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Moteur d'induction.
Grâce à la simplicité de leur construction, les moteurs d'induction comportant un rotor non bobiné, en forme de tambour ou de disque, ont trouvé dans la technique une application étendue.
Dans les moteurs de ce genre sont montés de part et d'autre du rotor, qui est fait dans la majorité des cas en métal à conductibilité électrique élevée, par exemple du cuivre ou de l'aluminium, des aimants excités par du courant alternatif qui induisent dans le rotor des courants de Foucault qui, conjointement avec le flux traversant le disque ou le tambour, produisent un couple. En raison de l'intensité rela- tivement faible du champ et des courants de Foucault, le cou- ple est également faible de sorte que les possibilités d'ap-
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plication de ces moteurs sont très limitées. Pour cette rai- son, on a utilisé ces moteurs jusqu'ici principalement là où la valeur du couple est d'importance secondaire. L'inven- tion a pour but d'augmenter le couple des moteurs de ce genre.
On a déjà proposé de prévoir des pièces en matière magnétique aux parties du rotor qui passent le long des pôles de l'aimant, pour donner ainsi au moteur des propriétés de synchronisme. Dans la plupart des cas ces pièces sont consti- tuées par des bâtonnets relativement minces et le couple n'en est pas sensiblement augmenté.
Conformément à l'invention, on prévoit dans le rotor des pièces en matière magnétique, de préférence du fer doux, dont la surface est égale ou supérieure à la surface des par- ties du rotor qui séparent ces pièces en matière magnétique, la disposition des aimants et le nombre des pièces en matiè- re magnétique étant choisis de préférence de telle façon que le nombre de tours du moteur reste en permanence asynchrone.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation.
La figure 1 représente une vue en plan du rotor d'un moteur suivant l'invention, dont la figure 2 représente une coupe axiale.
Dans un disque 1, de préférence en aluminium, qui peut tourner sur un axe 3, sont insérées des pièces trapézol- dales 2 en matière magnétique. Les parties du disque qui sé- parent ces pièces l'une de l'autre ont une largeur relative- ment faible qui est, de préférence, au maximum égale à la lar- geur d'une pièce magnétique.
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Grâce à la présence des pièces 2 en matière magné- tique, la résistance magnétique du circuit des lignes de for- ce se trouve considérablement réduite de sorte qu'il se pro- duit un flux plus fort qui donne lieu à son tour à la produc- tion de courants de Foucault d'intensité plus grande. Du fait que la résistance électrique des pièces magnétiques est supé- rieure à celle des autres parties du rotor, les courants de Foucault passent en substance en dehors des pièces en matière magnétique. Entre ces pièces, ils circulent, par conséquent, sensiblement dans un sens radial et dans les autres parties du rotor dans un sens tangentiel.
Pour réduire autant que possible la résistance élec- trique opposée aux courants de Foucault, il est avantageux de prendre soin que la section radiale des parties du disque qui se trouvent à l'intérieur ou à l'extérieur des pièces en matière magnétique, soit plus grande que la section des par- ties qui s'étendent radialement, plus particulièrement s'il y a, devant chaque pièce polaire des aimants excitateurs, plu- sieurs pièces en matière magnétique. De préférence, le rapport entre ces deux sections doit être supérieur à 1 : 2.
Les aimants sont disposés, de préférence, à des écar- tements mutuels réguliers, symétriquement par rapport à l'axe.
Pour éviter que les pièces 2 forment un court-circuit magnéti- que entre deux pôles successifs situés du même côté du rotor, on doit avoir soin que ces pièces n'aient pas une largeur ex- cessive dans le sens tangentiel. De préférence, le nombre des pôles et le nombre des pièces 2 ne possèdent pas de commun diviseur.
La figure 3 montre schématiquement et à titre d'exem- ple la manière dont les aimants peuvent être disposés. Les ai- mants sont excités par du courant alternatif de telle façon
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que a1 et a2 possèdent en permanence la même polarité l'un par rapport à l'autre, polarité qui est toujours opposée à celle des aimants b1 et b2. Les aimants se trouvant de l'autre côté du rotor, sont excités avec un déphasage de 90 , la po- larité des aimants c1 et c2 étant toujours opposée à celle des aimants d1 et d2. Les aimants situés d'un côté du rotor sont décalés spatialement par rapport aux aimants de l'autre côté qui sont déphasés de 90 . Il se produit ainsi, comme on le sait, un champ tournant qui crée, conjointement avec les courants de Foucault circulant dans le disque, un couple.
Les pôles a1, b1, a2, b2 d'une part et c1, d1, c2, d2 d'autre part se recouvrent partiellement, ce qui a pour résultat que la résistance magnétique opposée au flux est faible. Le moteur peut être raccordé à un réseau monophasé; dans ce cas on peut obtenir le déphasage de 90 d'une manière connue en rac- cordant au réseau directement les bobines excitatrices des pôles se trouvant d'un côté du rotor, et par l'intermédiaire d'un condensateur celles se trouvant de l'autre côté. Un mo- teur de ce genre peut être aisément approprié à être alimenté à partir d'un réseau triphasé.
La figure 4 montre la disposition des pièces polai- res d'un moteur à huit pôles et à rotor en forme de disque, les aimants ainsi que les bobinages excitateurs étant omis. Les pièces polaires a1, b1,a2, b2, se trouvent derrière le rotor tandis que les pièces polaires c1, d1, c2, d2 sont situées devant le rotor et sont décalées de 45 par rapport aux autres.
Les pièces polaires peuvent être planes et, de préférence, elles présentent la forme de secteurs de sorte qu'elles re- couvrent une partie relativement grande du rotor.
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Induction motor.
Due to the simplicity of their construction, induction motors having an unwound rotor, drum or disc shaped, have found wide application in the art.
In motors of this kind are mounted on either side of the rotor, which is made in the majority of cases in metal with high electrical conductivity, for example copper or aluminum, magnets excited by alternating current which induce eddy currents in the rotor which, together with the flux passing through the disc or drum, produce torque. Due to the relatively low strength of the field and the eddy currents, the torque is also low so that the possibilities of applying
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plication of these engines are very limited. For this reason, these motors have heretofore been used mainly where the torque value is of secondary importance. The object of the invention is to increase the torque of motors of this type.
It has already been proposed to provide parts of magnetic material to the parts of the rotor which pass along the poles of the magnet, thus to give the motor properties of synchronism. In most cases these parts are formed by relatively thin rods and the torque is not significantly increased.
According to the invention, parts of magnetic material, preferably soft iron, are provided in the rotor, the area of which is equal to or greater than the area of the parts of the rotor which separate these parts of magnetic material, the arrangement of magnets and the number of parts in magnetic material being preferably chosen such that the number of revolutions of the motor remains permanently asynchronous.
The invention will be better understood by referring to the appended drawing which shows, by way of example, one embodiment.
FIG. 1 represents a plan view of the rotor of a motor according to the invention, of which FIG. 2 represents an axial section.
In a disc 1, preferably aluminum, which can rotate on an axis 3, are inserted trapezoidal parts 2 of magnetic material. The parts of the disc which separate these parts from each other have a relatively small width which is preferably at most equal to the width of a magnetic part.
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Thanks to the presence of the parts 2 of magnetic material, the magnetic resistance of the power line circuit is considerably reduced so that a stronger flux is produced which in turn gives rise to the production. - tion of eddy currents of greater intensity. Because the electrical resistance of the magnetic parts is greater than that of the other parts of the rotor, the eddy currents essentially pass outside the parts of magnetic material. Between these parts, they therefore circulate substantially in a radial direction and in the other parts of the rotor in a tangential direction.
In order to reduce as much as possible the electrical resistance against eddy currents, it is advantageous to take care that the radial section of the parts of the disc which are inside or outside the parts of magnetic material, is more greater than the section of the parts which extend radially, more particularly if there are, in front of each pole piece of the exciter magnets, several pieces of magnetic material. Preferably, the ratio between these two sections should be greater than 1: 2.
The magnets are preferably arranged at regular mutual spacings, symmetrically with respect to the axis.
To prevent the parts 2 from forming a magnetic short-circuit between two successive poles located on the same side of the rotor, care must be taken that these parts do not have an excessive width in the tangential direction. Preferably, the number of poles and the number of parts 2 do not have a common divider.
Figure 3 shows schematically and by way of example how the magnets can be arranged. The magnets are excited by alternating current in such a way
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that a1 and a2 permanently have the same polarity with respect to each other, polarity which is always opposite to that of magnets b1 and b2. The magnets on the other side of the rotor are excited with a phase shift of 90, the polarity of magnets c1 and c2 always being opposite to that of magnets d1 and d2. The magnets on one side of the rotor are spatially offset from the magnets on the other side which are 90 out of phase. As we know, a rotating field is thus produced which creates, together with the eddy currents circulating in the disc, a torque.
The poles a1, b1, a2, b2 on the one hand and c1, d1, c2, d2 on the other hand partially overlap, with the result that the magnetic resistance opposite to the flux is low. The motor can be connected to a single-phase network; in this case, the phase shift of 90 can be obtained in a known manner by directly connecting to the network the exciter coils of the poles located on one side of the rotor, and by means of a capacitor those located on the network. 'other side. A motor of this kind can easily be adapted to be supplied from a three-phase network.
Figure 4 shows the arrangement of the pole pieces of an eight-pole, disc-shaped rotor motor, the magnets as well as the exciter coils being omitted. The pole pieces a1, b1, a2, b2, are behind the rotor while the pole pieces c1, d1, c2, d2 are located in front of the rotor and are offset by 45 with respect to the others.
The pole pieces can be planar and, preferably, they have the shape of sectors so that they cover a relatively large part of the rotor.