Machine magnétoélectrique. Il y a. eu de tout temps un intérêt mani feste à. établir des machines magnétoélec triques, destinées particulièrement aux mo teurs .à explosion, présentant à la fois la plus grande simplicité de construction et le plus faible encombrement, .avec la puissance la plus élevée possible. Le problème de l'en combrement est devenu, en pratique, des plus difficiles à résoudre depuis que les constructeurs de moteurs ont fixé des dimen sions standard maxima. très limitées pour l'emplacement de la magnéto sur le moteur.
L'établissement .des magnétos sous forme de magnétos à. aimant tournant a permis d'entrer dans la voie de la solution du pro blème. Cette solution a été approchée en core de plus près par l'apparition des aciers à aimant à. force coercitive et à rémanence élevées, tels que l'acier au cobalt par exemple.
Cependant, malgré ces moyens, on n'était pas parvenu jusqu'à présent à obtenir une magnéto vraiment puissante et stable sous un encombrement suffisamment réduit. Le but de la présente invention est de réa liser une telle machine magnéto-éleotrique. La machine selon l'invention est du type à, inducteur mobile disposé à l'intérieur :de l'induit.
Elle est caractérisée en ce que l'in ducteur est constitué par un .anneau en acier, à polarités diamétralement opposées, qui tourne autour de son axe et qui est muni de deux masses polaires cylindriques en ma tière magnétique non aimantable de façon permanente, maintenues appliquées sur la périphérie de l'anneau, en regard des pôles magnétiques de celui-ci, et enveloppant cha cune un angle d'environ<B>90'.</B>
L'inventeur a constaté que l'on peut réa liser -de plus un progrès important en utili sant du bronze ou une autre matière non magnétique pour constituer l'axe sur lequel est monté l'anneau précité. Toutefois, cette disposition ne résout pas complètement le problème du maximum de puissance et de stabilité de l'aimant annulaire, notamment lorsque ce dernier est en acier au cobalt.
En effet, un tel aimant doit répondre à cer taines conditions, qui sont non seulement d'avoir un champ magnétique aussi intense que possible, à circuit ouvert aussi bien qu'à circuit fermé, et concentré le plus pos sible à la périphérie, mais encore, d'une part, de se stabiliser avec le moins de déperdition possible de flux lors du fonctionnement de la machine ou de la mise occasionnelle de l'aimant à circuit ouvert. On peut en outre poser une troisième condition, d'ordre non magnétique, à savoir la. simplicité de fabri cation et la robustesse.
r, l'inventeur a constaté, comme suite aux essais qu'il a effectués, que d'une part la chute- de. l'intensité- du champ magnétique engendré par l'aimant est d'autant moins elevée qu'il existait davantage de lignes de forces inutilisées se concentrant à l'in térieur et sur les côté;
de l'anneau aimanté, et que d'autre part le défaut de - stabilité provenait en majeure partie des variations d'intensité et de direction des --lignes de force inutilisées et que la stabilité et par suite la puissance étaient considérablement augmentées -lorsque l'on- shuntait magnétique- ment et judicieusement l'aimant, ce qui re vient à -l'armer partiellement.
A cet effet, pour répondre aux condi tions .ci-dessus, l'inventeur a. imaginé- les moyens suivants:
---a) l'on - place dans l'évidement intérieur de l'aimant annulaire, non plus un axe en bronze, mais au contraire un noyau de fer ou d'acier doux; la présence de ce noyau en métal magnétique augmente le nombre de lignes de force à l'intérieur de l'anneau et constitue un shunt qui a pour effet-de di minuer légèrement l'intensité du champ magnétique extérieur tant que l'aimant n'a pas été arraché de l'appareil d'aimantation.
Niais une fois que cet aimant est abandonné à lui-même ou qu'on le fait travailler avec son shunt intérieur dans un circuit électro magnétique, l',anneau conserve un magné tisme rémanent ou autrement dit une induc tion rémanente plus élevée que s'il n'était pas shunté; ce dispositif stabilise donc l'ai- niant et a en outre comme avantage de simpli fier la fabrication de l'ensemble tout en le rendant. plus robuste et d'un. prix .de revient plus bas.
b) l'on munit les masses polaires de l'ai mant d'excroissances ou cornes -massives on feuilletées, -de métal analogue à celui de ces masses, rapportées ou non sur ces .dernièrs ou les prolongeant directement, qui entoïz- rent l'anneau aimanté à .faible distance et dont les extrémités se font face, sans se tou cher, ait voisinage de la ligne neutre de l'aimant.
C'es excroissances forment un dettxièmv shunt, .celui-ci extérieur à l'aimant, qui lui donne encore de la stabilité, en venant ainsi ajouter son effet à celui du premier shunt, intérieur, tout en assurant une meilleure réparation .du flux dans le cir cuit induit.
Ces moyens indiqués sous<I>a)</I> et b) peuvent. être. utilisés dans la machine suivant l'invention isolément ou en combinaison.<B>Il</B> convient cependant de remarquer qu'en les combinant, on obtient une amélioration plus grande que la somme arithmétique des avan tages obtenues par l'application de chacun d'eux isolément.
Le dessin annexé représente, à - titra d'exemple, deux formes d'exécution de lli machine suivant l'invention.
Fig. 1 est une élévation latérale -du ro tor d'une première forme d'exécution; Fig. ? est une coupe transversale de cette
première forme d'exécution;
Fig. 3 est une coupe suivant A-A <I>de</I> fig. 4;
Fig. 4 en est une élévation latérale d'une seconde forme d'exécution;
Fig. 5 et 3 sont respectivement une vue schématique et un graphique destinés à illus trer l'explication, -donnée ci-dessous, du terme "stabilisation".
Lorsque l'on place un anneau métallique aimanté entre des pièces polaires conformes, par exemple, à la fi-. 5 et que l'on retire brusquement cet anneau de sua position, on constate que l'a.imantatian de l'anneau a dé cru d'une certaine quantité. Si l'on remet ensuite l'anneau dans sa position première et qu'on le déplace à nouveau, on constate une nouvelle diminution de l'aimantation plus faible que la .diminution initiale.
Il en est de même après chaque variation de position de l'anneau et l'on peut représenter ce phé nomène par la. courbe a de fig. 6 où l'on voit l'aimantation décroître après chaque varia tion de position de l'anneau, depuis le point initial A jusqu'à une constante d'aimanta tion minima.
Pour éviter cet inconvénient, on peut utiliser en particulier des dispositifs tels que ceux cités plus haut et grâce aux quels, si l'on ne peut éliminer la première diminution d'aimantation, qui est inévitable, on<B>la,</B> réduit cependant et l'on élimine les diminutions d'aimantation suivantes de telle sorte que l'on obtient la, courbe h tracée en traits pointillés sur la fig. 6. On remarque que l'aimantation maxima, décroît moins que dans la situation précédente et que l'aiman tation minima. est atteinte après le premier changement de position ,de l'anneau en res tant bien supérieure à l'aimantation minima atteinte antérieurement.
Sur la. fig. 6, on a. 'porté les aimantation; en ordonnées et les positions suceessives en abcisses.
Tel qu'il est représenté à: la fig. 1, l',a.i- niant inducteur tournant est formé d'un an neau 1. en acier à force coercitive et à ré manence élevées, dont le diamètre intérieur est relativement faible par rapport au dia mètre extérieur et dont l'épaisseur axiale est réduite par rapport au diamètre extérieur et ne dépasse pas environ les deux tiers de ce diamètre;
il comporte un noyau intérieur rapporté ? de fer ou .d'-acier doux qui lui sert, dans le cas particulier, d'axe de rota tion, et est muni. de deux masses polaires 3 et 3a massives ou feuilletées, en fer ou en acier doux, s'appliquant étroitement sur la sur face extérieure -de l'aimant 1 et embrassant chacune un angle d'environ 90 , de préfé rence un peu supérieur à ce chiffre. Ces masses pala.ires, à surface extérieure .concen- trique à l'anneau aimanté 1, sont fixées sur cet anneau par des vis en métal non magné- tique telles que 4, 4a qui immobilisent en même temps l'anneau 1 sur son axe 2, ces vis pouvant être remplacées par un rivet passant de bout en bout.
Un aimant tournant ainsi constitué possède une puissance magnétique .élevée par i apport à son volume et donne des résultats remarquables de stabilité de champ magné tique pour la constitution d'une magnéto lorsque, mis en rotation par son axe 2, il est combiné, comme inducteur, avec un cir cuit ,électro-magnétique induit usuel 5, 6, 52.
Le flux magnétique, grâce :au fait que les masses polaires 3, 3a sont rapportées et constituées de métal magnétique non aiman- table de façon permanente, est également réparti sur toute la. surface extérieure de ces pièces au lieu d'aller en -décroissant vers les extrémités de ces pièces comme ce serait le cas si elles faisaient partie intégrante de la masse ,de Vanneau 1. Les vis 4, 4a ne dimi nuent pas de façon pratiquement sensible la. puissance de l'inducteur ainsi constitué.
L'anneau a une épaisseur telle, dans le sens -radial, que le flux soit sensiblement Également réparti à la périphérie dudit anneau.
Le noyau ' pourrait ne pas constituer l'arbre de la magnéto, mais être traversé par et fixé sur cet arbre, par exemple. En outre, comme déjà dit dans l'introduction, ce 1_oyau pourrait être en matière non magné tique.
Dans sa forme de réalisation représenté eux fig. 3 et 4, on reconnaît l'aimant annu laire 1, en acier à. force coercitive et réma nence élevées, l'axe 2 de rotation formant noyau intérieur dans l'anneau aimanté 1., et les masses polaires 3, 3a en matière magné tique non aimantable de façon permanente, mais ici celles-ci sont prolongées :
dans le sens de la périphérie par -des excroissances ou cornes 7, 8, 7a, 8a qui entourent l'anneau aimanté 1 à une faible distance et dont les extrémités se font face et sont séparées par un petit intervalle sur la ligne neutre des pol.arités -de l'aimant. Ces excroissances sont ici des prolongements de<B>la</B> masse des pièces polaires 3, 3a, mais elles pourraient aussi bien être rapportées. Cette disposition .ac croît encore la. stabilité de l' imam.