus, et qui sont représentés à la Figure 7 par exemple, peuvent être vus incorporés dans des moyens de propulsion tels que ceux représentés par les Figures 8 et 9. Les 5 moyens propulseurs en question comprennent à titre d'exemple un carter annulaire 170 ayant un profil hydrodynamique à faible résistance avec un bord d'attaque 172 et un bord de fuite 174 et fixé à un arbre mobile pivotant 176. Une hélice 178 peut tourner autour d'un axe de rotation sur le centre longitudinal de 1'arbre porte-10 hélice 180 relié fonctionnellement à des supports de palier 182 à chaque extrémité de l'arbre. Les supports de palier 182 sont montés en relation fixe àvec le carter 170 au moyen de deux ou plusieurs jambes de force 184, comme le suggère la Figure 8. Chacun des sommets des pales de l'hélice 178 est fixé de façon permanente à un 15 élément rotor 116 sensiblement cylindrique en des points appropriés comme par la fixation des pales en question à une bague de montage rigide 140 laquelle est à son tour assujettie aux parties magnétiques saillantes entrecroisées du rotor. Le moyen stator 112 et le moyen d'excitation -114 ne sont pas cylindriques, mais des segments 20 de cylindre, et deux unités séparées sont situées en des points diamétralement opposés autour du rotor 116 et en relation espacée avec celui-ci dans le mode de réalisation particulier de la Figure 8, la relation fonctionnelle entre les éléments 112, 114 et 116 représentée par la Figure 8 étant identique à celle des élé-25 ments correspondants dont il a été question plus haut au sujet de la Figure 7. Toutefois, dans le mode de réalisation représenté par la Figure 8, le moyen stator 112 et le moyén d'excitation 114 ainsi que leurs divers composants peuvent être enfermés dans un matériau approprié 186 de plastique magnétiquement perméable ou d' autre 30 matière légère, pour être à son tour entièrement contenu dans un revêtement approprié quelconque 188 étanche à l'eau, comme le suggère la Figure 8. Le plastique 186 peut être par exemple du styro-foam ou du plastique de type cellulaire, tandis que le revêtement 188 peut être constitué par du Shellac marine ou une couche mince 35 de polyéthylène ou de l'équivalent. La structure ainsi représentée par la Figure 8, peut être montée sur un bateau 190 tel qu'il est représenté à la Figure 9, sur laquelle un arbre pivotant 176 est raccordé aux commandes de direction à la manière d'in gouvernail. Etant donné que dans ce cas l'arbre 180 ne traverse > la coque, 40 on comprendra qu'aucune étanchéité de palier d'arbre BAP ORIGINAL bi 18063 13 2012023 n'est nécessaire comme c'est normalement le cas avec les bateaux dont le moteur se trouve à l'intérieur de la coque. D'autre part, on peut constater qu'une commande directionnelle est obtenue avec la structure représentée aux Figures 8 et 9 par la rotation de 5 l'arbre 176 même en l'absence de tout déplacement du bateau 190 à 1*encontre de ce qui serait nécessaire avec la plupart des installations de gouvernail. Il s'ensuit que chaque fois qu'une puissance élevée est nécessaire, on peut utiliser des unités modulaires segmentées supplémentaires de stator et de bobine excitatrice 112 10 et 114 au lieu de deux seulement. Le moteur 110 représenté à la Figure 7 et dont il a été question plus haut, peut également être adapté pour un usage avec des roues de véhicule et l'équivalent, comme suggéré par les Figures 10 et 11, sur lesquelles le rotor 116 est assujetti à l'intérieur 15 d'un élément jante 194 sur lequel un pneu de véhicule 196 est monté de façon classique. Le support de la roue 198 ainsi formé de la manière représentée par la Figure 10 est fourni de la manière représentée par la Figure 11 sur laquelle le repère numérique 200 indique une staucture de véhicule rigide non rotative comprenant 20 un arbre de montage 202 pour la roue 198. La roue 198 comr.rend une' structure de moyeu 204 tourillonnés sur un arbre 202 par un moyen approprié tel qu'un roulement à rouleaux 206 et assujettie à celui-ci par des moyens de retenue sous la forme d'un écrou de roue 208. Le moyeu 204 comporte une partie 210 s'étendant radialement à 25 laquelle le rotor 116 est rigidement assujetti de sorte que la rotation de la roue 198 autour d'un centre de rotation passant par l'arbre 202 entraîne la rotation du pneu 196, de la jante 194, du rotor 116 et du moyeu 204, la force propulsive entraînant la rotation du rotor 116 résulte de la mise sous tension du moyen stator 30 modulaire segmenté 112 et du moyen de champ 114 montés sur la structure 200 et stationnaires par rapport à celle-ci. La roue 198 peut être utilisée avec divers types de véhicules et remplacér par exemple, la roue W du véhicule représenté par la Figure 5 du Brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2.421.351, délivré le 29 Mai 35 1947. Concernant la Figure 12, une application des principes de l'invention révélée ici et dont il a été particulièrement question au sujet du moteur 110 représenté par la Figure 7, peut être vue associée à un volant ou masse accumulatrice d'énergie 220. Le 40 volant 220 peut être rendu relativement lourd sur son pourtour en c 2 012023 ii-xant ysi" «ja-a-vi-lt? uhû r~^se sufestar^lelle ds n.-itLir^ au rotor sensiblement cylindrique 116 ou en fabriquant un rotor en ir:étal ou alliage magnétique relativement lourd pour fournir une inertie élevée à la masse tournante. Le volant 220 est monté sur l'arbre 5 222 supporté de façon appropriée à ses deux extrémités par des paliers 224, comme suggéré par la Figure 12. L'application des principes de fonctionnement du moteur 110 exposée plus haut en rapport avec la Figure 7 est donc similaire dans tous les modes de réalisation révélés ici, et la disposition du volant 220 corres-10 pond généralement à la structure représentée, par exemple à la Figure 8, à part que 1-hélice 178 se trouve remplacée par les rayons 226. Des moyens appropriés (non représentés) conformes à la technique antérieure classique peuvent être prévus pour la récupération de l'énergie emmagasinée par le volant 220 par une liaison 15 fonctionnelle avec l'arbre 222. Tous les modes de réalisation représentés ici sont caractérisés par un couple de démarrage uniformément élevé et par une puissance motrice soutenue. Dans tous les modes de réalisation, on peut avoir recours commodément à des imités supplémentaires segmentées 20 ou modulaires de stator ou d'enroulement de champ 112 et 114 au lieu de simplement un ou deux comme représenté sur les dessins. "A titre d'exemple, chaque segment peut représenter d'environ 10 à 20 degrés du total des 360 degrés du cercle défini par le rotor 116 dans tous les cas, et ion seul de ces segments suffit pour les 25 applications ne demandant qu'une puissance modérée. En plus de sa souplesse concernant l'énergie produite, la conception particulièrement représentée par les Figures 8 et 9 est spécialement avantageuse comme moyen de propulsion pour les transports de troupe et les navires de guerre. L'élimination des bruits d'engrenagesréduc-30 teuis élimine donc la plus grande partie du danger de détection par les sous-marins ennemis ou d'impact des torpilles ou l'équivalent dont la précision de détection ou de guidage dépend d'un sonar ou d'un autre système de détection et de guidage par le son. S'il est appliqué à des sous-marins ou navires équivalents, le système de 35 propulsion représenté à la Figure 8 par exemple, n'est pas limité dans son opération en ce qui concerne la profondeur, étant donné qu'aucun joint n'est nécessaire entre la coque en l'arbre porte-hélice comme c'est le cas avec les sous-marins et les torpill classiques par exemple. Par rcnséquent, des pressions diffère: • 1-40 3es extrêmement élevées oeuveni; exister entre 1 ,.r- sur et BAD ORIGINAL 69 18063 15 2012023 l'extérieur d'une coque submergée, sans donner naissance à aucun des problèmes d'étanchéité associés au passage d'un arbrè à travers une coque, lorsque le principe de cette invention est mis en oeuvre. D'autre part, les bruits, vibrations et contraintes par chocs asso-5 ciês aux machineries de grande puissance, aux trains réducteurs importants et aux arbres de couche allongés des navires à passagers modérass, et provenant particulièrement des effets se manifestant avec une mer forte lorsque l'hélice du navire sort périodiquement de l'eau entre les vagues, seraient considérablement réduits par 10 l'utilisation du système d'entraînement représenté par la Figure 8 des dessins annexés. D'autres avantages du concept révélé ici, y compris l'orientation satellite par le moyen gyroscopique suggéré à la Figure 12 par exemple, apparaîtront à ceux qui sont compétents dans cette technique. Il s'ensuit que de telles modifications et 15 applications ne sortent pas de l'esprit et du champ d'application de cette invention. 69 18063 2012023 REVENDICATIONS 1. Un moteur synchrone linéaire caractérisé par : un moyen stator, fournissant un champ de flux magnétique mobile, par un moyen d'excitation fournissant un champ de flux magnétique fixe, et par un moyen rotor linéaire espacé dudit moyen stator et dudit 5 moyen d'excitation pour fournir des parcours d'excitation de champ séparés audit champ magnétique fixe entre ledit moyen d'excitation et ledit moyen stator, ledit champ de flux magnétique fixe, et ledit champ de flux magnétique mobile agissant l'un sur l'autre et développant une force, ou poussée, magnétomotrice entre ledit moyen 10 stator et ledit moyen -rotor linéaire. 2. Le moteur synchrone linéaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen rotor linéaire se caractérise par : au moins un premier et un second éléments magnétiques présentant des polarités magnétiques opposées, chacun desdits .15 premier et second éléments magnétiques ayant une forme appropriée pour délimiter plusieurs pièces magnétiques polaires, saillantes, espacées et reliées magnétiquement les unes aux autres, ledit premier élément magnétique étant situé à côté dudit second élément magnétique en étant espacé de ce dernier, lesdites pièces magnéti-20 ques polaires saillantes dudit premier élément magnétique étant en outre positionnées de manière à s'entrecroiser avec lesdites pièces magnétiques polaires saillantes dudit second élément magnétique. 3. Le moteur synchrone linéaire selon la revendication 1 ou 2, 25 caractérisé par le fait que ledit moyen inducteur se caractérise par une structure en forme de U dont les jambages sont perpendiculaires audit moyen rotor linéaire et espacés de ce dernier et par un moyen enroulement de champ bobiné sur ladite structure en forme de U. 30 4. Le moteur synchrone linéaire selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit moyen stator est enfermé à demeure dans ladite structure en forme de U du moyen excitateur et en est isolé magnétiquement. 5. Un moteur synchrone linéaire caractérisé par : un moyen 35 stator fournissant un champ de flux magnétique mobile, un moyen pôle d'excitation en relation fixe avec ledit moyen stator pour fournir un chemin au flux magnétique, vin moyen bobine de champ sur ledit moyen pôle d'excitation pour produire un champ de flux magnétique fixe, et par un moyen rotor linéaire espacé dudit moyen BAD ORIGINAL 69 13063 2012023 stator et dudit moyen pôle d'excitation, ledit moyen rotor linéaire étant caractérisé par : plusieurs moyens magnétiques espacés les uns des autres, ceux desdits moyens magnétiques qui sont adjacents entre eux ayant des polarités magnétiques opposées, et vin moyen de 5 liaison magnétique réunissant lesdits moyens magnétiques ayant la même polarité magnétique de sorte que ledit moyen rotor linéaire fournisse au moins un parcours d'excitation de champ audit champ de flux magnétique fixe entre ledit moyen pôle d'excitation et ledit moyen stator, ledit champ de flux magnétique fixe et ledit 10 champ de flux magnétique mobile agissant l'un sur l'autre et développant une force, ou poussée, magnétomotrice entre ledit moyen stator et ledit moyen rotor. 6. Le moteur synchrone linéaire selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens magnétiques sont vin 15 ensemble de pièces polaires saillantes et espacées les unes des autres. 7. Le moteur synchrone linéaire selon la revendication 5 ou 5, caractérisé par le fait que ledit moyen stator est alimenté de façon appropriée par une source d'énergie polyphasée et que ledit 20 moyen enroulement de champ est alimenté de façon appropriée par une source d'énergie en courant continu. 8. Un moyen moteur à prise directe caractérisé par : un rotor sensiblement cylindrique comportant plusieurs éléments saillants allongés sensiblement parallèles et espacés les. vins des autres, 25 vin moyen supportant ledit rotor pour permettre sa rotation autour d'un axe, un moyen stator relié fonctionnellement audit rotor pour produire une onde magnétique mobile successivement à travers lesdits éléments saillants, des moyens pôles d'excitation reliés fonctionnellement audit rotor pour produire une onde magnétique 30 fixe successivement à travers lesdits éléments saillants, et un moyen d'alimentation électrique pour l'excitation intermittente dudit moyen stator à une fréquence prédéterminée. 9. Le moteur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit moyen de support comprend un arbre central allongé 35 concentrique audit axe de rotation, un moyen porte-palier à chaque extrémité dudit arbre, et un moyen jambe de force raccordant, ledit arbre audit rotor. 10. Un moyen moteur à prise directe caractérisé par s un moteur synchrone linéaire comportant un rotor entrecroisé généralement 40 cylindrique, un moyen porte-palier pour supporter ledit rotor de 69 13063 18 râsnière à ce qu'il tourne autour d'un axe, lec. x. ; .-...portant en outre un moyen stator, ledit moteur comportant également vin moyen pôle d'excitation associé fonctionnellement audit moyen stator, un moyen de montage pour suppôrter fixement ledit moyen stator et 5 ledit moyen pôle d'excitation par rapport audit rotor, et un moyen propulseur assujetti audit rotor et pouvant tourner avec celui-ci pour propulser ledit moteur le long d'un parcours de déplacement. 11. Le moteur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit moyen propulseur consiste en une hélice marine à 10 plusieurs pales raccordées audit rotor par leur extrémité, ladite hélice pouvant tourner'autour du même axe de rotation que ledit rotor. 12. Le moteur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit moyen propulseur consiste en un moyen jante fixé 15 audit rotor et en un pneu monté sur ladite jante et prévu pour assurer un contact de roulement avec la surface d'une route. 13. Un système d'entraînement d'hélice pour bateaux, consistant "essentiellement en : un carter généralement cylindrique étanche à l'eau, un moyen reliant ledit carter à un bateau, une 20 hélice marine centrée axialement dans ledit carter, ladite hélice ayant plusieurs pales, un rotor métallique entrecroisé assujetti aux extrémités extérieures desdites pales, ledit rotor comportant plusieurs éléments magnétiques en saillie allongés, sensiblement parallèles et espacés les uns des autres, un moyen enroulement de 25 stator monté dans ledit carter et associé fonctionnellement audit rotor pour produire une onde magnétique mobile dans ledit rotor, un moyen bobine de champ monté dans ledit carter et associé fonctionnellement pour produire une onde magnétique stationnaire dans ledit rotor, un moyen porte-palier relié audit carter pour supporter 30 ladite hélice de façon rotative par rapport audit carter, ledit rotor étant espacé de façon étroitement rapprochée dudit carter, et par vin moyen de connexion d'énergie électrique pour alimenter ledit moyen enroulement de stator en courant électrique de fréquence prédéterminée. 35 14. Un moyen moteur monté sur roues pour un véhicule, se caractérisant essentiellement par : un moyeu de roue creux touril-lonné sur un arbre central afin de tourner autour d!un axe, un moyen jante fixé audit moyeu, un moyen pneu monté sur ledit moyen jante, un moyen rotor entrecroisé sensiblement c--inirique relié 40 audit moyen jante et comprenant plusieurs éiémair ,n saillie BAP ORIGINAL 69 18063 19 2012023 allongés sensiblement parallèles et espacés les uns des autres, un moyen de support dans ledit moyeu creux et assujetti audit véhicule, un moyen stator segmenté monté sur ledit moyen de support et associé fonctionnellement audit moyen rotor pour produire une onde 5 magnétique mobile dans ledit moyen rotor, et un moyen pôle d'excitation segmenté monté sur ledit moyen de support et associé fonctionnellement audit moyen rotor pour produire line onde magnétique fixe dans ledit moyen rotor, lesdites ondes magnétiques mobile et fixe engendrant une force électromotrice entraînant la rotation 10 dudit moyen rotor, dudit moyen de roue, dudit moyen jante et dudit moyen pneu autour dudit axe de rotation. 15. Un rotor linéaire pour moteur synchrone linéaire, ledit rotor linéaire étant caractérisé par : au moins un premier et tin second éléments magnétiques présentant des polarités magnétiques 15 opposées, ledit premier élément magnétique étant positionné adjacent audit second élément magnétique tout en étant espacé de ce dernier, lesdites pièces magnétiques polaires dudit premier élément magnétique étant en outre positionnées de manière à s'entrecroiser avec lesdites pièces magnétiques polaires dudit second élément 20 magnétique de sorte que ledit moyen rotor fournisse des parcours d'excitation de champ séparés. 16. Le rotor linéaire selon la revendication 15, caractérisé par le fait que chacun desdits premier et second éléments magnétiques est formé de façon à définir plusieurs pièces magnétiques 25 polaires saillantes espacées les unes des autres et magnétiquement réunies.