FR2636480A1 - Moteur synchrone a aimants permanents - Google Patents

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Abstract

L'invention est relative à un moteur synchrone à aimants permanents. Elle a pour objet un moteur synchrone à aimants comprenant un stator formé de tôles 1 découpées et empilées pour réaliser des encoches 2 pour les bobinages statoriques 3 et un rotor formé de tôles 5 découpées et empilées pour constituer des logements 6 pour des aimants 7, 8, caractérisé en ce que les tôles statoriques sont découpées de manière à définir des encoches 2 partiellement ou totalement ouvertes ayant un axe parallèle à l'axe du rotor, la portion 9 de tôle rotorique entre deux aimants 7, 8 voisins étant découpée de manière à définir un pôle rotorique ayant un plan de symétrie P passant par l'axe du rotor, l'entrefer 10 augmentant de façon symétrique à partir dudit plan de symétrie de part et d'autre de celui-ci, ladite portion 9 comportant également au moins une paire d'évidements 11, 12 disposé de part et d'autre dudit plan de symétrie P, proches de l'entrefer et éloignés dudit plan de manière à laisser passer un maximum de flux magnétique au voisinage du plan de symétrie du pôle et à limiter le passage du flux sur les flans du pôle, la direction d'aimantation de chaque aimant étant perpendiculaire à la grande face F du pôle adjacent. Application aux moteurs synchrones à aimants permanents.

Description

Moteur synchrone à aimants permanents
La présente invention est relative à un moteur synchrone & aimants permanents.
On connatt des moteurs synchrones à aimants permanents comprenant un stator constitué de tôles découpées et empilées pour réaliser des encoches dans lesquelles sont insérées des bobines et un rotor constitué également de tôles découpées et empilées pour définir des logements dans lesquels sont placés des aimants permanents ou un profil extérieur polygonal sur lequel sont déposés des aimants permanents.
De tels moteurs ont été abondamment décrits dans la littérature technique. On se référera par exemple aux travaux du Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique Industrielle et en particulier la référence UA-CNRS n 847 ENSEEIHT, Toulouse.
Les moteurs des types précités peuvent présenter un couple de détente, dû à la présence des dents du stator ; ce phénomène (en anglais : cogging) se traduit par une variation autour de la valeur moyenne du couple fourni par la machine et des vibrations et bruits au cours de son fonctionnement. Un but de la présente invention est de réaliser un moteur dans lequel ces défauts sont fortement atténués et leur effet négligeable.
Un autre but de l'invention est de réaliser un moteur synchrone å aimants pour lequel la valeur du couple est accrue par rapport å celui d'un moteur de l'art antérieur de mêmes dimensions.
L'invention a pour obJet un moteur synchrone & aimants comprenant un stator formé de tôles découpées et empilées pour réaliser des encoches pour les bobinages statoriques et un rotor formé de tôles découpées et empilées pour constituer des logements pour des aimants, caractOrlsS en ce que les tôles statoriques sont découpées de manière å définir des encoches partiellement ou totalement ouvertes ayant un axe parallèle å l'axe du rotor, la portion de tôle rotorique, entre deux aimants voisins étant découpée de manière à définir un Pale rotorique ayant un plan de symétrie passant par l'axe du rotor, l'entrefer augmentant de façon symétrique à partir dudit plan de symétrie de part et d'autre de celui-ci, ladite portion comportant également au moins une paire d'évidements disposés de part et d'autre dudit plan de symétrie, proches de l'entrefer et éloignés dudit plan de manière à laisser passer un maximum de flux magnétique au voisinage du plan de symétrie du pôle et à limiter le passage du flux sur les flans du pâles, la direction d'aimantation de chaque aimant étant perpendiculaire à la grande face du pôle adjacent.
L'invention est explicitée par la description donnée ci-après d'un mode préféré de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente une vue partielle en coupe par un plan perpendiculaire à son axe de rotation d'un moteur selon l'invention.
Le stator 1 est constitué d'un empilage de tôles découpées de manière à constituer des encoches partiellement ou totalement ouvertes 2 pour des bobinages 3 représentés symboliquement par des croix.
Les encoches sont ici de forme sensiblement trapézozdale, mais en variante, elles peuvent avoir toute forme appropriée, cette forme n'étant pas critique. Toutefois, les encoches ont un axe non incliné par rapport à l'axe du rotor, ce qui va à l'encontre de la tendance actuelle visant à incliner les axes des encoches stator pour réduire le couple de détente.
Les tôles rotoriques 5 sont découpées de manière à former, après empilage, des logements 6 pour des aimants tels que 7 et 8.
La portion de tôle entre deux aimants voisins, par exemple la portion 9 placée entre les aimants 7 et 8, définit un pôle présentant un plan de symétrie P passant par l'axe du moteur.
La direction d'aimantation des aimants est perpendiculaire à la grande face F du pôle et le sens d'aimantation est tel que deux aimants voisins présentent des pôles de même nom l'un en face de l'autre.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'entrefer 10 décroît à partir du plan de symétrie P, de manière symétrique de part et d'autre de celui-ci. Par ailleurs, le pôle 9 présente des paires d'évidements tels que les évidements 11 et 12 disposés dans chaque pôle de manière symétrique par rapport au plan P et éloignés de ce dernier de manière que le flux des aimants 7 et 8 ait tendance à passer au voisinage dU plan de symétrie P du pôle. Dans la figure on n'a représenté qu'une seule paire d'évidement.
Le trou 14 sert au passage de tirants d'assemblage et de serrage des tôles rotoriques.
La référence 17 désigne l'arbre du moteur autour duquel les tôles rotoriques sont disposées. La portion 18 comprise entre l'arbre et les tôles rotoriques est une portion amagnétique et peut être réalisée par exemple en métal amagnétique ou en matériau isolant synthétique, ou être simplement de l'air.
Grâce aux dispositions de l'invention - entrée progressive des Pale rotor devant les encoches statoriques, dont les axes ne sont pas inclinés, - guidage des flux rotorique par les évidements,
le couple de détente est réduit, ainsi que le bruit d'origine magnétique.
On obtient en outre des performances en couple supérieures à celles d'un moteur réalisé selon l'art antérieur. Enfin, la fabrication du stator est simplifiée.

Claims (1)

  1. REVENDICATION
    Moteur synchrone à aimants comprenant un stator formé de tôles (1) découpées et empilées pour réaliser des encoches (2) pour les bobinages statoriques (3) et un rotor formé de tôles (5) découpées et empilées pour constituer des logements (6) pour des aimants (7, 8), caractérisé en ce que les tôles statoriques sont découpées de manière à définir des encoches (2) partiellement ou totalement ouvertes ayant un axe parallèle à l'axe du rotor, la portion (9) de tôle rotorique entre deux aimants (7, 8) voisins étant découpée de manière à définir un pôle rotorique ayant un plan de symétrie (P) passant par l'axe du rotor, l'entrefer (10) augmentant de façon symétrique à partir dudit plan de symétrie de part et d'autre de celui-ci, ladite portion (9) comportant également au moins une paire d'évidements (11, 12) disposé de part et d'autre dudit plan de symétrie (P), proches de l'entrefer et éloignés dudit plan de manière à laisser passer un maximum de flux magnétique au voisinage du plan de symétrie du pôle et à limiter le passage du flux sur les flans du pôles, la direction d'aimantation de chaque aimant étant perpendiculaire à la grande face (F) du pôle adjacent.
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