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" Perfectionnements aux machines électriques tournantes" .
La présente invention concerne des perfectionnements ap- portés aux machines électriques tournantes incorporant un bobinage, induit ou inducteur, formé en conducteurs plats et minces adhérant intimement sur les faces opposées d'un support isolant mince, cy- lindrique ou discoïdal par application de toute technique appro- priée dite " d'impression des circuits" . On désigne par " techni- que d'impression des circuits'1 toute technique permettant de reproduire de façon répétée un tracé conducteur sur une surface isolante.
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Elle a pour but de prévoir une disposition de ces machi- nes qui, tout en réduisant l'inertie mécanique de leur partie tournante, facilite grandement leur montage et permet d'utiliser des faibles épaisseurs d'éléments conducteurs en ces parties tour- nantes logées dans leurs entrefers, que ces éléments soient constitués par les bobinages rappelés ci-dessus ou consistent en de simples cylindres ou disques conducteurs, selon le cas* En ces machines en effet, tout élément conducteur doit être loge dans l'entrefer et doit donc être de la plus faible épaisseur possible, compatible avec la puissance requise, afin de ne pas diminuer leur rendement électromagnétique.
Ce maintien d'une épaisseur minimum entraîne une faiblesse mécanique de ces éléments qui peut entraîner des déformations préjudiciables s'il n'est pas pris de précautions spéciales pour leur montage, précautions qui ne peu- vent résulter qu'en des complications mécaniques peu désirables pour la fabrication et l'exploitation des machines*
C'est ainsi que, dans les machines cylindriques, la partie tournante peut consister soit en un bobinage imprimé du type rappelé (cas des machines à courant continu), soit en un cy- lindre de cuivre (cas des machines à induction* l'inducteur comprenant un bobinage du type rappelé, monté coaxialement à ce cylindre).
En l'un ou l'autre cas, l'élément tournant est normale- ment monté en "cloche" , c'est-à-dire en fait en porte-à-faux ainsi d'ailleurs que l'élément magnétique coaxial intérieur audit élément tournant cylindrique* Il est bien évident que la faiblesse mécanique de cet élément tournant est un objet d'acci- dents possibles en exploitation, même si, le montage a été réalisé avec de grandes précautions donc complications mécaniques.
C'est ainsi également que, dans les machines discoïdales, la partie tournante peut consister soit en un bobinage du type rappelé, soit en un mince disque de cuivre, pour les machine. , courant continu et à induction respectivement. Le montage mécani-
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que paraît plus simple mais la résistance au flambage étant insu!- fisante, ces éléments peuvent se déformer prohibitivement lors de démarrages à couples élevés.
La solution consistant à lier de tels éléments à des pièces mécaniquement résistantes, magnétiques bien entendu, pré- sente l'inconvénient d'accroître l'inertie de la partie tournante ce qui, au démarrage surtout, n'est évidemment pas souhaitable,
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et provoque aussi des "collages" magnétiques.
Selon la présente invention, la partie mobile d'une machine du genre concerné est formée en un cylindre creux soli- darisé de l'arbre de rotation par ses faces latérales, une pièce cylindrique magnétique étant montée folle sur cet axe à l'inté- une rieur de ce cylindre, dont/partie au moins forme l'induit con- ducteur de la machine. Cette partie est la face latérale pour une machine à éléments concentriques; elle consiste dans les deux faces d'extrémité pour une machine à éléments discoïdaux.
Divers modes d'exécution de l'invention sont schématisés sur les figures jointes, en lesquelles :
La figure 1 montre une coupe d'un premier mode d'exécu- tion pour machine à éléments concentriques, la figure 2 étant une vue en perspective cavalière du rotor porte-bobinage de cette machine, qui constitue un moteur à courant continu*
La figure 3 est une coupe d'un autre mode d'exécution pour une machine d'induction à éléments concentriques, la figu- re 4 montrant une vue en perspective cavalière du rotor constitué par un cylindre mince de cuivre, et, la figure 5 est une coupe d'un autre mode encore d'exé- cution, concernant une machine à éléments discoldaux, constituant un moteur à courant continu à double bobinage d'induit, la figure 6 montrant une vue de face de l'un des bobinages.
Dans le mode d'exécution des figures 1 et 2, le rotor est constitué par un bobinage cylindrique 8 imprimé double-face" 1 monté sur deux anneaux d'extrémité 2 et 3 fixés sur l'arbre 4.
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Ce rotor constitue donc un cylindre fermé dont la paroi latérale est très mince et serait, si elle n'était tendue entre et suppor- tée par les pièces 2 et 3, aisément déformable. Le bobinage, à conducteurs contigus couvrant la quasi-totalité de la surface cylindrique, est formé selon un diagramme ondulé-série (il pour- rait être du type imbriqué si désiré):- chaque conducteur de demi-spire comporte une partie médiane 16 sensiblement orientée selon une génératrice de cylindre, prolongée de part et d'autre par des portions en développantes 17 et 20 se terminant par des "plots" 18 et 21, respectivement, aux périphéries des extrémités du cylindre. Les deux faces d'un isolant cylindrique mince sont ainsi revêtues de conducteurs, dont les développantes sont d' orientations opposées d'une face à l'autre.
Les plots sont inter- connectés de face à face (ou de couche à couche) par exemple par métallisations de trous 19 et 22 perforant les plots et l'isolant intercalaire. Ces interconnexions pourraient, aussi bien, être exécutées par brasure ou soudure des plots alors en surplomb vis-à-vis de l'isolant. La technologie d'exécution de tels bobi- nages imprimés est maintenant trop connue pour qu'il soit utile d'y insister ici.
Avant l'assemblage du rotor, a été monté sur des paliers 6 et 7, sur l'arbre 4, un élément magnétique cylindrique 5 qui peut donc tourner fou sur cet arbre. Au lieu de paliers, de sim- ples coussinets pourraient suffire. Cet élément sort de fermeture du flux magnétique à travers le rotor. Le champ inducteur est fourni par des aimants tels que 8 et 9 formant un ensemble cylin- drique autour du rotor 1 et supportés par des entretoises telles que 10, par exemple, prenant appui sur des plaques de montage 12 et 11. En ces plaques sont établis des paliers 13 et 14 pour l'arbre 4. Des balais tels que 5 portent sur le bobinage en des- sous d'une des plaques rigides, 3 par exemple. Pour un bobinage ondulé-série, il suffit de deux balais décalés d'un pas polaire.
La machine est un moteur à courant continu quand les balais sont
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alimentés. Elle fonctionne en génératrice si l'arbre 4 est en- traîné extérieurement en rotation..
Dans le second mode d'exécution, figures 3 et 4, la ma- chine comprend un rotor formé d'un mince cylindre de cuivre 31 que supportent deux disques 2 et 3 fixés à l'arbre 4. A l'inté- rieur du rotor est monté, fou sur l'arbre par les paliers ou coussinets 6 et 7, l'élément magnétique cylindrique 5. Pour un moteur d'induction, cette pièce sera de préférence feuilletée orthogonalement à l'axe. A l'extérieur, autour du rotor se trouve la partie inductrice comprenant le bobinage cylindrique 40, qui peut être du type même de la figure 2, mais pourvu de prises d' alimentation en courant alternatif. Ce bobinage est appliqué à l'intérieur d'un manchon magnétique 41, feuilleté également de préférence et, par exemple, en deux demi-manchons pour son monta- ge.
Le nombre de prises telles que 39 dépend du nombre de phases de l'alimentation et ces prises sont espacées sur un pas polaire dudit bobinage ou sur un double pas polaire selon les connexions requises pour cette alimentation. Le stator est porté par des entretoises telles que 10 entre des flasques 11 et 12 dans les paliers 13 et 14 desquels tourillonne l'arbre 4. L'épaisseur du cylindre rotorique 31 peut donc être mince jusqu'à une insuffisan- ce de rigidité s'il n'était supporté par et, en fait, tendu entre les disques 2 et 3.
En variante des dispositions ci-dessus, la pièce 5 peut incorporer des pôles magnétiques d'aimantation permanente, en même nombre que les aimants ou les demi-phases de l'inducteur, selon le cas. En courant alternatif, le moteur sera asynchrone synchro- nisé, la pièce 3 tournant au synchronisme, indépendamment de 1' arbre 4.
Le fonctionnement des machines cylindriques ci-dessus peut s'exposer comme suit :- au repos, le cylindre rotorique peut occuper une position quelconque et la pièce 5 peut aussi occu-
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per toute position sauf si elle incorpore des pôles magnétique et que l'inducteur en incorpore aussi) cas de la machine à cou- rant continu, où la pièce 5 s'oriente selon les polarités des aimants pour concourir à créer un flux maximum dans l'entrefer.
Lorsqu'un couple moteur apparaît sur l'induit, seul le cylindre 1, ou 31, est entraîné, son inertie seule entrant en jeu pour ce démarrage. Cette inertie est réduite à celle dudit cylindre et de ses disques supports (qui peuvent être allégés par des fentes ou par un montage à rayons entre cylindres intérieur et extérieur, si désiré).
La pièce 5 n'est sollicitée à la rotation que par le couple de frottement sec de ses paliers 6 et 7 mais, bien en- tendu; lorsque cette pièce incorpore des pôles permanents, s'y ajoute la sollicitation électromagnétique due au champ tournant de l'inducteur statorique mais il y aura glissement jusqu'à la vitesse de régime et pour toute variation de vitesse de régime par la suite; donc même en ce cas, l'inertie véritable au couple moteur se ramène à celle de la partie tournante liée à l'arbre 4.
En outre, la machine peut être réalisée avec un encom- brement diamétral réduit car on peut allonger axialement le rotor mince sans risque puisqu'il n'y a aucun porte-à-faux en son mon- tage. En définitive donc, de tels modes d'exécution permettent la réalisation de machines tournantes à performances électrodyna- miques élevées vis-à-vis de celles, du même genre, des construc- tions antérieures.
Tant dans le stator que dans le rotor, selon le cas, les pôles magnétiques peuvent être saillants ou " lisses" en d'au- tres termes, ils peuvent être réalisés soit au moyen d'aimants montés dans une culasse magnétique, soit au moyen de magnétisa- tion rémanente dans des cylindres en un matériau magnétique hau- tement coercitif du genre des ferrites.
Dans un troisième mode d'exécution, illustré sur les figures 5 et 6, la machine est à entrefer annulaire plan, son
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éléments étant de forme générale diacoldale* L'adaptation de 1' invention nécessite le recours à un double bobinage ce qui toute- foi'accrott pas sensiblement l'inertie de la partie tournante mais assure une augmentation du rendement électromagnétique car le rapport du couple à l'inertie n'est pas changé.
L'exemple illustré est celui d'une machine à courant continu ; la transposition à une machine d'induction avec bobinage inducteur statorique (en deux bobinages de part et d'autre du rotor) est évidente d'après ce qui a été dit et montré pour les machines à éléments concentriques :- substitution d'un disque mince de cuivre à chaque bobinage plat, substitution de bobinages sur couronnes magnétiques aux couronnes d'aimants permanents ou de ferrite portant les pôles d'aimantation permanente.
Dans les figures $ et 6, deux bobinages discoïdaux sont indiqués en 60 et 61 avec par exemple la configuration illustra- tive de la figure 6. Cette configuration montre un ondulé-série huit pôles à 41 spires, donc à 41 conducteurs par face. Chaque conducteur de demi-spire comporte une partie médiane 72, d'orien- tation sensiblement radiale, prolongée à ses deux extrémités par des parties inclinées (elles pourraient être incurvées), 73 et 76, terminée par les " plots" 74 et 77 en lesquels sont réali- sées les connexions interfaces par des trous métallisés 75 et 78, respectivement, par exemple.
Le bobinage comporte deux couches de tels conducteurs adhérant intimement aux faces oppo- sées d'un anneau isolant mince 71, les plots d'extrémité des con- ducteurs se trouvant en regard d'une face à l'autre et les confi- gurations des faces étant identiques avec, bien entendu, des orientations relatives inverses pour leurs parties inclinées de conducteurs. Deux éléments de bobinage identiques sont assemblée parles entretoises telles que 62 (ou d'un anneau de raidissement en place de ces entretoises, si désiré) pour former un cylindre fermé, de faible extension radiale, en lequel se trouve inclus
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un anneau magnétique 55 monté sur un support annulaire intérieur 70 qui est supporté par un coussinet annulaire 56 sur l'arbre 4.
Cet anneau libre est introduit entre les disques 60 et 61 avant que ces disques ne soient réunis en 62, ainsi que les manchons 64 et 65 qui enserrent le coussinet 56 et forment appui pour les régions périphériques intérieures des disques 60 et 61. Les dis- ques sont serrés contre les rebords de ces manchons par des ron- delles 66 et 67 et des écrous 68 et 69. Une fois l'arbre 4 enfilé dans ces manchons, des clavettes 84 et 85 sont mises en place d'où le sous-ensemble tournant complet de la machine*
Deux couronnes de pôles inducteurs permanents sont montés de part et d'autre du cylindre tournant; il peut s'agir, comme montré, d'aimante séparés tels que 58 et 59 en chacune des couronnes ou d'anneaux de ferrite avec pôles rémanents sur leurs pourtours.
Bien entendu, à un pale Nord d'un côté correspond un pôle Sud de l'autre et viceversa. L'anneau magnétique libre 5 peut être en fer doux ou, si désiré, consister aussi en une couronne en ferrite avec pôles magnétiques rémanents.
Les inducteurs sont portés par des flasques 51 et 52 équipés de paliers 53 et 54 pour l'arbre 4. Ces flasques portent aussi des balais, partiellement montrés en 63 (une paire de ba- lais au moins par disque porte-bobinage); ces balais portent en des emplacements des bobinages étayés sur leurs autres faces par les rebords des manchons 64 et 65. Un manchon 50 espace les flasques; on pourrait y substituer de simples entretoises. On a indiqué sur le schéma, en 79 et 80 dans les flasques, en 81 et 82 dans le manchon 50, des perçages assurant une auto-ventilation de la machine tournante.
Les circuits électriques des bobinages sont de préfé- rance laissés indépendants au niveau de ces bobinages pour évi- ter toute complication d'interconnexions; les balais sont mis en
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parallèle ou en série dans les circuits extérieure. Il en serait de même pour les bobinages inducteurs de marines de ce genre à entrefer annulaire plat, leurs prises d'alimentation seraient en parallèle ou en série sur les circuits extérieurs (ces bobi- nages étant disposés de part et d'autre du cylindre rotorique à faces latérales constituées par des feuilles de cuivre ou autre conducteur).
Au démarrage, l'anneau magnétique libre ne participe pas à l'inertie de la partie tournante et le montage de l'induit évite tout danger de détérioration par effort de flambage. Comme dans le cas d'une machine cylindrique, une machine à entrefer annulaire plan à double induit permet donc d'accroître les per- formances électrodynamiques.
Revendications
1. Machine électrique tournante comprenant au moins un enroulement formé en conducteurs plats et minces sur un iso- lant également mince, cet enroulement comme tout autre mince élément conducteur dans la machine étant immergé dans un entre- fer magnétique étroit, caractérisée en ce que la partie tournante de la machine est réalisée en forme de cylindre incorporant cet élément conducteur mince, ayant ses faces extrêmes connectées à l'arbre de la machine et ayant sa partie non conductrice rigi- de et exerçant une traction sensiblement uniforme sur cet élément conducteur mince, et en ce qu'à l'intérieur de ce cylindre est monté fou sur l'arbre un cylindre magnétique refermant le flux inducteur passant au travers de l'élément conducteur mince du cylindre rotorique.
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"Improvements to rotating electrical machines".
The present invention relates to improvements made to rotating electrical machines incorporating a winding, armature or inductor, formed of flat and thin conductors adhering intimately to the opposite faces of a thin, cylindrical or discoidal insulating support by application of any technique. appropriate so-called "circuit printing". The term "circuit printing technology" denotes any technique which makes it possible to repeatedly reproduce a conductive trace on an insulating surface.
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Its aim is to provide an arrangement of these machines which, while reducing the mechanical inertia of their rotating part, greatly facilitates their assembly and allows the use of small thicknesses of conductive elements in these rotating parts housed. in their air gaps, whether these elements are formed by the coils mentioned above or consist of simple cylinders or conductive discs, as the case may be * In these machines in fact, any conductive element must be housed in the air gap and must therefore be of the smallest possible thickness, compatible with the required power, so as not to reduce their electromagnetic efficiency.
Maintaining a minimum thickness leads to a mechanical weakness of these elements which can lead to prejudicial deformations if special precautions are not taken for their assembly, precautions which can only result in undesirable mechanical complications. for the manufacture and operation of machines *
Thus, in cylindrical machines, the rotating part can consist either of a printed winding of the recalled type (case of direct current machines), or of a copper cylinder (case of induction machines * l ' inductor comprising a coil of the recalled type, mounted coaxially with this cylinder).
In either case, the rotating element is normally mounted in a "bell", that is to say in fact in a cantilever, as well as the internal coaxial magnetic element. said cylindrical rotating element * It is obvious that the mechanical weakness of this rotating element is an object of possible accidents in operation, even if the assembly was carried out with great care and therefore mechanical complications.
It is thus also that, in discoidal machines, the rotating part can consist either of a coil of the recalled type, or of a thin copper disc, for the machines. , direct current and induction respectively. Mechanical assembly
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that seems simpler, but the resistance to buckling being insufficient, these elements can be deformed prohibitively when starting at high torques.
The solution consisting in connecting such elements to mechanically resistant parts, magnetic of course, has the drawback of increasing the inertia of the rotating part which, especially at start-up, is obviously not desirable.
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and also causes magnetic "sticking".
According to the present invention, the mobile part of a machine of the type concerned is formed in a hollow cylinder joined to the rotation shaft by its side faces, a magnetic cylindrical part being mounted idly on this axis inside. a part of this cylinder, at least part of which forms the conductive armature of the machine. This part is the side face for a machine with concentric elements; it consists of the two end faces for a machine with discoidal elements.
Various embodiments of the invention are shown diagrammatically in the accompanying figures, in which:
FIG. 1 shows a section of a first embodiment for a machine with concentric elements, FIG. 2 being a perspective view in perspective of the winding rotor of this machine, which constitutes a direct current motor *
FIG. 3 is a sectional view of another embodiment for an induction machine with concentric elements, FIG. 4 showing an isometric perspective view of the rotor consisting of a thin copper cylinder, and, FIG. 5 is a sectional view of yet another embodiment, relating to a machine with discold elements, constituting a DC motor with double armature coil, FIG. 6 showing a front view of one of the coils.
In the embodiment of Figures 1 and 2, the rotor consists of a cylindrical winding 8 printed double-sided "1 mounted on two end rings 2 and 3 fixed on the shaft 4.
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This rotor therefore constitutes a closed cylinder the side wall of which is very thin and would, if it were not stretched between and supported by the parts 2 and 3, easily deformable. The winding, with contiguous conductors covering almost the entire cylindrical surface, is formed according to a wavy-series diagram (it could be of the nested type if desired): - each half-turn conductor has a middle part 16 substantially oriented along a generatrix of the cylinder, extended on either side by involute portions 17 and 20 terminating in "studs" 18 and 21, respectively, at the peripheries of the ends of the cylinder. The two faces of a thin cylindrical insulator are thus coated with conductors, the involutes of which are of opposite orientations from one face to the other.
The pads are interconnected face to face (or from layer to layer) for example by metallization of holes 19 and 22 perforating the pads and the intermediate insulation. These interconnections could equally well be carried out by soldering or soldering the pads then overhanging with respect to the insulation. The technology of making such printed windings is now too well known to be worth stressing here.
Before assembly of the rotor, was mounted on bearings 6 and 7, on the shaft 4, a cylindrical magnetic element 5 which can therefore turn idle on this shaft. Instead of bearings, simple bearings might suffice. This element comes out of closure of the magnetic flux through the rotor. The inductive field is provided by magnets such as 8 and 9 forming a cylindrical assembly around the rotor 1 and supported by spacers such as 10, for example, resting on mounting plates 12 and 11. In these plates are established bearings 13 and 14 for the shaft 4. Brushes such as 5 bear on the winding below one of the rigid plates, 3 for example. For a series corrugated winding, two brushes offset by a polar pitch are sufficient.
The machine is a direct current motor when the brushes are
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powered. It operates as a generator if the shaft 4 is externally driven in rotation.
In the second embodiment, figures 3 and 4, the machine comprises a rotor formed of a thin copper cylinder 31 supported by two discs 2 and 3 fixed to the shaft 4. Inside the rotor is mounted, loose on the shaft by the bearings or bushings 6 and 7, the cylindrical magnetic element 5. For an induction motor, this part will preferably be laminated orthogonally to the axis. On the outside, around the rotor is the inductor part comprising the cylindrical coil 40, which may be of the same type in FIG. 2, but provided with AC power outlets. This coil is applied inside a magnetic sleeve 41, also preferably laminated and, for example, in two half-sleeves for its assembly.
The number of taps such as 39 depends on the number of phases of the power supply and these taps are spaced on a pole pitch of said coil or on a double pole pitch according to the connections required for this power supply. The stator is carried by spacers such as 10 between flanges 11 and 12 in the bearings 13 and 14 of which the shaft 4 journals. The thickness of the rotor cylinder 31 can therefore be thin to an insufficient rigidity s 'it was not supported by and, in fact, stretched between disks 2 and 3.
As a variant of the above arrangements, part 5 can incorporate permanent magnetization magnetic poles, in the same number as the magnets or the half-phases of the inductor, as the case may be. In alternating current, the motor will be asynchronous synchronized, the part 3 rotating in synchronism, independently of the shaft 4.
The operation of the above cylindrical machines can be explained as follows: - at rest, the rotor cylinder can occupy any position and part 5 can also be occupied.
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for any position except if it incorporates magnetic poles and the inductor also incorporates them) case of the direct current machine, where part 5 is oriented according to the polarities of the magnets to help create a maximum flux in the 'air gap.
When an engine torque appears on the armature, only cylinder 1, or 31, is driven, its inertia alone coming into play for this start. This inertia is reduced to that of said cylinder and of its support discs (which can be lightened by slots or by a spoke assembly between inner and outer cylinders, if desired).
Part 5 is only subjected to rotation by the dry friction torque of its bearings 6 and 7, but, of course; when this part incorporates permanent poles, there is added the electromagnetic stress due to the rotating field of the stator inductor, but there will be slippage up to the operating speed and for any variation in operating speed thereafter; therefore even in this case, the true inertia to the engine torque is reduced to that of the rotating part linked to the shaft 4.
In addition, the machine can be produced with a reduced diametral size since the thin rotor can be lengthened axially without risk since there is no overhang in its assembly. Ultimately therefore, such embodiments allow the production of rotating machines with high electrodynamic performance compared to those, of the same type, of previous constructions.
Both in the stator and in the rotor, depending on the case, the magnetic poles can be protruding or "smooth" in other words, they can be made either by means of magnets mounted in a magnetic yoke, or by means of of remanent magnetization in cylinders of a highly coercive magnetic material such as ferrites.
In a third embodiment, illustrated in Figures 5 and 6, the machine has a flat annular air gap, its
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elements being of generally diacoldal shape * The adaptation of the invention requires the use of a humbucker which nonetheless does not significantly increase the inertia of the rotating part but ensures an increase in electromagnetic efficiency because the ratio of the torque to inertia is not changed.
The example illustrated is that of a direct current machine; the transposition to an induction machine with stator inductor winding (in two windings on either side of the rotor) is obvious from what has been said and shown for machines with concentric elements: - substitution of a disc thin copper with each flat winding, substitution of windings on magnetic rings for rings of permanent magnets or ferrite carrying the poles of permanent magnetization.
In figures $ and 6, two discoidal windings are indicated at 60 and 61 with for example the illustrative configuration of figure 6. This configuration shows an eight-pole corrugated series with 41 turns, therefore with 41 conductors per face. Each half-turn conductor comprises a middle part 72, of substantially radial orientation, extended at its two ends by inclined parts (they could be curved), 73 and 76, terminated by the "pads" 74 and 77 in which interface connections are made by metallized holes 75 and 78, respectively, for example.
The winding comprises two layers of such conductors adhering intimately to the opposite faces of a thin insulating ring 71, the end pads of the conductors being opposite from one face to the other and the configurations of the conductors. faces being identical with, of course, opposite relative orientations for their inclined parts of conductors. Two identical winding elements are assembled by spacers such as 62 (or a stiffening ring in place of these spacers, if desired) to form a closed cylinder, of low radial extension, in which is included.
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a magnetic ring 55 mounted on an inner annular support 70 which is supported by an annular bearing 56 on the shaft 4.
This free ring is introduced between the discs 60 and 61 before these discs are joined at 62, as well as the sleeves 64 and 65 which enclose the pad 56 and form support for the inner peripheral regions of the discs 60 and 61. The discs ques are tightened against the edges of these sleeves by washers 66 and 67 and nuts 68 and 69. Once the shaft 4 is threaded into these sleeves, keys 84 and 85 are put in place from where the sub- complete rotating assembly of the machine *
Two rings of permanent inductor poles are mounted on either side of the rotating cylinder; it may be, as shown, separate magnets such as 58 and 59 in each of the rings or ferrite rings with remanent poles on their peripheries.
Of course, a North blade on one side corresponds to a South pole on the other and vice versa. The free magnetic ring 5 may be of soft iron or, if desired, also consist of a ferrite ring with remanent magnetic poles.
The inductors are carried by flanges 51 and 52 equipped with bearings 53 and 54 for the shaft 4. These flanges also carry brushes, partially shown at 63 (at least one pair of balances per winding-carrier disc); these brushes carry in locations coils supported on their other faces by the edges of the sleeves 64 and 65. A sleeve 50 spaces the flanges; we could substitute simple spacers. There is indicated in the diagram, at 79 and 80 in the flanges, at 81 and 82 in the sleeve 50, bores ensuring self-ventilation of the rotating machine.
The electrical circuits of the windings are preferably left independent at the level of these windings in order to avoid any complication of interconnections; the brooms are put in
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parallel or in series in the external circuits. The same would apply to marine field coils of this type with a flat annular air gap, their power outlets being in parallel or in series on the external circuits (these coils being arranged on either side of the rotor cylinder. with side faces formed by sheets of copper or other conductor).
On start-up, the free magnetic ring does not participate in the inertia of the rotating part and the mounting of the armature avoids any danger of deterioration by buckling force. As in the case of a cylindrical machine, a machine with a planar annular air gap with double armature therefore makes it possible to increase the electrodynamic performances.
Claims
1. Rotating electrical machine comprising at least one winding formed in flat and thin conductors on an equally thin insulation, this winding like any other thin conductive element in the machine being immersed in a narrow magnetic gap, characterized in that the rotating part of the machine is made in the form of a cylinder incorporating this thin conductive element, having its end faces connected to the shaft of the machine and having its non-conductive part rigid and exerting a substantially uniform traction on this thin conductive element, and in that inside this cylinder is mounted on the shaft a magnetic cylinder closing off the inducing flux passing through the thin conductive element of the rotor cylinder.