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L'Invention concerne un circuit magnétique, en particulier un stator pour une machine électrique, notamment un moteur synchrone à auto- démarrage ; elle est caractérisée en ce que dans le circuit se trouvent deux bobines coaxiales dont chacune comporte des plaques polaires ferro- magnétiques dentées, munies approximativement d'un même nombre de dents disposées suivant un cercle, le tout de façon que chaque pas polaire couvre pratiquement trois dents. Par "pas polaire" on entend ici la distance entre le début d'une dent d'une plaque polaire et le début de la dent suivante de la même plaque.
Cette forme de construction offre l'avantage de ne comporter, par pièce polaire, que trois dents (au lieu de quatre dents dans les formes de construction connues), de sorte que le nombre de pas polaires peut être plus grand.
Il va de soi que lorsqu'on utilise un grand nombre de dents on pourra omettre de ci de là une dent sans affecter notablement le fonction- nement de la machine. Dans un moteur électrique de ce type, ladite omis- sion n'entraînera qu'une faible réduction de couple. Le nombre de dents de chaque plaque polaire ne doit donc pas nécessairement être le même.
Dans une telle forme de construction simple, ne comportant que deux bobines, on peut cependant obtenir un champ tournant pratiquement circulaire en branchant les bobines sur des tensions alternatives qui sont décalées entre elles de 120 , par exemple les deux phases d'un réseau triphasé.
Dans une forme de réalisation simple de la machine conforme à 1' invention,, l'une des plaques polaires dentées est disposée entre les deux bobines comme plaque polaire commune.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu partie de l'invention.
La Fig. 1 est une coupe et la Fig. 2 une vue de profil d'un moteur électrique conforme à l'invention . Un arbre 1, monté dans des paliers 2, porte un rotor 3 comportant un corps annulaire 4 en une matière magnétique permanente, par exemple celle décrite dans le brevet belge n . 516.395.
Le corps 4 comporte sur sa périphérie un grand nombre de pales N et Z.
De chaque côté du rotor 3, des bobines 5 et 6 sont montées ooaxialement sur des noyaux 7 et 8 en matière ferromagnétique, par exemple en fer doux.
Les bobines 5 et 6 sont entourées par les plaques polaires dentées 9, 10 et 11, 12.
Ces dents sont montrées plus nettement sur la Fig. 2.
Les plaques polaires 9, 10, 11 et 12 comportent respectivement les dents 13 14, 15 et 16. Chaque plaque polaire comporte le même nombre de dents. De plus, ces dents sont disposées de façon qu'un pas polaire 17 couvre trois dents, ce qui est obtenu en combinant les dents 13 et 16 par exemple, de façon qu'elle n'en constituent qu'une seule. Sur la Fig. 2, pour augmenter la clarté du dessin,la bague 4 en matière magnétique permanente est représentée à l'extérieur du stator. Le rotor comporte, par pas polaire 17, un pôle N 18 et un pôle S 19.
Comme le montre la Fig. 3, les bobines 5 et 6 sont branchées en opposition sur une source de tension alternative 20. Les vecteurs 21 et 22 qui représentent les tensions aux bornes des bobines ou bien les courants dans les bobines et, partant, les flux magnétiques sont donc dirigés en sens inverse, comme le représente la Fig. 4. Il suffit de monter en série, par exemple avec la bobine 6, un condensateur 23 pour faire pivoter le vecteur 22 d'environ 60 , de façon à lui donner une position 24, ce qui assure un champ tournant symétrique étant donné que les flux magnétiques des dents 13, 14 et 15 sont décalés de 120 . La troisième phase tracée en pointillés est
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créée automatiquement entre les dents 15 et 14.
Le déphasage est donc notablement plus petit que dans des formes de construction connues, dans lesquelles on s'efforce d'obtenir un déphasage de 90 ; le condensateur 23 peut donc être plus petit que dans lesdites formes de construction.
Pour Inverser le sens de rotation du moteur synchrone à auto-démarrage décrit, il suffit de monter le condensateur 23 en série avec la bobine 5. Lorsque le sens de rotation du moteur ne doit pas être réversible, le déphasage de 60 peut être obtenu non seulement avec un condensateur mais aussi en enroulant, de manière connue, des spires de court-circuit autour des dents.
Le montage peut également être réalisé de la manière Indiquée sur la Fig. 3-8, c'est-à-dire les bobines 5 et 6 montées en opposition et le condensateur 23 shuntant la bobine 6.
Au lieu d'un rotor magnétique permanent on peut également utiliser d'autres rotors connus.
Les Figs. 5 et 6 montrent un autre exemple de réalisation ne com portant que trois plaques polaires 25, 26, 27, la plaque polaire 26 servant à la fois pour les deux bobines 5 et 6. Les dents sont indiquées par 28,29 et 30 (Fig. 6); pour la clarté du dessin sur la Fig. 6, le rotor 4 est à nouveau représenté à l'extérieur du stator.
La Fig. 7 est une variante de la Fig. 5, les plaques polaires 25 y ont un plus grand diamètre, de sorte que les dents 28 entourent concentriquement les dents 29 et 30 dans une surface cylindrique. Au lieu des dents 28, d'autres dents peuvent se trouver sur une surface cylindrique concentrique.
Enfin, la Fig. 8 montre une variante dans laquelle les dents 31 et 32 sont repliées perpendiculairement à la surface plane des dents 33 de la plaque polaire 34.
Les formes de construction décrites peuvent aussi faire office de générateurs.
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The invention relates to a magnetic circuit, in particular a stator for an electric machine, in particular a self-starting synchronous motor; it is characterized in that in the circuit there are two coaxial coils, each of which comprises toothed ferromagnetic pole plates, provided with approximately the same number of teeth arranged in a circle, the whole so that each pole pitch covers practically three teeth. By "polar pitch" is meant here the distance between the start of a tooth of a polar plate and the start of the next tooth of the same plate.
This form of construction offers the advantage of having, per pole piece, only three teeth (instead of four teeth in known forms of construction), so that the number of pole steps can be greater.
It goes without saying that when a large number of teeth are used, it is possible to omit a tooth here and there without appreciably affecting the operation of the machine. In an electric motor of this type, said omission will result in only a small reduction in torque. The number of teeth on each polar plate therefore does not have to be the same.
In such a form of simple construction, comprising only two coils, a practically circular rotating field can however be obtained by connecting the coils to alternating voltages which are offset from one another by 120, for example the two phases of a three-phase network.
In a simple embodiment of the machine according to the invention, one of the toothed pole plates is arranged between the two coils as a common pole plate.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course being part of the invention.
Fig. 1 is a section and FIG. 2 a side view of an electric motor according to the invention. A shaft 1, mounted in bearings 2, carries a rotor 3 comprising an annular body 4 made of a permanent magnetic material, for example that described in Belgian patent no. 516,395.
The body 4 has on its periphery a large number of blades N and Z.
On each side of the rotor 3, coils 5 and 6 are mounted ooaxially on cores 7 and 8 made of ferromagnetic material, for example of soft iron.
Coils 5 and 6 are surrounded by toothed pole plates 9, 10 and 11, 12.
These teeth are shown more clearly in FIG. 2.
The pole plates 9, 10, 11 and 12 respectively comprise the teeth 13, 14, 15 and 16. Each pole plate has the same number of teeth. In addition, these teeth are arranged so that a pole pitch 17 covers three teeth, which is obtained by combining the teeth 13 and 16 for example, so that they constitute only one. In Fig. 2, to increase the clarity of the drawing, the ring 4 of permanent magnetic material is shown on the outside of the stator. The rotor comprises, by pole pitch 17, an N pole 18 and an S pole 19.
As shown in Fig. 3, the coils 5 and 6 are connected in opposition to an alternating voltage source 20. The vectors 21 and 22 which represent the voltages at the terminals of the coils or else the currents in the coils and, therefore, the magnetic fluxes are therefore directed in reverse direction, as shown in Fig. 4. It suffices to mount in series, for example with the coil 6, a capacitor 23 to rotate the vector 22 by about 60, so as to give it a position 24, which ensures a symmetrical rotating field given that the Magnetic fluxes of teeth 13, 14 and 15 are offset by 120. The third phase drawn in dotted lines is
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created automatically between teeth 15 and 14.
The phase shift is therefore considerably smaller than in known forms of construction, in which an attempt is made to obtain a phase shift of 90; the capacitor 23 can therefore be smaller than in said forms of construction.
To reverse the direction of rotation of the self-starting synchronous motor described, it suffices to mount the capacitor 23 in series with the coil 5. When the direction of rotation of the motor must not be reversible, the phase shift of 60 can be obtained no only with a capacitor but also by winding, in a known manner, short-circuit turns around the teeth.
The assembly can also be carried out in the manner shown in Fig. 3-8, i.e. coils 5 and 6 mounted in opposition and capacitor 23 bypassing coil 6.
Instead of a permanent magnetic rotor it is also possible to use other known rotors.
Figs. 5 and 6 show another exemplary embodiment comprising only three pole plates 25, 26, 27, the pole plate 26 serving both for the two coils 5 and 6. The teeth are indicated by 28, 29 and 30 (Fig. . 6); for clarity of the drawing in FIG. 6, the rotor 4 is again shown outside the stator.
Fig. 7 is a variant of FIG. 5, the pole plates 25 have a larger diameter therein, so that the teeth 28 concentrically surround the teeth 29 and 30 in a cylindrical surface. Instead of teeth 28, other teeth may be on a concentric cylindrical surface.
Finally, FIG. 8 shows a variant in which the teeth 31 and 32 are folded back perpendicular to the flat surface of the teeth 33 of the pole plate 34.
The described construction forms can also act as generators.