MC486A1 - Moteur électrique - Google Patents

Description

BREVET D'INVENTION "Moteur électrique"

Société dite : INTERNATIONAL REGISTER COMPANY

o*\e>^v

La présente invention se rapperte, d'une façon générale , aux dispositifs dynamo-électriques et elle concerne plus particulièrement les petits moteurs synchrones du type à bobine toroïdale, utilisés pour entrai ner les minuteries et interrupteurs à des instants prédéterminés et pendant des durées prédéterminées.

Parmi les buts de l'invention, on citera: réaliser un moyen nouveau et perfectionné pour assurer que le rotor à aimantation permanente d'un moteur excité par un courant alternatif tourne toujours dans un sens dé -terminé; assurer ce mode de fonctionnement au moyen d'un mécanisme d'inversion disposé dans l'espace compris entre le rotor et une platine de champ qui fait partie du circuit magnétique du moteur; monter le moteur sur une extrémité d'un arbre qui traverse le circuit magnétique et qui porte un pignon à l'extrémité opposée; utiliser des épaulements d'une came qui "tourne avec le rotor, en

coopération avec un bras monté rotatif sur la platine de champ et qui porte un cliquet destiné à retenir les épau-lements pour déterminer le sens de rotation du moteur; placer les épaulements dans une position relative prédéterminée par rapport aux pôles magnétiques du rotor; apporter des moyens pour limiter, lorsque le rotor tourne dans le sens voulu, la rotation du bras qui porte le cliquet destiné à retenir l'épaulement, jusqu'à une position dans laquelle ce cliquet dégage l'épaulement et permet au rotor de continuer à tourner dans le sens voulu.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple ;

la Fig. 1 est une vue de dessus, à grande é-chelle, d'un type de moteur à rotor à aimantation permanente suivant l'invention, le couvercle étant supposé enlevé ;

la Fig.2 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la Fig.1;

la Fig. 3 est une vue schématique montrant les pôles du rotor et leur agencement par rapport aux épaulements de la came qui fait partie du mécanisme d1 inversion;

la Fig. 4 est une vue en coupe verticale su:, vant la ligne 4-4 de la Fig.3;

la Fig. 5 est une vue de dessus montrant une variante de construction du rotor;

la Fig. 6 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5.

Sur les Fig.1 et 2 du dessin, 10 désigne dans son ensemble, un moteur électrique. Ce moteur comprend un dispositif de champ magnétique, désigné dans son ense.. ble en 11, qui est formé, en partie, par une platine de montage 12, profilée de manière à former une boîte à

engrenages,laquelle est désignée dans son ensemble par 13. Un couvercle 14 sert à fermer le côté ouvert de la boîte à engrenages 13. Sur la face supérieure de la plati ne de montage 12 est fixé de façon approprié un noyau magnétique 15 sur l'extrémité supérieure duquel est fixe une pièce polaire intérieure designée dans son ensemble par la référence 16. La pièce polaire intérieure 16 comprend une partie centrale annulaire 17 qui a la forme d' un plateau, qui est fixée à l'extrémité supérieure du noyau magnétique 15 et qui comporte des languettes polaires

18 dirigées vers le haut. Com e on le voit sur la Fig.1 , il est prévu neuf languettes polaires 18 qui partent vers le haut en prenant naissance sur la périphérie du plateau centrale annulaire 17.

Sur la face supérie re de la platine de montage 12 et espacée du noyau magnétique 15 vers l'extérieur est disposée aussi une pièce polaire extérieure annulaire

19 qui présente des languettes polaires 20 dirigées radia-lement vers l'intérieur. Comme on peut le voir sur la Fig 1, il est prévu neuf languettes polaires 20 qui s'étendent radialement vers l'intérieur en partant de la pièce polaire annulaire extérieure 19 et ces languettes sont in tercalées entre les languettes polaires 18. La disposition relative des languettes polaires 18 et 20 n'est pas uniforme . Les languettes polaires 20 sont réparties sur la circonférence à intervalles de 40°, mais, de deux d'entre elles l'une est espacée de 22° de la languette polair 18 intercalée entre elles tandis que l'autre n'en est séparée que d'un an le de 18°.

Un rotor, de'signé dans son ensemble par la référence 23, est monté rotatif dans le plan des languettes polaires 18 et 20. Ce rotor est de préférence formé d'une

matière céramique à aimantation permanente et il comporte un rebord annulaire 24 qui est venu de matière avec une partie centrale 25 en forme de plateau, le rebord 24 du rotor 23 est muni de pôles comme désigne- sur la Fig.3 5 Ici, on observera qu'il existe neuf pôles Nord 26 qui al ternent avec neuf pôles Sud 27. On observera que les pôles Nord et les pôles Sud ne sont pas espacés uniformément. Alors que les pôles Mord sont tous espacés d'inter valles de 40°, le pôle Sud situé entre deux pôles Mord 10 consécutifs est espacé de 18° de l'un des pôles Nord et de 22° de l'autre des pôles Mord.

Pour monter le rotor 23 rotatif, uhj fourrure de rotor 28 en laiton ou matière analogue est fixée à la partie centrale du plateau central 25 et elle est à son 15 tour fixée sur l'extrémité supérieure d'un arbre 29 qui traverse le noyau magnétique 15 et qui tourne dans des paliers 30 et 31 prévus respectivement à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure do ce noyau. Un lubrifiant approprié est disposé entre les paliers 30 et 20 31. A son extrémité inférieure ,l'arbre 29 porte un pignon 32 solidiare de lui et il est agencé pour entraîner un train d'engrenages désigné dans son ensemble en 33, qui est monté dans la boîte \ engrenages 13. Le train d' engrenages 33 est agencé pour entraîner un arbre de s o r -25 tie 34 qui tourne dans des paliers 35 et 36, montés respectivement sur la platine de montage 12 et sur le couvercle 14.

Autour du noyau magnétique 15 et enfermé à l'intérieur de la pièce polaire annulaire extérieure 19 30 est prévu un enro lement 37 de forme toroïdale, auquel les conducteurs 38 -38 sont connectés. Il va de soi que les conducteurs 38 -38 sont agencés pour être connectés

à une source de courant alternatif approprié, par exemple une source fonctionnant à 115 volts et 60 Hz. Un c?pot

39 recouvre la périphérie de la pièce polaire extérieure 19.

Le moteur électrique 10 qu'on a décrit jusqu'à présent et qui utilise le rotor 23 à aimantation permanente peut démarrer dnns n'importe qiul sens lorsque l'enroulement 37 est excité. Il est souhaitable de prévoir des moyens pour garantir que le rotor 23 démarrera toujours dans le même sens, car le récepteur entraîné par ce rotor nécessite habituellement un entraînement unidirectionnel. A cet effet, un mécanisme d'inversion, désigné dans son ensemble par 40, est disposé dans l'espace compris entre la face supérieure du plateau central annulaire 17 de, la pièce polaire intérieure 16 et la face inférieure de la partie centrale 25 du rotor 23. Le mécabisme d'inversion

40 comprend un axe 41 (Fig.4) qui es >. fixé en 42 au plateau central 17 de façon que son axe longitudinal soit parallèle à l'axe de rotation d l'arbre 29. Sur l'axe 41 est montée rotatif une roue dentée 43 qui est de préférence formée d'une matière plastique telle que le"Nylon".La roue 43 a une surface supérieure plane 44 et un moyeu 45 dirigé vers le haut sur lequel est monté rotatif un moyeu 46 appartenant à un bras 47. L'extrémité libre du bras 47 est munie d'un cliquet 48 dirigé verticalement qui est agencé de façon à coopérer, pour une direction donnée du rotor 23, avec l'un ou l'autre de deux épaulements 49-49 qui font partie d'une came 50, laquelle peut être venue dp matière avec la partie centrale 25 du rotor 23. Comme on peut le voir sur la Fig.3, lorsque le iras 47 occupe la position représentée en traits pleins, il est agencé pour coopérer avec l'un ou l'autre des épaulements 49. Lorsque

le bras 41 est amené par rotation à la position représentée en traits interrompus, le cliquet 48 est agencé pour coopérer avec l'un ou l'autre des épaulements 51-51 qui sont dirigés dans le sens opposé des épaulements 49-49 de ^ la came 50.

Le bras 47 frotte sur la surface supérieure p 1 a ne 44 de la roue dentée 43 et, de même, les surfaces juxtaposées des moyeux 45 et 46 frottent l'une sur l'autre afin que, sous l'effet de la rotation de la roue 43,qui 10 correspond au sens voulu de rotation du rotor 23, lu bras 47 soit amené par rotation à une position dans laquelle le cliquet 48 ne bute pas sur l'épaulement 49 de la came 50, par exemple. Cette position est représentée par la position du cliquet 48 dessinée en traits interrompus sur 15 la Fig. 3. Pour faire tourner la roue dentée 43, un pignon 52 est formé sur la fourrure 28 du rotor, de préférence venu de matière avec cette fourrure,et ses dents engrènent avec les dents de la roue dentée 43.

Lorsque le rotor 23 commence a tourner d^ns le 20 mauvais sens, le frottement existant entre le bras 47 et la roue dentée 43 est suffisant pour rapprocher celui-là de la came 50 et le placer sur le trajet de l'un ou de 1' autre des épaulements 49. Dès que ceci se produit , le rotor 23 rebondit et tourne dans le sens opposé. Lorsque le 25 rotor 23 tourne dans le sens voulu, le pignon 52 fait tourner la roue dentée 43 de façon à pousser le .ras 47 dans une position dans laquelle le cliquet 48 dégage la came 50., Le rotor 23 continue à tourner dans le sens voulu tant que l'enroulement 37 est excité, 30 II est souhaitable que le mouvement du bras 47

soit limité à une position légèrement au delà de la position dans laquelle le cliquet 48 dégage la came 50.A cet

effet, une butée 53 est montée sur l'extrémité super cuire de l'axe 41. Cette outée comporte des bras 54-54 qui s'étendent dans des directions opoosces et qui sont agencés pour être attaqués par l'un ou 1" autre des côtés d': cliquet 48, suivant la position initiale du br:s 4"'.

Il est important qu'il existe une relation définie avec précision entre les positions des épaulements 49-49 et 51,-51 et les pôles Nord et Sud 26 et 27. On observera sur la Fig. 3 que les épaulements 49-49 é t 51-51 sont diamétralement opposés entre eux. L'épaulement 49 qui est retenu par le cliquet 48 sur la Fig. 3 est placé sur un diamètre dont le prolongement est espacé de 2° de l'axe du pôle Sud adjacent. Il existe une relation similaire entre les épaulements 51-51 qui sont utilisés dans le sens de rotation opposé du rotor 23. On a constaté que ces positions relatives facilitent le démarrage du rotor 23 dans le sens voulu.

Il est souhaitable de prévoir des moyens 28 pour résister à la poussée exercée par l'extrémité infé-

28

rieure de la fourrure/du rotor et qui agit s r la surface supérieure du palier 30. A cet effet, une rondelle de butée 55 est interposée, comme représenté sur la Fig.4. cette rondelle est de préférence formée d'une matière plastique ap -ropriée telle que le"Nylon".

Bien qu'il soit préférable que le rotor 23 soit formé de façon que le rebord annulaire 24, la partie centrale 25 et la came 50 soient d'une seule pièce, il est possible de construire un rotor tel que celui représenté en 57 sur les Fig. 5 et 6 et dans lequel un anneau 58 en matière céramique à aimantation permanente est collée sur la périphérie d'une partie centrale 59 en forme de plateau, qui peut être formée de "Nylon". Des chevilles 60-60

Claims (1)

1. qui traversent la partie contrôle 59 servant à f ixer 1 • position d'une came 61 qui fonctionne de 1:.. façon cioj _ï décrite plus haut pour la came 50 qui est v-.nie de matière avec le rotor 23.

   5 RESUME

   L'invention a pour objet un moteur électrique remarquable notam ent par les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combinaisons;

   1°) il comprend un dispositif de champ magné-10 tique comportant lui-même une platine de montage, un noyau qui part de cette platine de montage, une pièce polaire extérieure annulaire concentrique à ce noyau, fixéu par une extrémité sur la platine de montage, et qui présente à l'autre extrémité plusieurs languettes polaires 15 qui partent radialement vers l'intérieur et surmontent l'extrémité libre du noyau, et une pièce polaire intérieure comprenant une partie centrale annulaire en forme de plateau, fixée à l'extrémité libre du noyau, et plusieurs languettes polaires disposées sur sa périphérie et inter-20 calées avec des languettes polaires de la pièce polaire extérieure» un enroulement monté sur ce noyau adapté pour être connecté ,pour 1 ' exctati on , à une source de courant alternatif j un rotor à aimantation permanente, comprenant plusieurs pôles magnétiques S'-r sa périphérie, monté pour 25 tourner dans le plan des languettes polaires et espacé c!e ladite partie centrale de la pièce polaire intérieure * et des moyens qui sont montés dans l ' o s p a c e- compris ent r. 1 -rotor à aimantation permanente et la par fie contrrlo de 1 pièce polaire intérieure et qui coopèrent veo le r ->tor 3 0 pour garantir que ce rotor ne tourne que d a ri g un s e u 1 sec;;2°) le rotor est monté s .-r 11 extrémité d'ur. arbre qui tourne dans le noyau et a ] i traverse ce .a o v a u > ur.;-1 0-;7°). la roue dentée a une surface piano un moyeu qui est destiné à frotter sur le bras, lequel comporte une surface plane et un moyeu correspondant;;8°)le rotor comprend un rebord annulaire qui 5 porte les pôles magnétiques un voile central, venu do matière avec le rebord et auquel 1 1 arbre est fixa en position centrale, et une came venue avec le voile et qui porte les épaulements;;9°) le rotor comprend un rebord annulaire qui 10 porte les pôles magnétiques, un voile central qui es t f i x<-par collage au rebord annulaire et qui est fixe en position centrale sur l'arbre, une came qui est fixée au voi-;r"" ' ^ " *

   le central et qui porte les épaulements; t f'ir , .

   10 pages des la Société dite : INTERNATIONAL REGISTER COMPANY

   V