Moteur électrique. La présente invention a pour objet un moteur électrique comprenant au moins une paire de pôles et un induit avec des enroule ments disposés dans des encoches.
On a trouvé que dans certains moteurs électriques, par exemple dans un moteur bi polaire dont l'induit comporte un nombre impair de dents, les dents d'induit situées en regard d'un des pôles n'occupent pas la même position par rapport à ce pôle que les dents situées en regard de l'autre pôle; il en résulte une absence de symétrie dans la configuration du flux magnétique du moteur qui donne lieu à une traction radiale oscillante non équili brée sur l'induit, ce qui provoque une usure excessive des paliers et un bruit désagréable particulièrement lorsque le moteur démarre sous charge.
Le but. de la présente invention est de permettre d'éviter les difficultés mentionnées ci-dessus.
Le moteur électrique selon l'invention est caractérisé en ce que l'induit a un nombre impair d'encoches comprenant des enroule nients et présente, à sa périphérie, des rai nures ne contenant pas d'enroulement, ména gées respectivement entre chaque paire d'en coches adjacentes, le tout de manière à obte nir une répartition symétrique du flux magné tique par rapport à l'inducteur.
La largeur circonférentielle de chaque rainure à son ouverture peut, par exemple, être pratiquement égale à celle de chaque en- coche. La profondeur radiale de chaque rai nure qui peut être plus faible que celle de chaque encoche peut dépasser sa largeur péri phérique.
Dans une forme d'exécution particulière, chaque encoche peut présenter une ouverture étroite et une partie plus large, par exemple de forme cylindrique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du moteur faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en élé vation du moteur montrant l'inducteur et l'in duit dont les enroulements ont été éliminés pour la clarté du dessin.
La fig. 2 est une vue en perspective des mêmes parties, .certains éléments ayant été ajoutés.
Le moteur électrique représenté comprend un inducteur bipolaire du type en fer à cheval à une seule bobine, formé d'un empilage de tôles 1, un enroulement 2 disposé sur une bobine isolante 3 entourant la partie de l'em pilage reliant les pôles, et des fils de con nexion 4.
Le moteur comprend en outre un induit feuilleté 6 monté sur un arbre 7. Dans la construction particulière représentée, l'induit présente sept encoches 8 destinées à recevoir les enroulements et laissant entre elles sept dents d'induit numérotées de 9 à 15.
Dans un tel moteur, les deux pôles de l'inducteur sont eux-mêmes symétriques, mais, du fait que le nombre d'encoches est un nom bre impair et n'est pas un multiple du nombre de pôles, les dents situées en regard d'un des pâles n'occupent pas une position symétrique par rapport aux dents situées en regard de l'autre pôle. Par exemple, dans la position représentée à la fig. 1, les dents d'induit 14 et 15 sont entièrement dans l'étendue du pôle gauche, tandis que te pôle droit n'embrasse que la dent 11 et une moitié de chacune des dents 10 et 12. Ceci entraîne un déséquilibre provoquant une poussée latérale oscillante sur l'induit et une répartition de champ asymé trique.
Il a été constaté que dans un moteur comportant un inducteur bipolaire avec, par exemple, un induit à sept dents, il se produit un bruit désagréable ainsi qu'une usure des paliers, tandis qu'avec un induit à. quatorze dents, le bruit est beaucoup plus faible. Un tel bruit apparaît dans toutes les conditions de fonctionnement, mais est particulièrement. perceptible lorsque le moteur démarre sous charge.
Pour surmonter cette difficulté, chaque dent. de l'induit, dans le moteur décrit, pré sente en son milieu une rainure 19. La forme de cette rainure peut varier, mais dans la forme d'exécution représentée, elle comprend une partie de forme générale cylindrique 20 s'ouvrant en un col ou embouchure 21 sur la face périphérique de l'induit.
Cette forme présente également l'avan tage de permettre d'équilibrer rapidement le moteur soit par l'insertion dans les parties 20 des rainures de poids cylindriques en plomb, soit par perçage dans le fond des rainures, soit par fraisage des bords de l'ouverture 21.
Les rainures peuvent être peu profondes, un tiers, à un quart de la profondeur des encoches d'enroulement, la profondeur radiale de chaque rainure étant, en outre, plus grande que sa largeur périphérique. Bien que cela ne soit pas essentiel, il est préférable que la largeur circonférentielle de l'ouverture 21 de chaque rainure soit. approximativement la même que celle de l'ouverture de chaque encoche d'enroulement 8. Chacune des rainures 19 est située à mi-distance entre deux des encoches 8, c'est-à-dire au milieu d'une dent d'induit.
On comprendra qu'en divisant chaque dent d'induit en deux partie, le nombre total des demi-dents, quatorze dans le cas particulier, devient un multiple du nombre de pôles de l'inducteur, qui est. de deux dans ce cas. Ainsi, dans la position représentée à la fig. 1, chaque pièce polaire embrasse complètement quatre demi-dents, celle de gauche embrassant. les deux moitiés de la. dent 14 et les deux moitiés de la. dent 15, tandis que celle de droite em- br asse les deux moitiés de la dent.<B>1.1</B> et une moitié de chaque dent. 10 et 7.2.
En outre, la moitié de la dent 12 et les deux moitiés de la dent. 13 sont dans la. zone neutre à une extrémité, tandis que les deux moitiés de la dent 9 et une moitié de la. dent 10 sont dans la zone neutre à l'autre extrémité, de sorte que, dans chaque zone neutre il y a trois demi- dents. Ceci réalise une condition de symétrie par rapport à. l'inducteur, et une force radiale exercée sur l'induit lorsqu'une encoche s'ap proche d'un pôle inducteur est équilibrée par tune force égale en un point diamétralement opposé où se trouve une rainure sans enroule ment.
La. fi-. 2 montre en perspective le mode d'enroulement de l'induit, et un collecteur 24 comportant quatorze lames est. monté sur l'arbre 7 avec un ventilateur 25. L'autre extrémité de l'induit est munie d'un disque isolant 26 encoché et dont les encoches ne viennent en correspondance qu'avec les extré mités des encoches d'enroldement des tôles d'induit.
Comme représenté à la fig. 2, les enroule ments pour un tel induit. ont un pas de quatre encoches, de sorte qu'une bobine est enroulée dans les encoches marquées a<B>à</B> la fi,-.<B>1,</B> la bobine suivante dans la paire suivante d'en coches et ainsi de suite jusqu'à ce que chaque encoche contienne deux côtés de bobine, par exemple, de deux bobines 28 et 29, ce qui fait quatorze côtés de bobine ou sept bobines en tout.
Le moteur décrit est un moteur comportant un inducteur bipolaire et un induit çompor- tant un nombre impair de dents divisées cha cone en deux moitiés par une rainure cen trale. En variante, on pourrait prévoir un moteur clans lequel chaque dent d'induit serait munie de plusieurs rainures pour la diviser en plusieurs segments, de telle sorte que le nombre total de segments soit un multiple du nombre de pôles.
Electric motor. The present invention relates to an electric motor comprising at least one pair of poles and an armature with windings arranged in notches.
It has been found that in certain electric motors, for example in a bi-polar motor whose armature has an odd number of teeth, the armature teeth located opposite one of the poles do not occupy the same position with respect to this pole than the teeth located opposite the other pole; this results in an absence of symmetry in the configuration of the magnetic flux of the motor which gives rise to an unbalanced oscillating radial traction on the armature, which causes excessive wear of the bearings and an unpleasant noise especially when the motor starts under load .
The goal. of the present invention is to avoid the difficulties mentioned above.
The electric motor according to the invention is characterized in that the armature has an odd number of notches comprising windings and has, at its periphery, grooves containing no winding, formed respectively between each pair of 'in adjacent notches, the whole so as to obtain a symmetrical distribution of the magnetic flux with respect to the inductor.
The circumferential width of each groove at its opening may, for example, be substantially equal to that of each notch. The radial depth of each groove, which may be shallower than that of each notch, may exceed its peripheral width.
In a particular embodiment, each notch may have a narrow opening and a wider part, for example of cylindrical shape.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the engine forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic elevation view of the motor showing the inductor and the inductor, the windings of which have been eliminated for clarity of the drawing.
Fig. 2 is a perspective view of the same parts, certain elements having been added.
The electric motor shown comprises a bipolar inductor of the horseshoe type with a single coil, formed of a stack of sheets 1, a winding 2 disposed on an insulating coil 3 surrounding the part of the stack connecting the poles, and connecting wires 4.
The motor further comprises a laminated armature 6 mounted on a shaft 7. In the particular construction shown, the armature has seven notches 8 intended to receive the windings and leaving between them seven armature teeth numbered from 9 to 15.
In such a motor, the two poles of the inductor are themselves symmetrical, but, because the number of notches is an odd number and is not a multiple of the number of poles, the teeth located opposite of one of the blades do not occupy a symmetrical position relative to the teeth located opposite the other pole. For example, in the position shown in FIG. 1, armature teeth 14 and 15 are fully within the scope of the left pole, while the right pole embraces only tooth 11 and one half of each of teeth 10 and 12. This results in an imbalance causing thrust. lateral oscillating on the armature and an asymmetric field distribution.
It has been observed that in a motor comprising a bipolar inductor with, for example, a seven-tooth armature, there is an unpleasant noise as well as wear of the bearings, while with an armature at. fourteen teeth, the noise is much lower. Such noise appears under all operating conditions, but is peculiar. noticeable when engine starts under load.
To overcome this difficulty, every tooth. of the armature, in the motor described, has a groove 19 in its middle. The shape of this groove may vary, but in the embodiment shown, it comprises a generally cylindrical part 20 opening in a neck or mouth 21 on the peripheral face of the armature.
This shape also has the advantage of allowing the motor to be rapidly balanced either by inserting into the parts 20 grooves of cylindrical lead weights, or by drilling in the bottom of the grooves, or by milling the edges of the. opening 21.
The grooves may be shallow, one-third, to one-quarter the depth of the winding slots, the radial depth of each groove being, moreover, greater than its peripheral width. Although it is not essential, it is preferable that the circumferential width of the opening 21 of each groove is. approximately the same as that of the opening of each winding notch 8. Each of the grooves 19 is located midway between two of the notches 8, that is to say in the middle of an armature tooth.
It will be understood that by dividing each armature tooth into two parts, the total number of half-teeth, fourteen in the particular case, becomes a multiple of the number of poles of the inductor, that is. two in this case. Thus, in the position shown in FIG. 1, each pole piece completely embraces four half-teeth, the left one embracing. the two halves of the. tooth 14 and the two halves of the. tooth 15, while the right one embraces both halves of tooth. <B> 1.1 </B> and one half of each tooth. 10 and 7.2.
Also, half of tooth 12 and both halves of tooth. 13 are in the. neutral zone at one end, while the two halves of tooth 9 and one half of the. tooth 10 are in the neutral zone at the other end, so that in each neutral zone there are three half-teeth. This achieves a condition of symmetry with respect to. the inductor, and a radial force exerted on the armature as a notch approaches an inductor pole is balanced by an equal force at a diametrically opposite point where there is a groove without winding.
The. Fi-. 2 shows in perspective the winding mode of the armature, and a manifold 24 comprising fourteen blades is. mounted on the shaft 7 with a fan 25. The other end of the armature is provided with an insulating disc 26 notched and whose notches come into correspondence only with the ends of the notches for winding the sheets of 'induced.
As shown in fig. 2, the windings for such an armature. have a pitch of four notches, so that one coil is wound into the notches marked a <B> through </B> the fi, -. <B> 1, </B> the next coil in the next pair d 'notched and so on until each notch contains two coil sides, for example, two coils 28 and 29, which makes fourteen coil sides or seven coils in all.
The motor described is a motor comprising a bipolar inductor and an armature having an odd number of teeth divided into two halves by a central groove. As a variant, a motor could be provided in which each armature tooth would be provided with several grooves to divide it into several segments, such that the total number of segments is a multiple of the number of poles.