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Machina électrique à collecteur.
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La présente Invention est relative à une aaehiM 41totrlqu' k collecteur, dans laquelle la rotor ptreouru par le coui,unt tourné dans un .t1tr.ttr. traverod par M champ masnÓ1qu. et déliai té par un stator sa deux p1.o... '1rtY.n. tion peut trouver application non tàtul4m4nt <u?' dé# #ot ufi ainsi qu'il sera expond plus loin, neda aussi tu? des sindra- tricote) 464 maohine. amplificatrice et des oonV.t1...ur., établi noua la forât dt machines à ooll,Qt'1U'.
Les moteur. '1¯otr1q.. actionnant 4e..ann83 ou Or- 8LU'\eo analoguo8 doivent satîntalre & deux conditions prinoi- pales* Sn raison du freinage brusque en fin de courte il faut, d'une part, que le moment d'inertie des pieaea en ro- tation aoit aussi faible que possible. Les =tours de ce type doivent, d'autre part, demeurer assez longtemps août tension à l'état freiné. les moteurs de cette catégorie n'ont été, pour ces raisons, exécutés jusqu'à présent que pour des puissances relativement faibles.
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Dans certaine moteurs connue, l'enroulement du rotor
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ont établi nous In forme d'un oirouit, imprimé sur l'une ou sur les deux rucou d'un disque minée en un matériau Isolant par exemple en une matière synthétique appropriée* Il existe également un type de moteur dont le rotor cet constitué par un conducteur magnétique, afin de conférer aux entrefer du ohamp magnétique une valeur aussi réduite que possible. Dans
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cou moteur. connue# la section dee conduotture o pa*uo le courant out très petite, ce qui limite à une très faible va- leur la pulouance de uoi moteurs- Dans l'application partiou- libre indiquée o1-dtuaU8, le rotor k Ilarr4t doit encore four.
nir un certain couple de rotation pour équilibrer leu efforts mJoan1qtl.s ueissant sur la vanne. Il importe dono d1 augmenter la puîauance nominale de cou moteurs, qui, ainsi qu'on le naît# out définie pur la température maximum à laquelle est porté le moteur sous l'effet de l"oh&utte#.nt dia aux portes, Il faut rappeler à ce propos que;
lorsque le rotor est immobile, il n'exerce plue aucune action de refroidissement ce qui res- treint considérablement les possibilité d'utilisation des
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motoui-g connus pour cette application particulière L'invention a pour objet un rotor possédant des pertes extrêmement faibles et dano lequel 1..loti0n des conducteurs paroourutt par le courant est relativement grande comparuties- ment à celle existant dans les serve-moteurs connus jusqu#k présent, dans le but de diminuer la résistance électrique et d'augmenter la puissance nominale du moteur.
L'invention est caractérisée par le fait que la rotor se compose de conducteur* magnétiques en forme de lamelles, dont les plans se trouvent, au moins approximativement;
, dans la direction des lignes de force du champ mastique et qu'en-
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tre les conducteur magnétiquos préoités sont disposés dès conducteurs électriques, également en torse de lamelles, dont les plans sont orientés dans la mime direction* A rencontre de ce qui se pana* sur le* moteurs connue,
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dans lesquels lea conducteurs électriques sont forai d'un alliage de fort tandis que la partie seulement magnétique du
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rotor est formée de ferrite enrobée dans une matière lynih4.
tique, les conducteurs électriques du moteur selon l'invention peuvent être établis en un matériau très bon conducteur de 1'électricité, par exemple en cuivre, ce qui permet de réduire
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notablement la résistance électrique et, par voie de oonslquen- oe, réchauffement. Comparativement à d'autres moteurs connut dont la rotor eut formé d'un matériau non magnétique, il cet possible, en outre, de diminuer considérablement le a dimen- sions des éléments nécessaires pour obtenir un champ magnéto- que donne, compte tenu de la présence des lamelles conductrices magnétiques. La structure lamellaire du rotor selon l'invention
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offre encore d'autres avantages.
En ce qui concerne lee con- ducteurs magnétiques, elle empêche la formation d'un Diurt- circuit magnétique dans le rotor, ce qui veut dire que les lignes de force traversent de part en part le rotor dans leur totalité et ne se ferment que par la partie passive externe du stator. Dans les rotors massifs en un matériau con- duoteur magnétique, une fraction des lignes de force se ferme, au oontraire, à l'intérieur marne du rotor, de sorte qu'un en- roulement situé sur la cdté du rotor tournée vers la partie passive du stator ne coupe plus la totalité du flux magnétique, La disparition de oe genre de oourt-oirouit magnétique dans le rotor a pour autre conséquence de maintenir une relativement
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faible valeur, dans les zones de commutation, Qf'8t.-4ir.
aux emplacements dos balais d'amenée du courant, la <elf'" induction due à la mise en court-circuit de certains! parti.1
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de l'enroulement par les balais, de sorte que oeoi empêche le balais de griller et que les propriétés de commutation du mo- teur se trouvent améliorées$
Ces propriétés sont d'autant meilleures que la self-
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inductance de l'enroulement est plue faible..
Os but est at- teint lorsque les lignes de force du champ magnétique, produit
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par le courant dans un enroulement en cas de court-cirouit sur un balai, suivit dans l'air le parcours le plus long possible, afin de réduire le coefficient de self-induction et, par suite, la tension de court-circuit induite dans l'enroulement.
Il est par conséquent avantageux que les conducteurs du rotor en commutation mutuelle se trouvent dans des épanouissements bilatéraux de l'entrefer*
Dans un mode de réalisation particulièrement rationnel de l'invention, le rotor ont établi sous la forme d'un plateau, dans la direction radiale duquel sont disposées les lamelles des conducteurs électriques, qui peuvent être cunéiformes, de marne que lea conducteurs magnétiques.Afin de diminuer les pertes par courante de Fouoault, il eet avantageux d'exécuter lea conducteurs magnétiques par découpage de tlea minoen indi- viduelles, ou par moulage, à la forme de lamelles ou de coins, d'une matière synthétique terri tique,
de manière connue en soi. Les conducteurs électriques du rotor peuvent, de plus, porter des prolongements qui forment le collecteur.
Les rotors selon l'invention peuvent être utilisés dans des machines à courant continu, alternatif ou triphasé et être conformés suivant des génératrices quelconques, et être de préférence cylindriques, en disques ou coniques.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre ,faite en référence aux dessine annexes, donnée à titre d'exemples illustratifs seulement et dans lesquels :
La figure 1 représente, en coupe longitudinale avivant I-I de la figura 2 , une première torme de réalisation de l'invention, concernant un moteur k collecteur pour courant continu*
La figure 2 est une vue en coupe, suivant II-II de la figure 1.
La figure 3 reproduit dans un plan une partie d'une variante du rotor melon l'invention, dont les lamelles sont
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représentas en perspective et à l'écart les unes des autres. les figure 4 et 5 sont demi vues analogues aux figures 1 et 2, concernant une deuxième forme de réalisation du serve- moteur selon l'invention.
Les figures 6 à 8 représentent une troisième forme de réalisation d'un moteur dont le rotor est constitué par un plateau* La figure 7 est une coupe suivant VII-VII, la figure 8, dans sa moitié de gauche 8a, une coupe suivant VIII-VIII et dans sa moitié de droite 8b, une coupe suivant IX-IX de la figure 6, qui est elle-même une coupe suivant VI-VI de la figure 8.
La. fissure 9 est une vue d'un détail de la figure 7 montrant la partie radiale de l'enroulement du rotor avec des conducteurs magnétique. cunéiformes, disposée entre deux con- ducteurs électriques.
Le champ magnétique du moteur suivant les figurée 1 et 2 est engendré par des aimants permanente 1, 1', 1", etc., qui sont groupés en étoile avec les pièces polaire. corres- pondantes 2, 2', 2",eto. et maintenu par des bandages 3. Les aimants permanente sont des parallélipipèdes rectangles, de dimensions et de forme courantes aimante. suivant la direc- tion de leur plus petit axe principal (figure 2). La partie intérieure du stator ainsi constitué est montre sur un man- chon 6, maintenu dans la carcasse 7 par une pièce intermédiai- re 27 visage dans celle-ci.
Une bague 8, fixée par des via 19 dans la carcasse 7, assure l'immobilisation dans la car- casse de la partie extérieure 9 du stator, par exemple en fer doux, qui porte des pièces polaires 16 en forme de surfaces de révolution. La carcasse 7 est obturée par un flanque 25, fixé par des via 26 sur la bague 8.
Dans l'entrefer 17, comprît entre la partie intérieure 1,2 et la partie extérieure 9 du stator, se trouve la partie 10 du rotor 11, qui se compose de conducteurs magnétique. et de conducteurs électriques, dont les premiers ne couvrent que la portion médiane 10c de la partie 10 située dans le
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champ magnétique En outre de la partit conductrice 10, le rotor 11 comprend un arbre 13 et un disque 12, emmanché sur une portée conique de l'arbre 13 et bloqué pur un écrou, La partie conductrice 10 du rotor, dont les portions 10a et 10b ne comportent pas do matériau conducteur magnétique, est fixée sur le pourtour d'un prolongement cylindrique du disque 12,
L'arbre 13 eut porté dans des paliers 14, 15 logée dans le manchon 6.
La figure 3 est une vue développée de la partie 10, qui se compose de conducteurs magnétiques 20 radiaux et axiaux, et de conducteurs électriques intercalaires 21a, 21b, réunis deux h deux dans des têtes de bobinage 22 et 23. les divers conducteurs sont isolés l'un de l'autre par- des résines ou laques de remplissage, possédant une résistance mécanique et une adhésivité suffisamment élevées. Le rotor ainsi agencé forme un ensemble robuste et auto-stable, qui peut être encore renforcé, par exemple au moyen de bandages en fibres de verre.
Ainsi qu'il ressort de la figure 1, les têtes de bobi- nes 22 sont groupées en un collecteur, sur lequel frottent des balais 24, assujettis à la manière usuelle dans la bague
8, de manière à s'appliquer élastiquement sur la tête de bo- bine 22. L'amenée du courant aux balais 24 ne présente aucune particularité et n'est pas représentée en détail.
La figure 2 montre que l'entrefer 17 va en s'élargissant en direction oiroonférentielle vers chacune des paires de pièces polaires 2, 16, grâce à des évidements pratiqués dans la partie intérieure 1, 2 et la partie extérieure 9 du stator pour former un entrefer épanoui 17a. Les balais 24, visibles à la figure 1, sont répartis à la circonférence du rotor, de manière que les conducteurs de commutation se trouvent dans 1 la zone de l'entrefer épanoui 17a.
Il en résulte une amélio- ration des propriétés de commutation du moteur, puisque le trajet dans l'air relativement ±,rand et le faible trajet dans le ter, parcouru dans l'entrefer 17a, ont pour conséquence
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une augmentation de la "résistance magnétique" offerte au champ magnétique engendré par le courant par suite du court
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circuitage des lamelles conductrices électriques 10 sur les balais 24, de sorte que le coefficient de self-induction et le tension de oourt-01ro1t induite restent faibles.
Au moment du montage, les aimants sont oourt-oirou1t4. d'abord sur la périphérie, puis au moyen de deux 'bagues 4 disposées en bout. Après assemblage des deux moitiés du stator et mise en place du rotor 11, on introduit par de* découpes
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18, des figea de petit diamètre 5, munies d'un filetage à gauche à l'une de leurs extrémités et d'un tîlttage à droite à leur extrémité opposée;ces tiges 5 s'engagent dans des en- ooohea 28 ménagées entre les pièces polaires 2, 2' et écartent
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les baees 4 précitées des aimante permanente 1.
Le circuit magnétique induit par ces derniers se ferme dons par les piè- ces polaires 2, les conducteurs magnétiques 20 du rotor et la
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partie extérieure 9 du stator, Le moteur est ainsi pr8t à fonctionner.
Les figures 4 et 5 représentent un moteur de construc- tion analogue, dont le stator actif est cependant agencé différemment et comprend un noyau tubulaire en fer doux 30, susceptible d'être aimanté par un enroulement de champ 31, auquel le courant est amené de manière classique et non re-
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présenté 3ur les deux faceu terminales du noyau 30 sont fi. xées des pièces polaires à trois bras 32, imbriquée les unes dans les. autres de manière qu'à la périphérie de la partie
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intérieure du stator et trouvent alternativement un pble nord et un pdle sud (figure 5). Comme dans l'exemple décrit en ï-é" férenoe aux figures 1 à 3, l'entrefer s'élargit en 17a.
Dans la variante de réalisation suivant les figures 6 à 9, le rotor ne présente pas la forme d'un cylindre creux
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comme dans les exemples précédents, mais d'un plateau o1rou- laire. Le champ magnétique est engendré par des aimants per- manents 42, de dimensions et de formes courantes comme ceux
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de la figure 1.
Entre les aimants 42 font disposée les pièces polaires 43 qui sont munies, pour engendrer le champ magnétique dans l'entrefer dans lequel tourne le rotor en forme de plateau 40, de pièces d'extraite 50, formées de stoteuru circulaires., Les aimante permanents 42 et les pièces polaires 43 sont maintenus assemblés par une bague 51, dans laquelle sont pratiquées dea rainures à air 52 pour le re- froidiasement du moteur.
La partie passive du stator se compose de pièces po- laires 44, dont la forme, les dimensions et la position cor- respondent à celles des pièces d'extrémité 50 des pièces po- laires 43. A la sortie des pièces polaires 44, les ligneu de force magnétiques se ferment à travers un disque en fer doux 45.
Afin d'assurer un refroidissement efficace par circu- lation d'air, il est prévu des rainure. 55 dans le manchon 6.
Le rotor 40 est assujetti dans un moyeu 57, dont il est isolé électriquement par une couche isolante 56 et qui est immobilisé par un écrou sur une portée conique de l'arbre
13. le rotor 40 cet ceinturé extérieurement par un collier isolé 53 s'appliquant sur les têtes de bobinage 22. L'ensemble du rotor est revêtu d'une résine isolante moulée 54, qui lui confère la stabilité mécanique nécessaire*
La figure 7 montre une portion de l'enroulement elfe trique du rotor. 58 désigne la partie supérieure, vue en coupe
VII-VII, de l'enroulement formé des conducteurs électriques
21a (figure 3), tandis que 59 en est la partie inférieure for- mée des conducteurs électriques 21b (figure 3).
Entre les conducteurs électriques 21 sont disposée selon l'invention, dans la partie radiale de l'enroulement, les conducteurs ma- gnétiques 20 qui se composent, ainsi que le montre la figure
9 à plus grande échelle, de tôles individuelles remplissant complètement l'intervalle cunéiforme qui subsiste entre les conducteurs électriques 21.
Compte tenu de la faible place disponible, les têtes de bobinage des conducteurs de ouivre
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suivent des trajectoires en développante. @
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Sur le disque 45 est fixé le porte-balais 4&, dana le- quel sont assujettis, par l'intermédiaire d'une douille 60, les balais 47 qui se trouvent, comme dans les précédents exemples, dans une zone plus large de l'entrefer. Les balaie 47 mont re-
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pouusée en direction axiale, contre les tètea de bobinage* întd- rleuren 48 du rotor, par un ressort 61. te conducteur amenant le courant aux balais 47 est désigné par 62.
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Machine électrique à collecteur, dans laquelle le rotor parcouru par le courant tourne dans un entrefer traversé par un
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onamp agnút1que et délimité par un stator en deux pièces, ma- chine caractérisée par les pointe suivante séparément ou en com- binaiaona :
1. le rotor se compose de conducteurs magnétiques en forme de lamelle., dont les plans se trouvent, au moins approxi- mativement, dans la direction des lignes de force du ohaap ma- gnétique et, entre les conducteurs magnétiques précitée, sont disposé* des conducteurs électriques, également en forme de la-
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melles# dont les plans sont orientes dans la mime direction.
2. Ion conducteurs du rotor en commutation mutuelle se trouvent danu des épanouissements bilatéraux de Ilentrofors 3. le rotor est établi nous la forme d'un plateau et les lamelles des conducteurs électriques sont disposées sensiblement suivant la direction des rayons de ce plateau,
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4. Lod conducteurs map4tiquen sont oundiformot6
5. les conducteurs électriques portent des prolongements qui forment le collecteur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.