Machine électrique tournante On. a déjà proposé d'associer, en une même machine électrique tournante, un ensemble d'éléments statoriques et d'éléments. rotoriques, ces derniers étant montés sur un arbre commun.
La présente invention a pour objet une machine de ce genre, mais d'un encombrement particulière ment réduit.
Conformément à la présente invention, la ma chine électrique tournante est caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins deux éléments rotoriques minces, en forme de disques, tournant en regard d'éléments statorique.s correspondants, avec lesquels ils délimitent de entrefers plans axiaux,
au moins certains de ces éléments rotoriques et statoriques comportant un bobinage plat à conducteurs lamel laires.
Parmi les nombreux avantages de la machine électrique tournante ainsi constituée-, il faut surtout retenir l'encombrement en longueur très. réduit et ceci sans augmentation particulière du diamètre. Un autre avantage notable de la machine électrique selon l'in vention réside dans la faible inertie de la partie tour nante.
La variation de puissance d'une telle machine peut être réalisée suivant des procédés connus met tant en #uvre soit une variation de vitesse, soit une variation de couple, soit encore les d'eux.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 est une demi-coupe axiale d'une ma chine électrique tournante multipolaire à courant continu.
La fig. 2 est une coupe axiale d'une autre forme de réalisation de l'invention.
Les fig. 3 et 4 sont des demi-coupes axiales de deux machines multipolaires à courant alternatif. La fig. 5 est une vue schématique partielle mon trant les connexions d'un bobinage statorique d'une telle machine à courant alternatif.
Les fig. 6 et 7 sont des. coupes partielles faites selon des lignes telles que A ou B de la fig. 5 et correspondant à des, formes de réalisation du genre de celles représentées respectivement aux fig. 3 et 4.
La machine à courant continu représentée sur la fig. 1 comporte deux éléments rotoriques montés sur un arbre commun; et tournant entre des éléments sta- toriqwes avec lesquels, ils délimitent des entrefers annulaires plats.
La partie tournante de cette machine est en effet composée de deux induits 1 et 2 portant des bobi nages, électriques plats à conducteurs lamellaires sur leurs deux faces, cesi bobinages. étant identiques ou différents, formés ou montés sur un support isolant mince en forme de disque, par des procédés connus.
Ces deux induits sont fixés par l'intermédiaire d'un moyeu 3, saur un arbre commun 4 tournant dans deux paliers 5-5.
La partie statorique de cette machine est com posée en conséquence de deux circuits magnétiques correspondant respectivement aux induits 1 et 2 et constitués, par des culasses magnétiques, fixes 7 et 8 portant des aimants permanents 9 et 10 munis d'épanouis.sements polaires. 11 et 12.
Une culasse magnétique annulaire fixe 13, commune aux deux circuits, magnétiques statoriques 7-9-11 et 8-10-12, est intercalée entre les d'eux induits 1, 2.
Des balais frotteurs- 14 de construction classique, en nombre convenable et judicieusement répartis, s'appuient sur une face du bobinage électrique de chaque induit et prélèvent ou reçoivent le courant selon qu'il s'agit d'une génératrice ou d'un moteur.
Les sorties, ou entrées du courant s'effectuent par des conducteurs 15 reliés aux balais et c'est par leur couplage varié, à l'extérieur de la machine, que l'on peut obtenir, suivant les caractéristiques des induits, les variations de puissance ou de vitesses, désirées.
Le carter de cette machine est formé de deux demi-boîtiers 16 et 17 assemblés par des, moyens connus et sur lesquels. peuvent être prévus des orga nes classiques de fixation.
La fi-. 2 représente une autre machine tournante électrique multipolaire à courant continu compre nant une partie tournante avec quatre induits mon tés sur un arbre commun et délimitant des entrefers annulaires plats avec des éléments :statoriques cor respondants.
La partie tournante de cette machine est com posée, d'une part, de deux induits simples, 18-18 portant des bobinages électriques plats à conducteurs lamellaires, analogues à ceux de l'exemple précédent et, d'autre part, d'un induit double 19a-19b portant deux bobinages électriques plats à conducteurs lamel laires du même genre, assemblés, et collés avec inter position d'un isolant 19c de support et d'entraîne ment.
Les deux induits simples 18-18 et l'induit double 19 sont fixés sur un arbre commun 20 à l'aide d'en- tretoises 21, d'un écrou 22 et d'une bague de butée 23, l'ensemble de la partie tournante étant supporté par des paliers 24 et 25.
Les circuits magnétiques statoriques sont com posés de deux anneaux 26, par exemple en ferrite dure aimantée et de deux capots 27 en tôle d'acier formant carcasse magnétique pour la fermeture du flux, les dimensions de ces . différents éléments et leurs positions respectives par rapport à la partie tournante donnant des entrefers annulaires plats très réduits.
Des pièces annulaires de formes intérieures convenables 28 servent d'armature à l'ensemble de la machine représentée sur cette figure. Le dispositif porte-balais de chacun des deux induits simples 18 18 comporte un anneau porte-balais 31 centré et appuyé avec interposition d'une couronne isolante 30 dans chacun des capots 27.
Les. balais frotteurs 29, ,en nombre convenable et judicieusement répar tis, s'appuient chacun, au moyen d'une lame ressort 29a, sur le bobinage de chaque induit 18 et prélèvent ou reçoivent le courant. Les prises de courant 29b du dispositif porte-balais de chacun des induits 18 sont passées au travers, d'ouvertures pratiquées dans les capots 27.
De même, les prises de courant 33 de l'induit double 19 traversent des évidements et des, trous pra tiqués dans les pièces annulaires d'armature 28.
Le dispositif porte-balais, de cet induit double 19 est de même conception que celui des, induits simples, mais la sortie des.
prises de courant se fait par l'in- termédiaire des anneaux en, ferrite dure aimantée 26 du stator, les surfaces aux lieux et places des prises des balais ainsi qu'un chemin de conduction étant sensibilisés et, de ce fait, rendus conducteurs par un dépôt indiqué schématiquement en 32 et permettant non seulement la conduction du courant à acheminer mais aussi la connexion des prises de courant 33 des induits 19a et 19b.
Ainsi, chacun des quatre circuits électriques ayant ses extrémités accessibles à l'extérieur, tout mode de couplage est de ce fait rendu possible et la machine électrique tournante ainsi constituée, grâce à ses cir cuits magnétiques multiples, permet les différentes possibilités mécaniques de variation de puissance ou de vitesse.
La fig. 3 représente une machine électrique tour nante multipolaire à courant alternatif comprenant trois éléments rotoriques minces 34 en forme de disques tournant entre des éléments statoriques et déterminant avec ceux-ci des entrefers annulaires plats. Les trois rotors sont montés sur le même arbre 36.
Ces trois. rotors 34 sont réalisés en cages d7écu- reuil, au moyen de fentes 35, mais ils pourraient aussi être massifs, en tôles à hystérésis minces. Leur montage sur l'arbre commun 36 se fait par l'intermé diaire d'un manchon 37 fixé sur cet arbre qui tourne dans des paliers (non représentés sur la figure).
La partie statorique comprend deux culasses ma gnétiques annulaires d'extrémité 38 en ferrite douce et d'eux culasses intermédiaires 39 également annu laires et en ferrite douce.
Sur chacune des, culasses 38-39 est fixé, avec interposition d'un isolant mince, un bobinage électrique plat à conducteurs lamellaires 40 de même type que ceux des exemples précédents. Ces culasses sont montées dans des pièces 41-42-43 44-45 formant armature, un boîtier (dont le contour est seul amorcé) protégeant le tout et formant un logement pour les paliers (non représentés).
La fig. 4 représente une variante de machine multipolaire à courant alternatif, comprenant quatre éléments rotoriques minces 46, en forme de disques, montés sur un arbre commun, le nombre de rotors pouvant d'ailleurs être différent. Ceux-ci peuvent être: réalisés en cage d'écureuil mais pourraient aussi être massifs et constitués en tôle à hystérésis mince.
La partie statorique correspondante ne comprend que deux culasses magnétiques annulaires 47 en fer rite douce. Sur chacune de ces culasses est fixé, avec interposition d'un isolant mince,
un bobinage électrique plat à conducteurs lamellaires à double face 48 de même type que ceux des exemples précédents. Elle comprend en outre trois autres bobinages électriques statoriques plats à conduc teurs lamellaires à- double face 49 intercalés, sans support en, ferrite, dans les espaces plats annu laires séparant les éléments rotoriques 46,
détermi nant ainsi une succession d'entrefers axiaux.
Par l'intermédiaire de leur support isolant dont la construction a été prévue à cet effet, ces bobina ges intercalaires 49 sont centrés au moyen d'entre toises 50-51-52-53.
Le serrage die l'ensemble du stator de la machine tournante ainsi constitué est effectué au moyen de flasques de boîtier 54 et de tiges de serrage 55 judi cieusement réparties. Un exemple de dispositif de couplage et de con nexion des bobinages des éléments statoriques mul tiples d'une machine telle que celles qui ont été représentées sur les, fig. 3 et 4, est montré sur les fig. 5, 6 et 7.
Sur la fig. 5, on a représenté, à plus grande échelle, la vue schématique partielle en plan d'une disposition constructive possible. Les bornes de sor tie A et B d'un bobinage électrique plat à conduc teurs lamellaires à double face, sont disposées sur une protubérance ou dent C du disque support D portant le bobinage E et appliqué sur une pièce en ferrite douce F.
Les deux faces recto et verso sur lesquelles se trouvent respectivement legs bornes A et B commu niquent entre elles, à l'emplacement de chaque borne, par un trou qui reçoit un dépôt électrolytique con ducteur s'étendant d'une face à l'autre.
La fig. 6 représente, à une échelle plus, réduite, en demi-coupe axiale, suivant les lignes A ou B de la fig. 5, trois éléments statoriques et rotoriques jux taposés d'une machine électrique tournante du type de celle représentée à la fig. 3 et comprenant des bobinages électriques statoriques plats à conducteurs lamellaires.
Le couplage en A et en B des trois bobinages électriques élémentaires statoriques est effectué au moyen de tubes de connexion en cuivre 56 (pour une mise en parallèle des, bobinages électriques), dont le nombre dépend de celui des bobinages à relier.
Ces tubes 56 sont enfilés dans des logements pratiqués à cet effet dans les. anneaux en ferrite des circuits magnétiques. Le contact et le serrage entre les différents bobinages et les tubes de connexion sont assurés aux points. A et B par des tiges métalliques 57 traversant l'ensemble, ces tiges ayant leurs extré mités filetées pour recevoir les écrous de serrage et de blocage de l'ensemble des bornes ainsi constituées.
Un: des tubes 56,à une extrémité ou l'autre de chaque borne A et B, servira, par des moyens con nus et adéquats, de prise de courant générale pour la machine.
La fig. 7 représente une coupe partielle analogue à la précédente de la disposition des bornes et des connexions d'une machine électrique tournante du type de celle de la fig. 4.
Comme dans, l'exemple précédent, le couplage en A et en. B desi bobinages électriques, statoriques est effectué au moyen. de deux tubes de connexion en cuivre 58 passant au travers des anneaux en fer rite F et d'un nombre convenable de tubes 59 dispo sés, d'une part, entre les disques bobinés intercalai res 49 et, d'autre part, entre ces, disques et les an neaux en ferrite F.
Le contact et le serrage entre les différents bobi nages que comprend le stator de la machine sont assurés, de la même façon que dans l'exemple précé dent, par des tiges métalliques 60 filetées aux extré mités et traversant l'ensemble dies bornes ainsi cons- tituées, les prises de courant en A et en B pouvant être effectuées, de la même manière.
En disposant à volonté des tubes intermédaires soit isolants; soit conducteurs, avec ou sans, métalli sation à l'intérieur des trous en A et B, on peut réa liser toutes sortes <B>d</B>e connexions désirées des divers bobinages suivant les tensions dont on dispose et la puissance à développer.
Bien que dans les exemples précédents, on ait décrit les culasses comme étant constituées par des pièces massives en ferrite douce, il est bien évident que l'on pourrait utiliser d'autres structures magnéti- quement équivalentes, par exemple des pièces en tôles enroulées en spirales.
Il va également de soi que le nombre d'éléments rotoriques et statoriques peut être quelconque.