CH364026A - Machine électrique tournante - Google Patents

Description

  Machine électrique tournante    La présente invention a pour objet une machine  électrique tournante multipolaire, du type     défini        dans     la revendication du brevet     principal,    c'est-à-dire com  prenant un rotor     discoïdal    et un     stator    également     dis-          coïdal,    séparés par au moins un entrefer     annulaire     sensiblement plan, l'un au moins des éléments pré  cités de la machine comprenant un     bobinage    et l'un  au moins de     ces    éléments étant constitué, au moins  en     partie,

      en un matériau magnétique, ledit bobinage  étant constitué par des     conducteurs        plats    adhérant  intimement à     l'une    au moins des     faces,    électrique  ment isolante, de l'élément     correspondant,        ces        con-          ducteurs    ayant des parties sensiblement     radiales    dis  posées sur une surface annulaire, et une     face        au     moins du bobinage formant une     surface    de délimita  tion de l'entrefer.  



  La machine conforme à la présente invention est       caractérisée    en ce que son stator comprend ledit bo  binage qui est destiné à être alimenté en courant al  ternatif, et en ce que son rotor     est        constitué    par deux  éléments     diseaïdaux    constitués, au moins en partie,  en un matériau magnétique et encadrant le stator qui  est     dépourvu        d'un    tel matériau, l'un au moins de     ces     éléments     rotoriques    étant     solidaire    de l'arbre de la  machine et comprenant un bobinage en cage d'écu  reuil annulaire plane.  



  Diverses formes d'exécution de la machine objet  de l'invention sont représentées, à titre d'exemple,  dans le dessin ci-annexé, qui montre  Les     fig.    1 à 3, en élévation en coupe, trois for  mes     d'exécution    différentes.  



  La     fig.    4, une vue partielle d'une face du stator  d'une de ces. machines.  



  La     fig.    5, une vue partielle d'une face de l'élément  en cage d'écureuil d'une machine.    Les     fig.    6 et 7, des vues partielles d'une face de  l'autre élément     rotorique    de la machine, selon qu'il  s'agit d'une     machine    à     simple    culasse magnétique       (fig.    6) ou à pôles     magnétiques        (fig.    7).  



  Sur     les,    vues des     fig.    1 à 3, 1 désigne une plaque  de base circulaire munie     d'un    rebord 4 et qui va  servir au montage des divers éléments de la machine.  5 désigne le stator     comprenant    simplement une pla  que mince diélectrique 24     (fig.    4) sur les     faces.    de  laquelle ont été formées des demi-spires, 22 d'un  côté et 23 de     l'autre,    constituant, ensemble et après       raccordement    des extrémités des     demi-spires    par des  connexions 25 et 26     (fig.    1 à 3),

   un     bobinage        ondulé-          série        complet.    Les interconnexions peuvent,     comme     connu, être constituées par des     métallisations    de trous       appropriés        ménagés    dans la plaque 24.     Les,    bornes       d'alimentation    ne sont pas     montrées    ; on pourra uti  lement se reporter à cet effet au brevet Ne 363075.  



       L'un    des éléments du rotor demeure     inchangé          dans    les trois     formes    d'exécution, c'est l'élément qui  est lié à l'arbre du moteur, indiqué en 16 sur la     fig.     1. Cet élément comprend un bobinage constitué par       une    transposition     discoïdale        d'une    cage d'écureuil et  la     fig.    5 en rappelle une réalisation.

   Le   fer       ou     partie magnétique de cet élément est constituée d'une  tôle magnétique enroulée sur champ en une spirale  à spires jointives     apràs    indentation préalable de     cette     tôle, sur quoi la     spirale    est moulée dans,     un,    maté  riau conducteur tel que du cuivre qui remplit     lesdites     indentations et     forme    deux     couronnes,    intérieure et  extérieure de frettage ainsi que, de     préférence    et par  la forme même du moule, le moyeu de cet élément       rotorique.    On voit en 10 le cuivre, en 11 le fer,

   sur  la     fig.    5.  



  L'autre     élément    du rotor peut être soit une     simple     culasse magnétique constituée par exemple, comme      visible sur la     fig.    6, d'une tôle     magnétique        uniforme          enroulée    sur champ en une spirale 13     déposée        ou     moulée dans une cuvette 12, en cuivre par exemple,  soit une     couronne    de pôles magnétiques, alors et de  préférence constituée, comme visible sur la     fig.    7, par  un     anneau    de     ferrite    dure, 13, déposé dans.

   ladite  cuvette 12 et sur lequel ont été formés, par     traitement     magnétique,<I>des</I> pôles tels que 27     uniformément    es  pacés sur le pourtour de     l'anneau    et en alternance       régulière    de polarités     Nord    et Sud. Bien entendu; on       pourrait    aussi     utiliser    une     couronne    d'aimants     per-          manents    en forme de pastilles, logés dans ladite cu  vette.  



  Considérant plus particulièrement la     fig.    1, la  plaque de base 1 est formée, par moulage ou usi  nage, avec un moyeu central 2 dans lequel vient se  loger l'extrémité de l'arbre 16 par l'intermédiaire       d'un    manchon 15 ; cette disposition assure donc un  palier de rotation pour le rotor     fixé    sur     l'arbre    16 et,  par exemple, claveté sur lui par son moyeu 9. Le  stator est porté     par    le moyeu 2 et     fixé    par une bague  6 sur un épaulement de     ce    moyeu.  



  La     fig.    2 représente une variante dans laquelle,  d'une part la plaque 1 n'est plus pourvue que d'un  téton central 2, un manchon 17     entourant    ce téton  pour l'assemblage du rotor,     dont    les éléments     enca-          drent    le stator qui est alors fixé     périphériquement     dans le boîtier 1, le long de son rebord 4, entre des  bagues 7 et 8, la bague 8 au moins étant filetée exté  rieurement pour le     maintien    dudit stator 5.

   Les deux       parties    du rotor sont solidarisées au montage par tout  moyen     approprié,    après la dépose de la partie infé  rieure, la     mise    en place du stator et la mise en place  de l'élément supérieur du     rotor.     



  Dans la     fig.    3, la     différence    principale     consiste     en la libération d'un élément du rotor     vis-à-vis    de  l'autre et de l'arbre que ce     dernier        entraîne.    L'élément  inférieur (sur le dessin) du rotor est en effet montré       porté    par     le:        téton    3 sur lequel est monté le     manchon     17, par l'intermédiaire, par exemple, de roulements  à billes 18, ce par quoi cet élément de rotor est     libé-          ré    et peut tourner fou autour de son axe.     Un;

      tel mon  tage pourrait être réalisé dans une machine du genre  de celle de la     fig.    1, puisqu'il suffirait de désolida  riser les deux éléments du rotor et de monter l'élé  ment     intérieur    sur roulement autour du manchon 2.  



  Dans les     variantes    des     fig.    2 et 3, on a     indiqué     en 20 un logement     d'extrémité        de    l'arbre entraîné,  non montré.  



       Les    prises électriques du stator ne sont pas figu  rées sur les schémas.  



  Dans ces machines, le stator étant réduit prati  quement au seul bobinage     inducteur    alimenté en     cou-          raat        alternatif,    il n'y a plus de     pertes    dans le fer  dans ce stator. Le fait d'encadrer le stator par deux       éléments        discoïdaux    a en premier lieu pour but       d'équilibrer    les poussées de     part    et d'autre du stator,       ensuite        d'assurer    une     fermeture    du flux passant à  travers le bobinage du stator et les éléments du rotor.

      Il en sera ainsi lorsque l'élément du rotor qui ne  comporte pas le bobinage en cage d'écureuil est du  type de la     fig.    6, auquel cas cet élément en tôle spi  ralée sert seulement de pièce d'équilibrage et de fer  meture du flux magnétique. Bien entendu, en     établis-          sant    sur cet élément une cage d'écureuil, on augmente  le couple moteur sur l'arbre de la machine, lorsqu'on  solidarise les deux éléments du rotor.

   Si toutefois, on  ne désire pas     accroître    l'inertie du moteur asyn  chrone ainsi obtenu, on laissera le     second    élément,  du simple type de la     fig.    6, fou sur l'arbre comme  indiqué, ce qui réduira l'inertie du rotor lors du dé  marrage du moteur. Une fois cet élément entraîné  par sa     rotation    libre autour de l'arbre, son mouve  ment évitera l'apparition de pertes de fer.  



  Mais l'établissement du rotor en deux éléments       discoïdaux    présente aussi l'intérêt de permettre la  réalisation de moteurs synchrones et     autosynchrones.     Par     autosynchrones    on entend ici des.     machines    qui,  amenées à une certaine vitesse, s'y stabiliseront  quelle que soit cette vitesse, au     contraire    des machi  nes synchrones dont la vitesse est fixée par la cons  titution même de la partie à     aimants    permanents du  rotor. Le second élément du rotor sera     alors    consti  tué,     comme    dit, par une couronne de pôles magnéti  ques permanents.

   Solidaire de l'arbre,     cet    élément       assurera    la     réalisation    d'un moteur synchrone, fou  sur l'arbre, celle d'un moteur     autosynchrone.    La cage  d'écureuil que comprend l'autre élément du rotor,  outre son.

   rôle précédemment exposé,     servira    alors de  plus à amortir les oscillations des machines synchro  nes et     autosynchrones,    comme connu, la     différence     étant ici que les deux fonctions, synchronisation et  amortissement des oscillations sont     séparées.    De       plus,        dans    une machine     autosynchrone,    la     présence     d'une cage d'écureuil     permet    d'assurer le démarrage  et l'amenée du moteur à la     vitesse    désirée.

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine électrique tournante selon la revendica tion du brevet principal, caractérisée en ce que son stator comprend ledit bobinage qui est destiné à être alimenté en courant alternatif, et en ce que son rotor est constitué par deux éléments discoïdaux consti- tués, au moins en partie, en un matériau magnétique et encadrant le stator qui est dépourvu d'un tel maté riau,

   l'un au moins de ces éléments rotoriques étant solidaire de l'arbre de la machine et comprenant un bobinage en cage d'écureuil annulaire plane. SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine électrique selon la revendication, ca ractérisée en ce que lesdits deux éléments du rotor sont solidaires l'un de l'autre. 2.

   Machine électrique selon la revendication, ca ractérisée en ce que seul celui desdits deux éléments du rotor qui comprend le bobinage en cage d'écureuil est solidaire de l'arbre de la machine, l'autre de ces éléments étant monté fou sur cet arbre et entraîné par induction par le flux produit par le stator. 3. Machine électrique selon la revendication, ca ractérisée en ce que l'autre élément discdïdal du rotor est une culasse magnétique de refermeture du flux. 4.

   Machine électrique selon la sous-revendication 3, caractérisée en ce que ledit autre élément du rotor comprend un ruban de tôle magnétique enroulé en spirale à spires jointives et disposé dans une cuvette dans laquelle il est maintenu par frettage. 5. Machine électrique selon la revendication, ca ractérisée en ce que l'autre élément du rotor com- porte une couronne de pôles magnétiques perma- nents. 6.

   Machine électrique selon la sous-revendication 5, caractérisée en ce que ledit autre élément com prend plusieurs aimants permanents assemblés sur une culasse annulaire montée dans une cuvette d'as semblage. 7. Machine électrique selon la sous-revendication 5, caractérisée en ce que ledit autre élément com prend un anneau de ferrite à champ coercitif élevé présentant des pôles, d'aimantation rémanente. 8.

   Machine électrique selon la revendication, ca- ractérisée en ce que celui desdits deux éléments du rotor qui comprend un bobinage en cage d'écureuil est constitué par un ruban de tôle magnétique enrou lée en spirale à spires.

   jointives et disposé dans une cuvette dans laquelle il est maintenu par frettage, ce ruban présentant des indentations, ledit bobinage en cage d'écureuil étant constitué par du métal for mont une couronne extérieure et une couronne in térieure reliées entre elles par du métal remplissant lesdites indentations. 9. Machine électrique selon la revendication, ca ractérisée en ce que le stator est supporté par sa péri phérie interne dans un châssis. 10.

   Machine électrique selon la revendication, caractérisée en ce que le stator est supporté par sa périphérie extérieure dans un châssis. 11. Machine électrique selon la sous-revendica- tion 1, dans laquelle le stator est supporté par l'une de ses périphéries, caractérisée en ce que les deux éléments du rotor sont reliés l'un à l'autre par une bague reliant entre elles les périphéries de ces deux éléments de rotor opposées à la périphérie du stator par laquelle celui-ci est supporté.