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"Machine électrique tournante à entrefer annulaire plan"
La présente invention concerne les machines élec- triques tournantes à entrefer annulaire plan en lesquelles l'induit tournant est constitué par un bobinage en conducteurs piste et minces adhérant intimement aux faces d'un support annulaire isolant également mince, étant formé sur ce support par toute technique dite "d'impression des circuits électriques",
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l'inducteur statorique comportant au moins une couronne de ples magnétiques d'aimantation permanente.
En ces machinée, l'entrefer magnétique doit demeurer étroit et l'induit de faible épaisseur (du même ordre de grandeur que la largeur de l'entrefer) afin d'utiliser au mieux les possibilités de hautes performances de machines de ce type. Une des limitations rencon- trées réside dans 1* insuffisance de tenuo mécanique de l'induit et l'invention a pour but d'en assurer la suppression.
Dans une machine conforme à l'invention, l'induit rotorique, formé d'un bobinage "imprimé double face" sur an- neau isolant mince, est monté dans un support qui lui assure une forte tension radiale à partir de sa périphérie extérieure, tension "isotropique" en ce qu'elle s'exerce de façon sensible- ment uniforme selon tout rayon de l'anneau de ce bobinage.
Diverses modalités d'exécution de l'invention, d'où découleront toutes variantes technologiques éventuelles, vont être exposées dans le détail en se reportant aux figures jointes, en lesquelles :-
La Fig. 1 représente, en demi-coupe en élévation, une première modalité d'exécution d'un montage d'induit dans une machine à entrefer annulaire plan, la Fig. 2 montrant un exemple non limitatif du bobinage d'induit, en une vue partiel- le d'une de ses faces
La Fig. 3 est une vue partielle d'une modification de cet induit pour une seconde modalité d'exécution de montage conforme à l'invention selon la demi-vue en coupe en élévation de la Fig. 4, et,
La Fig. 5 représente, en demi-coupe en élévation, une machine montrant une autre modalité encore d'exécution d'un montage d'induit selon l'invention.
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Le bobinage d'induit, 1, est réalisé comme dit en conducteurs imprimés sur support isolant mince et, à simple titre illustr&tif , sa configuration électrotechnique peut être celle indiquée sur les Figs. 2 et 3, ondulé-série huit pôles à 41 conducteurs par face. Chaque conducteur comporte une partie médiane, sensiblement radiale 14, prolongée de part et d'autre par des parties inclinées 15 et 17 (elles peuvent être incurvée.: si désiré) se terminant par des plots 18 et 16 respectivement pour l'établissement de connexions interfaces par le moyen, par exemple, de trous métallisés 19 et 20.
D'une face à l'autre, les inclinaisons des parties 15 et 17 sont inversées comme indiqué en pointillé en sorte que l'établissement des connexions 19 et 20 assurent la fermeture du bobinage. Toutes variations dans les formes des conducteurs, leurs modalités d'interconnexion s et toutes modifications du nombre de pôles et de conducteurs peuvent bien entendu être réalisées (y inclus le passage d'un enroulement ondulé-série à un enroulement imbriqué) selon les besoins sans influer sur la mise en pratique de l'invention, le caractère et la nature du bobinage étant sans importance à son égard mais seulement le fait que le bobinage est mince et donc de rigidité mécanique insuffisante en soi.
Au lieu de solidariser directement ce disque d'in- duit avec un élément porteur lié à l'arbre de la machine, soit donc un moyeu, 6, Fige. 1 et 4, on intercale entre le disque d'induit et ledit moyeu 6 de l'arbre 7 (Fig.1) ou 23 (Fig.2) un support résilient qui assure une tension périphérique sensible- ment uniforme en sa répartition sur le pourtour de l'anneau d'induit 1, et donc le tend énergiquement, ce qui évite toute possibilité de fouettement de l'anneau pendant sa rotation.
Ce support résilient est formé de pattes ou de griffe*
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découpées dans un bord conformé d'un plateau, 4 (Fig.1) ou 23 (Fig.4). Ce plateau est fixé par son bord intérieur au moyeu 6 de l'arbre 7. Ce plateau n'a pas besoin d'être épais, il peut être rendu suffisamment rigide par des nervures '5. L'inertie de la partie tournante n'en est pas appréciablement accrue. La solidarisation entre les pattes 4 et l'anneau d'induit Ipeut être réalisée par collage de la périphérie externe de l'anneau sur ces pattes, maintenues légèrement cambrées pour le collage afin d'accroître la tension mécanique finale.
Pour les griffes du plateau 23, des perçages 22 sont réalisés dans une partie laissée nue 21 de l'isolant 13 de l'anneau d'induit, dépassant la couronne de plots 18, Fig.3. Une telle couronne nue pourrait d'ailleurs être prévue pour le collage selon la Fig. 1.
Un tel mode de montage de l'induit entraînerait une augmentation inadmissible de l'entrefer magnétique s'il n'était en même temps prévu d'insérer l'anneau magnétique 3 entre l'in- duit 1 et le plateau de support. Cette insertion s'effectue bien entendu avant l'assemblage périphérique entre le plateau et l'anneau d'induit. La pièce 3, qui sert à refermer le flux in- ducteur traversant le bobinage, peut ensuite, au montage de la machine, être fixée sur la pièce 10 (Fig.1) ou la pièce 30 (Fig.4) qui sert de support aux aimants 2 et aux balais 11. Elle peut, d'une autre manière, être montée pour tourner folle sur l'arbre.
Aux aimants à pôles saillants 2 on peut substituer une couronne en matériau magnétique coercitif, ferrite par exemple, en laquel- le ont été impressionnés des pôles magnétiques permanents par un traitement magnétisant approprié.
Le montage mécanique de la machine peut être complété de l'une des manières indiquées respectivement sur les Figs. 1 et 4. Fig.1, la pièce 8 reliée à la pièce 10 par des entretoises 12 est formée avec un manchon en lequel sont établie des paliers
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9 qui supportent l'arbre 7 ; la longueur axiale de la machine en est raccourcie. Fig. 4, au contraire, la pièce 10 et la pièce 28 sont équipés de paliers respectifs 26 et 27 pour la traversée de la machine par l'arbre 25 ;une bague de serrage 24 applique le disque 13 contre le moyeu 6.
Dans le cas, Fig 5, d'une machine en laquelle l'induit est supporté par une cage, et par exemple par un tambour 31 tournant autour d'un axe fixe 38 au moyen des paliers 34 et 35 montés sur des manchons 37 et 38 enfilés sur cet axe cannelé, et des disques (entretoisés ou non) 32 et 33 entre le tambour 31 et ces paliers, l'anneau porte bobinage peut également être tendu par sa périphérie externe. L'anneau d'induit a sa périphérie extérieure perforée comme celui de la Fig. 3 et des griffes d'une bague rigide 40 engagent les lumières de l'isolant de l'anneau, venant en butée sur une couronne 41 fixée, par exemple collée sur un épaulement interne du tambour 31.
Cette bague 40 présente une surface conique coaxiale à l'axe de la machine et un anneau conique de serrage peut se visser, comme indiqué en 42, dans le tambour 31 pour serrer un joint conique 43 entre les pièces 40 et 42, d'où la tension radiale appliqu6e à l'anneau d'induit par soulèvement des griffes de la bague 40. Les griffes de 40 peu- vent pénétrer dans la garniture 41 avec une pression suffisante pour solidariser l'anneau d'induit de la jante, conjointement avec la liaison assurée par l'anneau conique 42. En variante, le disque d'induit pourrait être collé sur l'anneau conique 40 et la seule pièce 42 assurer la solidarisation du tambour et de l'induit en mme temps qu'elle assure la tension radiale en cet induit.
Le circuit magnétique de l'inducteur comporte les couronnes 2 et 3, dont une au moins est constituée par des pôles
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magnétiques inducteurs, montées sur les flasques circulaires des manchons 36 et 37. Les balais 11 portent sur le bord inté- rieur du bobinage et la pression peut être équilibrée axiale- ment par des butées 39, comme indiqué.
REVENDICATIONS
1.Machine électrique tournante à entrefer annulaire plan et induit rotorique constitué par un bobinage à conduc- teurs plats et minces adhérant intimement aux faces annulaires opposées d'un support annulaire également mince, ce bobinage tournant dans un entrefer magnétique étroit dont une des piè- ces magnétiques au moins consiste en une couronne de p8les magné- tiques d'aimantation permanente, caractérisée en ce que ce bobi- nage est lié à un support qui lui assure une forte tension radia- le sensiblement uniformément repartie à partir de sa périphérie externe,