CA1063662A - Dynamo tachymetrique - Google Patents

Abstract

Précis Une dynamo tachymétrique avec une carcasse fixe avec ses éléments inducteurs et les balais montés dans des portebalais, et un induit tournant ou rotor avec un collecteur à lames. Le rotor avec ses enroulements et le collecteur à lames sont noyés dans un enrobage en matière plastique slidaire d'un arbre directement ou d'une manière rapportée. Le collecteur est installé à la périphérie du rotor dans la partie de plus grand diamètre, de sorte que le collecteur est constitué par un très grand nombre de lames convenablement connectées aux enroulements de l'induit ou rotor, ce que réduit très sensiblement l'ondulation résiduelle, en constituant une armature et un ceinturage périphérique du rotor.

Description

.,. ` 1o6366z L'invention a pour objet une dynamo tachymétrique.
Llobjet de l'invention se rapporte notamment au secteur technique des machines electriques.
Il y a de nombreuses applications techniques, en parti-culier dans les asservissements de vitesse, o~ il est indispen-sable de connaitre et contrôler la vitessse de rotation d'un moteur, d'un organe rotatif ou partie de mecanisme en rotation.
Suivant l'invention, on a voulu realiser une dynamo tachymétrique offrant mieux que par le passé et avec de meilleurs xésultats, les qualités que doit présenter une dynamo tachymétri-que, à savoir : la linéarité, la stabilite, la rapidite de ré-ponse, l'ondulation résiduelle. On a également voulu réduire 1' ; encombrement dans le sens axial de cette dynamo, afin de la ren-dre compacte, facile a installer, aisément adaptable.
La dynamo tachymétrique suivant l'invention fait appel pour une part a certaines caractéristiques de réalisation du moteur électrique a collecteur qui a fait l'objet du Brevet fran-çais 1 409 231 et du Certificat d'Addition n 86 794, dont la déposante est également titulaire.
Concernant l'ondulation r~siduelle, il est rappelé que la dynamo tachym~trique doit avoir une tension de sortie tenant compte exactement et rapidement des variations de vitesse du moteur ou organe tournant qui est relié a la dynamo.
Si l'on considare une dynamo tachymétrique reliée à
un moteur tournant ayant une vitesse rigoureusement constante, la ;~ dynamo devrait donner une tension également rigoureusement con-stante. Cependant, le passage des lames du collecteur sous les balais engendre une variation de cette tension qui, au lieu jk ~1~

d'atre constante, présente une ondulation résiduelle caractérisée par son amplitude et sa fréquence.
La dynamo tachymétrique qui fait l'objet du presente Brevet reduit llamplitude de l'ondulation residuelle. La reduction de l'ondulation residuelle peut etre assuree au moyen d'un filtre electrique compose par une resistance et un condensateur, la capacite du filtre etant d'autant plus elevee que la frequence de l'ondulation residuelle est plus basse. Une capacité élevée entraine / un retard du signal électrique aux bornes de la capacité, ce retard étant proportionnel à la capacité.
Il est par conséquent intéressant d'avoir une petite capacité, une haute fréquence d'ondulation résiduelle, afin d'éliminer plus facilement avec le filtre electrique, et pour obienir une haute fréquence, il est nécessaire d'avoir un grand nombre de lames au collecteur.
La dynamo tachymétrique suivant l'invention est caract-érisée en ce qu'elle comprend : une carcasse fixe avec ses éléments inducteurs et les balais montés dans des porte-balais, et un induit tournant ou rotor avec un collecteur à lames, le rotor avec ses enroulements et le collecteur à lames étant noyés dans un enrobage en matiére plastique solidaire d'un arbre directement ou d'une maniere rapportée, le collecteur étant installé à la périphérie du rotor dans la partie de plus grand diamétre, de sorte que le collecteur est constitué par un trés grand nombre de lames convenablement connectées aux enroulements de l'induit ou rotor, ce qui reduit tres sensiblement l'ondulation residuelle, en constituant une armature et un ceinturage peripherique du rotor.

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-2--` 106366Z
Ces caract~ristiques et d'autres ressortiront de la description qui suit.
Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés :
La figure 1 représente par une coupe axiale une forme de réalisation de la dynamo tachymétrique suivant l'invention.
La figure 2 est une vue de côté partielle, corres-pondant a la figure 1 et considérée suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue partielle en coupe axiale d'une autre forme de réalisation de la dynamo tachymétrique, le collec-teur étant du type cylindrique.
La figure 4 est une vue a caractere schématique illustrant la connexion de quelques bobines au collect ~ .
La figure 5 est une vue en coupe transversale a plus grande échelle montrant la fixation du collecteur ~ la résine du rotor.
La figure 6 illustre par un schéma de principe nullement limitatif un filtre électrigue équipant une dynamo tachymétrique selon l'invention.
L'objet de l'invention est rendu plus concret en le décrivant sous la forme de réalisation illustrée non limitative-ment aux figures des dessins.
On voit le rotor 1 solidaire de l'arbre 2 en étant de préférence directement moulé sur l'arbre 2. Le rotor 1 est en effet exécuté en matiare plastique moulée dans laquelle sont noyés les enroulements d'induit la et les lames 3 du collecteur.
Le rotor 1 est conique, ce qui lui confére une trés bonne rigidité. Ce rotor est léger parce qu'il ne comporte ; -3-ik~G` '`

- --` 1063662 aucune armature ferreuse ou autre partie métallique. Son inertie est donc trés faible.
Néanmoins, sa rigidité, sa robustesse, sa résistance aux déformations même aux grandes vitesses, sont tr~s grandes, parce que les enroulements d'induit la et les lames du collecteur

3 qui sont liées en étant convenablement indexées, constituent une véritable armature du rotor, indépendamment de leur rôle habituel. Ce rotor peut donc avoir des accélérations et décél-érations rapides, sans déformation, ce qui correspond aux qualités recherchées pour la dynamo tachymétrique.
D'une maniere particulierement importante dans le cadre de l'invention, le collecteur 3 qui peut être de type frontal (figure 1) ou de type cylindrique (figure 3), est fixe solidaire-ment à la peripherie du rotor conique, dans la partie du plus grand diametre. Ainsi, le rotor peut être constitue par un très grand nombre de lames, ce qui a pour effet, comme dejà indique, d'augmenter tras sensiblement la frequence de l'ondulation résiduelle. Le collecteur péripherique constitue un sertissage du rotor et assure un notable renforcement en formant une armature.
La dynamo comprend encore une carcasse f~xe constituee par exemple par les flasques 4 et 5 portant les eléments induc-teurs fixes 4a et 5a qui ferment le flux et entre lesquels tourne, ; avec un entrefer convenable, le rotor-induit 1.
~- Les élements inducteurs 4a - 5a sont realises par exemple et non limitativemen~, sous forme d'aimants permanents.
Les flasques 4 et 5 sont fixes par tout moyen connu tel que vis, sur la couronne 8 qui complète la carcasse.
Le montage tournant du rotor 1 et de l'arbre 2 est assure de toute manière convenable, par exemple le flasque 5 jk/~`

présente un épaulement axial Sb dans lequel est monte un palier 9, sous forme de roulement à billes ou autres. Le palier 9 est retenu par un écrou intérieur 10. L'arbre 2 tourne dans le palier roulement 9.
Il est à noter qu'un seul roulement à billes 9 est indigué notamment dans les figures 1 et 3, car l'arbre de la dynamo étant tubulaire, ce dernier s'engage sur l'arbre moteur qu'il entraine la carcasse de la dynamo étant fixé à la carcasse du moteur. Ce roulement a billes a le seul but de maintenir la position axiale du rotor dans l'entrefer.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les lames du collecteur 3 sont rendues étroitement et fortement solidaires de la matière plastique du rotor enroulé 1, sans possibilité de jeu ~u de désagrégation, par une conformation de leur partie de fixation, en queue d'aronde, ou avec des dents QU
becs 3a en crochets, qui assurent un parfait ancrage des lames dans la matière plastique du rotor.
D'une maniere connue, une série de balais 11 sont montés dans des porte-balais 12 que porte le flasque 5. Une extrémité des balais se trouve en contact avec les lames 3 du collecteur. L'autre extrémité reçoit la pression d'un ressort tel que 13, la pression etant reglable par exemple au moyen d'un écrou 14 qui permet le démontage des balais en vue de leur remplacement. Il est évident que l'exemple de réalisation des balais et porte-balais n'est pas limitatif. Ces balais et porte-balais sont ainsi amovibles dans leur ensemble avec le flasque 5.
- On a illustré schématiquement à la ~igure 6 le filtre électrique qui équipe la dynamo et qui est constitué essentielle-ment par une résistance lS et un condensateur 16. Ce filtre a le . . . .

` 1063662 rôle précédemment indiqué de réduction de l'ondulation résiduelle.
Selon une réalisation préférée, l'arbre 2 de la dynamo est un fourreau creux, comme illustré aux figures des dessins.
On peut ainsi monter l'arbre du moteur, ou axe ou autre organe à
contrôler directement dans le fourreau. On peut ainsi équiper plus commodément l'arbre du moteur de frein, de dispositifs électroniques, de manivelles ou autres organes de réglage ....
Dans l'exemple illustré, le rotor 1 est rapporté et fixé de toute mani8re connue sur le fourreau ou arbre creux 2 qui présente directement ou d'une maniare rapportée une bague 2a pour le rotor et le palier à roulement.
La dynamo tachymétrique ainsi décrite, on souligne particulièrement les avantages suitvants :
- meilleure qualité de réponse, en particulier réponse plus ra-pide-par suite de l'inductance négligeable et de la faible inertie du rotor.
- ondulation résiduelle beaucoup plus réduite qui contribue à
la meilleure qualité de réponse de la dynamo. On a une grande ...;
fréquence d'ondulation résiduelle qui est plus facilement élimi-née par un filtre électrique.
- réduction sensible de l'encombrement axial.
; L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'a ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ;
elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

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Claims (3)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Dynamo tachymétriques caractérisée en ce qu'elle com-prend une carcasse fixe avec ses éléments inducteurs et les balais montés dans des porte-balais, et un induit tournant ou rotor avec un collecteur à lames, le rotor avec ses enroulements et le collecteur à lames étant noyés dans un enrobage en matière plastique solidaire d'un arbre directement ou d'une manière rapportée, le collecteur étant installé à la périphérie du rotor dans la partie de plus grand diamètre, de sorte que le collecteur est constitué par un très grand nombre de lames convenablement con-nectées aux enroulements de l'induit ou rotor, ce qui réduit très sensiblement l'ondulation résiduelle, en constituant une armature et un ceinturage périphérique du rotor.

2. Dynamo tachymétrique suivant la revendication 1, carac-térisée en ce que les lames du collecteur sont rendues étroitement solidaires de la matière plastique du rotor par le fait que leur partie de fixation dans le rotor est conformée en queue d'aronde ou avec dents ou becs en crochets de retenue.

3. Dynamo tachymétrique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la carcasse fixe est constituée par deux flasques fixés de part et d'autre d'une couronne périphérique, ces flasques portant sur leurs faces internes les éléments inducteurs sous forme d'aimants permanents notamment, qui ferment le flux et entre lesquels tourne, avec un entrefer convenable, rotor-induit, un des flasques présentant une portée centrale, pour le montage d'une palier à roulement dans lequel tourne l'arbre portant le rotor.