Elément discoïdal <B>pour machine électrique tournante à entrefer axial</B> La présente invention concerne un élément dis- coïdal pour machine électrique tournante à entrefer axial.
Dans une telle machine, les bobinages sont réali sés au moyen de conducteurs électriques plats im primés ou autrement formés sur support isolant, et les conducteurs de ces bobinages sont en fait disposés dans l'entrefer même de la machine. En ce qui con cerne les machines à entrefer axial incorporant de tels bobinages, on peut utilement se reporter aux bre vets Nos 353071, 363075 et 362460.
Dans de telles machines tournantes, il est naturel lement souhaitable, au point de vue du courant ma gnétisant, et donc de rendement, de pouvoir réduire au mieux l'épaisseur de l'entrefer, ce qui conduit à limiter l'épaisseur des conducteurs plats des bobina ges qui sont, comme dit, disposés dans cet entrefer même. Mais cette limitation d'épaisseur des conduc teurs plats entraîne une augmentation de leur résis tance ohmique, ce qui accroit les pertes ohmiques dans la machine et, donc, tend à réduire son ren dement.
Le but de l'invention est d'éliminer une telle con tradiction et de permettre d'obtenir un entrefer magnétique lisse.
Dans le brevet No 353071 déjà, la titulaire avait indiqué que, de préférence, on établissait, entre les conducteurs imprimés ou autrement formés des bobinages plats, un dépôt de substance magnétique affleurant le plan défini par les faces des conduc teurs, mais dans une telle disposition, il existait ainsi des discontinuités magnétiques dans la surface d'en- trefer, puisque ces conducteurs n'étaient pas magné tiques.
Selon la présente invention, l'élément discoïdal pour une machine électrique tournante à entrefer axial comprend un bobinage à conducteurs plats et adhérant intimement à l'une au moins des faces d'un support annulaire isolant, ces conducteurs recouvrant la totalité de ladite face du support ou laissant entre eux des surfaces du support non recouvertes qui sont alors revêtues d'un matériau magnétique isolé des conducteurs et de même épaisseur que les conduc teurs. Cet élément est caractérisé en ce que ces con ducteurs sont en un matériau à la fois conducteur et magnétique.
Quelques formes d'exécution de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, sur les figures du dessin annexé, dans lequel La fig. 1 est une vue en coupe d'un élément dis- coïdal ; la fig. 2 est une vue d'une face d'un élément comprenant un bobinage du type ondulé-série ; la fig. 3 est une vue d'une face d'un élément comprenant un bobinage du type imbriqué;
la fig. 4 est une vue d'une face d'un élément comprenant un bobinage du type bobiné par pôles et, la fig. 5 est une vue de l'autre face du bobinage de l'élément de la fig. 4 dans le cas où ce dernier est établi sur les deux faces du support.
L'élément discoïdal de la fig. 1 est constitué par un anneau isolant mince 1 sur lequel ont été formés deux réseaux de conducteurs 2 et 3 interconnectés d'une face à l'autre de l'anneau isolant par des ponts conducteurs tels que 4 et 5 traversant l'anneau iso lant 1, qui peut être diélectrique ou magnétique selon les besoins. Le plus souvent, les conducteurs des réseaux 2 et 3 formeront des demi-spires, la structure électrique du bobinage complet étant définie par les interconnexions de ces réseaux.
Les conducteurs et ponts (qui pourraient passer par-dessus les bords de l'anneau isolant 1 au lieu de le traverser) sont établis en un matériau à la fois électriquement conducteur et magnétique. Le fer, ou un alliage de fer, convient particulièrement en ce qu'il se prête naturellement aux mêmes opérations usuel les de formation de conducteurs imprimés que le cuivre en lequel étaient jusqu'à présent établis de tels bobinages.
Dans les formes d'exécution des fig. 2 et 3, le bobinage recouvre la totalité des deux faces de l'an neau isolant 1, qui peut être comme dit en un maté riau diélectrique mince, ou en un matériau magnéti que non conducteur de l'électricité, tel que la ferrite.
Le bobinage de la fig. 2 est du type ondulé-série, et celui de la fig. 3 du type imbriqué. Chaque con ducteur formant une demi-spire est constitué par un secteur radial 10 prolongé de part et d'autre par des portions inclinées (elles pourraient être incurvées) 11 vers l'extérieur et 12 vers l'intérieur, ces portions se terminant respectivement par des plots 13 et 14 rectoraux. Sur les schémas, les traits et parties noires désignent l'isolant, les espaces entre traits représen tant les conducteurs magnétiques.
Le bobinage de la fig. 2 est un bobinage ondulé- série à 41 spires pour machine tournante à quatre pôles. Celui de la fig. 3 est un bobinage imbriqué à 42 spires pour machine tournante également à quatre pôles. Les conformations des conducteurs situés sur la face arrière se comprennent directement, les parties radiales étant en regard ainsi que les plots, et les parties inclinées étant d'orientations contraires d'une face à l'autre, comme indiqué par les lignes en poin tillé sur ces figures.
Les interconnexions entre conducteurs des deux faces sont réalisées entre plots en regard. De tels bobinages peuvent être utilisés dans des rotors, auquel cas des balais sont montés sur la machine pour venir porter sur l'une ou l'autre des couronnes formées par les parties inclinées 11 ou 12, au choix de l'utilisa teur.
Ils peuvent également être utilisés dans des stators, auquel cas des prises appropriées sont amé nagées sur certains des plots 13 ou 14 ; bien entendu, quand ces prises sont nécessaires, certains des plots en regard ne seront pas interconnectés lors de la fabrication.
L'élément montré sur la fig. 4 comprend un bobi nage par pôles, pour une machine tournante à six pôles et, de façon générale, sera utilisé dans un stator d'une telle machine. Ce bobinage comprend six solé noïdes plans et rectoraux, I à VI, chacun montré à quatre spires seulement pour la clarté du dessin. Chaque spirale rectorale se termine vers l'intérieur par une traversée s'étendant vers la face opposée de l'élément. Ces traversées sont indiquées par un cercle ou une croix suivant une convention bien con nue de l'indication du sens des courants électriques.
Dans l'exemple montré, le courant entre en 15 sur la spirale sectorale I et en sort par la traversée mar quée d'un cercle pour être amené, sur la face oppo sée de l'isolant, à la traversée marquée d'une croix de la spirale rectorale II, qu'il parcourt donc en sens de circulation inverse de celui qu'il avait pour parcou rir la spirale sectorale I.
Par un conducteur extérieur 17, le courant est ensuite amené à parcourir la spi rale III qu'il parcourt dans le sens inverse de celui qu'il avait en II, jusqu'à la traversée marquée d'un cercle qui, par une connexion sur la face arrière, l'amène à ressortir par la traversée marquée d'une croix dans la spirale IV, l'amenant ensuite par un conducteur extérieur 18 à parcourir la spirale V jus qu'à la traversée marquée d'un cercle en cette spirale. De la face arrière, il est ramené par la traversée marquée d'une croix à la spirale VI dont il sort fina lement en 16.
Les connexions arrière pourraient être simples, de sorte que le bobinage n'aurait en fait qu'une face. Il est préférable d'établir l'élément discoïdal avec un bobinage qui recouvre ses deux faces, et la fig. 5 donne alors la vue de la face arrière du bobinage de la fig. 4. Cette face arrière comprend également six spirales rectorales, I' à VI', interconnectées par des conducteurs en arcs de cercle extérieurs 17', 18' et 19'.
Le dessin des deux faces est en fait le même, prises de sortie et connexion 18' mises à part. Dans le montage en double face, les deux moitiés du bobi nage des fig. 4 et 5 sont appliquées de part et d'autre de l'isolant en coïncidence des spirales de mêmes dénominations, pour former le bobinage complet, les sens de parcours du courant étant les mêmes dans chaque paire de secteurs ainsi accolés et superposés.
Ce genre de bobinage par pôles en bobines rec torales interconnectées n'assure pas de lui-même le recouvrement complet des faces du support isolant avec un matériau à la fois magnétique et conducteur. Les parties du support isolant non recouvertes par les conducteurs du bobinage seront alors revêtues d'un matériau magnétique, pour l'obtention de l'effet re cherché. L'épaisseur de ce revêtement de complé ment sera identique à celle des conducteurs du bobi nage. Le revêtement peut être fait en un matériau magnétique diélectrique, tel qu'une ferrite, ou en un amalgame de particules magnétiques noyées dans un liant diélectrique, et être rapporté sur l'élément après la formation du bobinage.
D'une autre manière, il pourra venir d'impression en même temps que le bobinage, étant réalisé dans le même matériau magnétique et conducteur que le bobinage. En ce dernier cas, toutefois, il conviendra de subdiviser ce revêtement en aires élémentaires de petites surfaces individuelles pour éviter qu'il ne puisse s'y former des courants de Foucault.
Au lieu d'un bobinage par pôles en bobines rec torales, on aurait pu tout aussi bien, considérer un bobinage en grecques multiples spiralées bout à bout pour former finalement une spirale à plusieurs tours sur une face au moins du support isolant ; les parties rectorales du support non recouvertes par cette spi rale multiple seront pourvues du revêtement magné tique susdit.