Moteur électrique synchrone, notamment pour horloges. On utilise actuellement. -deux types géné raux d'horloges électriques à moteur syn chrone: Les horloges équipées avec un moteur à autodémarrage et celles équipées avec un moteur sans autodémarrage.
Ces horloges dépendent, en ce qui con cerne leur précision, de la régulation cons tante de la. fréquence du courant -d'alimen tation et., par conséquent, toute interruption de courant détermine une inexactitude dans l'heure indiquée par l'horloge et, par suite, des moyens doivent être prévus pour indiquer qu'il s'est produit une interruption dans le courant d'alimentation. car sinon l'horloge serait cause -d'erreurs.
Dans les horloges ,à autodémarrage ac tuellement en usage, l'interruption de courant est dévoilée par un indicateur qui tombe en position, après toute interruption et qui mon tre que l'horloge n'est plus exacte. Cette -dis position présente, cependant, un grand nom bre d'inconvénients: 10 les frais supplémen taires de fabrication du dispositif indicateur; 20 ce dispositif provoque du bruit dans l'hor loge, et 30 il doit être replacé à. la main après chaque interruption.
Pour éliminer ces difficultés, on peut avoir recours à un moteur sans autodémar- rage. Les horloges -comportant de tels mo teurs s'arrêtent lors de toute interruption et indiquent, par cela même, leur inexactitude du fait quelles sont arrêtées. Actuellement cepeu- dant, les moteurs sans auto-démarrage utilisés. s'arrêtent lors des interruptions de courant les plus courtes ainsi qu'il en arrive fréquem ment durant les orages.
Ces interruptions de courant sont très courtes, excédant rarement une seconde et, évidemment, n'auraient au cune répercussion pratique sur l'exactitude de l'horloge; malgré cela l'horloge s'arrête et reste arrêtée jusqu'à ce qu'elle soit remise en marche à la main. La seule -chose qu'on puisse faire aven une telle horloge durant un orage est d'attendre que celui-ci soit passé et ,de remettre ensuite l'horloge en marche. Ainsi, au point de vue, -de l'indication du temps, l'interruption peut être considérée comme ayant duré pendant tout l'orage.
Dans les conditions actuelles de distribu tion -du courant électrique, de longues inter ruptions de courant sont très rares, tandis que les -courtes interruptions durant les éclairs sont inévitables.
On comprendra, par suite, facilement que l'horloge idéale serait, celle qui ne tiendrait pas compte des interrup tions de courte durée, qui n'affectent pas sen siblement l'exactitude. de l'horloge, mais qui s'arrêteraient lors -des interruptions plus longues .et qui détermineraient l'inexactitude de l'horloge si elle repartait lorsque le cou rant reparaît.
L'invention. permet d'obtenir .ce résultat. Elle a pour objet un moteur électrique, no tamment pour horloges, caractérisé par de moyens déterminant dans les pièces polaires -d'un inducteur, dont la polarité alterne -de l'une à la suivante,. un champ alternatif d'axe fixe, cet inducteur entraînant l'armature d'un rotor, en matière magnétique de coeffi cient d'hystérésis suffisamment élevé pour que le .signe -d'un pôle induit dans l'armature ne change pas immédiatement avec le change ment .de signe de son pôle inducteur, dans le but d'engendrer ainsi un couple moteur.
Grâce à ce couple moteur d'hystérésis, qui subsiste même quand le rotor tourne à une vitesse inférieure à la vitesse de synchro nisme, mais ne descendant pas au-dessous d'une vitesse minimum déterminée, le moteur selon l'invention est susceptible de reprendre -de la vitesse depuis,des vitesses inférieures < i, la vitesse de synchronisme, comme on le com prendra bien dans la.
suite, en sorte qu'après une interruption de courant de faible durée, il continuera à tourner, sa vitesse -décroissant graduellement jusqu'à .ce que le courant re vienne, le moteur reprenant alors de la, vi tesse pour arriver à sa vitesse -de synchro- nisme comme précédemment. Ce moteur est, de préférence, muni -d'un rotor de grand dia mètre, ce qui augmente sensiblement son inertie et lui permet de continuer à tourner durant les interruptions -de courte durée.
Un autre inconvénient des horloges équi pées avec des moteurs sans autodémarrage du type connu, réside dans le fait qu'il e,t (l.ll\I#1- eile -de les faire repartir après leur arrêt, ii moins qu'elles soient munies d'un dispositif spécial facilitant leur démarrage.
Cet irneon- vénient est dû au fait que ces hôrloges com portent en général des moteurs dont les ro tors ont un profil dentelé ou comportent des pôles .géométriques, et ne sont., par .conséquent, susceptibles de délivrer .de la puissance qu'à, la vitesse -de synchronisme;
lors du -démar rage, on doit, non seulement les faire tourner exactement à la. vitesse de synchronisme, mais on doit également atteindre la. relation .de phase convenable entre le rotor et l'inducteur, avant qu'ils tournent.
En d'autres termes, les saillies polaires du. rotor doivent se trou ver -clans une position anulaire relative<B>U-</B> t, terminée par rapport aux pôles d'inducteur au moment où l'intensité magnétique maximum (lu champ est: atteinte et elles -doivent tourner en synchronisme rigoureux avec les pulsations du champ avant que le rotor soit accroché avec ces dernières et tourne continuellement.
Pour le démarrage de ces moteurs, -des moyens sont prévus pour faire tourner le rotor à. la main .a une vitesse supérieure à. la vitesse de synchronisme pour lui permettre ensuite de revenir à cette vitesse. Cependant, et à moins que le rotor, en ,diminuant -de vitesse, arrive en relation de phase avec l'inducteur au mo ment où il atteint la. vitesse de synchronisme, il ne tournera. pas, mais franchira brusque ment cette vitesse de synchronisme et s'arrê tera.
Le fait que le rotor en diminuant -de vitesse se Louvera en relation de phase conve nable et se trouvera accroché avec la pulsa tion du champ n'est. qu'une question de chance et il y a environ quatre chances contre une que le moteur ne démarre pas. Ainsi, il est par conséquent souvent nécessaire de lancer le moteur plusieurs fois avant qu'il continue à. tourner.
Pour éliminer ces difficultés, plusieurs types de dispositifs à, inertie ont été propo sés pour permettre au rotor de venir en rela tion -de phase correcte avec le champ et main- tenir la vitesse de synchronisme suffisam ment: longtemps pour que le rotor -'accroche avec la pulsation du champ.
Il est possible d'éliminer ces difficultés. Il suffit, par exemple, d'établir le moteur avec rotor sensiblement sans pôles géométriques, de façon que les pôles magnétiques du rotor soient susceptibles de se :déplacer le long de son armature et, par suite, d'atteindre la re lation de phase convenable avec l'inducteur, quelle que soit la relation géométrique entre le rotor et l'inducteur, lorsque le rotor est. des eendu à la vitesse de synchronisme après qu'on l'a mis en rotation par des moyens exté rieures.
L'aptitude du moteur .à. reprendre de la vitesse depuis .des vitesses inférieures de la vitesse<B>de</B> synchronisme facilite, en outre, le démarrage, car on peut faire tourner le mo teur à une vitesse inférieure ou supérieure. à la. vitesse de synchronisme, et il reprendra de lui-même la vitesse de synchronisme.
En utilisant un nombre comparativement élevé de pôles d'inducteur, le rotor peut tour ner à faible vitesse, ce qui est nettement avantageux lorsque le moteur est utilisé con jointement avec un mécanisme d'horlogerie puisque cela permet l'utilisation :d'un rapport de démultiplication relativement bas et ré duit le bruit,des engrenages et l'usure due au frottement.
Bien que le moteur à hystérésis selon l'invention soit particulièrement appro prié pour être appliqué à un mécanisme d'horlogerie, il est bien entendu que l'inven tion n'est pas limitée à, cette application et qu'au contraire, le moteur peut avantageuse- nient en recevoir beaucoup d'autres.
Au dessin annexé sont représentées, à titre d'exemples seulement, diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fi--. 1 est une vue en élévation d'une horloge électrique portant l'application de l'invention, certains organes étant arrachés pour laisser voir des détails de construction; La fig. 2 est une vue de -côté du moteur el :du mécanisme d'horlogerie représentés sur la fig. 1; La fig. 3 est une coupe verticale à. plus grande échelle du moteur d'horlogerie et -du train d'engrenages représentés sur les fig. 1 et 2; La fig. 4 est une élévation du moteur de l'horloge selon la fig. 1 avec certaines parties arrachées pour laisser voir :des détails de cons truction; La fig. 5 est une élévation de l'organe primaire du moteur, certains organes étant arrachés pour laisser voir des détails de cons truction;
La fig. 6 est une élévation d'une section de l'enveloppe d'inducteur; La fig. 7 est une coupe verticale de l'or gane représenté sur la fig. 6; La fig. 8 est une élévation .d'une autre section de l'enveloppe d'inducteur représentée sur la fig. 5; La fig. 9 est une coupe verticale -de l'élé ment représentée sur la. fig. 8; La fig. 10 est une élévation d'une autre forme d'exécution :du moteur, certains organes étant arrachés- pour laisser voir des détails < le construction; La fig. 11 est une coupe verticale du mo teur représenté sur la fig. 10;
La. fig. 12 est une élévation partielle d'une section de l'enveloppe :d'inducteur représentée sur les fig. 101 et 11; La fi-. 13 est une coupe verticale de l'en veloppe représentée sur la fig. 12; La fig. 14 est une élévation partielle d'une autre section de l'enveloppe d'inducteur repré sentée sur les fig. 10 et 11; ' La fig. 15 est une coupe verticale de l'enveloppe d'inducteur représentée sur la fig. 14;
La, fig. 16 est une coupe verticale d'une autre forme d'exécution du moteur selon l'in vention La, fig. 17 est une élévation -du moteur re présenté sur la fig. 16, certains organes étant arrachés pour laisser voir :des détails de cons truction; La. fi-. 18 est une coupe verticale des sec- Lions d'enveloppe et de l'enroulement :du mo teur des fig. 16 et 17; La fig. 19 est une élévation de l'une des sections. :de l'enveloppe de la fig. 1.8; La fig. 20- est une coupe verticale d'une autre forme d'exécution :du moteur selon l'in vention;
La fig. 21 est une élévation du moteur re présenté sur la fig. 201, certains organes étant arrachés pour laisser voir :des :détails de cons truction; La fig. 22 est une élévation de l'inducteur du moteur représenté .sur les fig. 20 et 21, cer tains organes étant arrachés pour laisser voir -des, détails de la -construction; La fig. 23 est une élévation de l'une des sections d'enveloppe d'inducteur de la fi,-, . 22; La fig. 24 est une :coupe verticale de la section d'enveloppe représentée sur la fig. 23; La fig. 25 est une élévation de l'autre sec tion de l'enveloppe représentée sur la fig. 22; La fig. 2,6 est une coupe verticale de la section d'enveloppe représentée sur la fig. 25;
La fig. 27 est un :diagramme représentant les caractéristiques couple-vitesse du moteur selon l'invention.
On a représenté sur les fig. 1 à 9 un mo teur électrique conforme à l'invention sus- -ceptible de commander un mécanisme d'hor logerie. Comme représenté sur les fig. 1 à 3, l'horloge en question comprend un cadran 1, une aiguille :des: heures 2, une aiguille des mi nutes 3 et une aiguille des secondes 4. Les aiguilles: de l'horloge sont commandées par un moteur 5 et, si l'on examine la fig. 3, on remarquera que l'arbre moteur 6 commande l'aiguille des secondes 4 par l'intermédiaire -d'un train d'engrenages 7, 8, 9, 10, 11 et 12.
L'aiguille ,des minutes 3 est .commandée par :des engrenages supplémentaires 13, 14, 15 et 10 -et l'aiguille des heures 2 est commandée à l'aide d'autres engrenages 17, 18 et 19. Les aiguilles :des minutes et des heures sont por tées par des -douilles distinctes montées sur l'arbre 20 qui porte l'aiguille des secondes 4. L'arbre 20 est supporté par des consoles 21 et 22, :cette dernière supportant également le moteur 5.
Le moteur représenté sur les fig. 1, 2 et 3, comprend un rotor 23 monté sur l'arbre 6. Ce rotor peut affecter la forme d'un < pièce ajourée supportant une armature continue )-1 en forme d'anneau. Le rotor, ou tout au Moins là partie du rotor comprenant l'armature est, de préférence, en acier trempé ou en une au tre matière ayant un coefficient d'hystérésis élevé, de façon ù. offrir une résistance consi dérable !à toute variation du magnétisme de l'armature L'armature 24 du rotor est montée à proximité immédiate de déux jeux de pâles d'inducteur 25 et 26.
Ces deux jeux de pièces polaires 25 et 26 (représentés plus particuliè rement sur les fig. 4 à, 9) sont supportés par de, sections d'enveloppe d'inducteur dis tinctes 27 et 28 respectivement. La section d'enveloppe 27, en forme de coup (fig. 6 et 7) comprend un disque muni d'un rebord pé riphérique taillé de façon à former des saillies latérales dont les extrémités constituent les pièces polaires 25. Un noyau magnétique <I>27a</I> est centré dans cette coupe et s'étend vers son extrémité ouverte.
La section d'enveloppe 28 comprend un disque monté sur l'extrémité libre de ce noyau et pourvu de saillies ra diales formant les pièces polaires 26. En d'autre termes, le bord -du disque 28 est entaillé (fig. 8) pour déterminer une sé rie de saillies constituant les pièces polaires 26, les espaces ménagés entre ces saillies étant juste assez larges pour recevoir les pièces po laires 25 de l'autre section d'enveloppe 2 7 (fig. 4 et 5).
Les faces extérieures des dents 26 se trouvent sur un cylindre de diamUre égal à celui @du rebord de la coupe<B>27.</B> On remarquera que l'armature 24 du rotor en toure les pièces polaires et on comprendra que les parties les plus actives .des pièces Po laires sont formées par leurs parties directe ment opposées .à l'armature de rotor. Si l'on s'en rapporte aux fig. 4 et 5, en notera que ces parties extérieures des pièces polaires sont disposées de façon que leurs parties adja centes soient sensiblement en contact les unes avec les autres, ces parties adjacentes consti tuant les extrémités polaires.
Un enroulement unique de fil isolé 29 est enfermé entre les deux sections ?7 et 28 de l'enveloppe d'induc teur et entoure le noyau supporté entre ces sections. Du courant alternatif monophasé peut être fourni à cet enroulement par toute source appropriée, par l'intermédiaire des conducteurs 30. Les parties radiales des sec tions d'enveloppe sont placées sur les côtés opposés de l'enroulement et, par conséquent, à tout moment, ces deux sections sont ma gnétisées, de manière telle qu'elles sont de polarité opposée.
En conséquence, des pièces polaires alternées sont à tout moment -de po larité opposée et, du fait que le courant fourni à l'enroulement 29 est un courant al ternatif, la polarité de chaque pièce polaire alternera en synchronisme avec le courant. On voit ainsi qu'un champ alternatif est en gendré et non un champ tournant ou, en d'autres termes, que le champ est un champ d'axe fixe.
Le fonctionnement du moteur peut être compris en supposant qu'à un moment donné le courant circulant dans l'enroulement 29 est dans une direction telle qu'il oblige les pièces polaires 25 à prendre la polarité "nord" et les pièces polaires 26 à prendre la polarité "sud". Les pôles "nord" induiront les pôles ,,.sud" correspondant dans les parties ad ja- centes de l'armature 24.
Si l'on fait alors tourner le rotor à la main ou par d'autres moyen, extérieurs, le, pôles "sud" induits dans l'armature de rotor se déplaceront vers les pôles "sud" des pièces polaires 2.6. Si le rotor tourne à une vitesse inférieure à la vi tesse (le synchronisme, les pièces polaires 26 deviendront .des pôles "nord" avant que les pôles "sud" induits dans l'armature de rotor viennent en regard des pièces polaires 26 et, en même temps, les pièces polaires 2,
> se transformeront en pôle "sud" et repousseront les pôles "sud" de l'armature de rotor pen dant qu'ils sont attirés par les pôles "nord" cl-es pièces polaires 26. Ceci détermina: un couple tendant à accélérer le mouvement de rotation de l'armature et ce couple existe en raison du fait que l'armature est en une ma tière à coefficient d'hystérésis élevé grâce auquel l'armature résiste<B>à</B> la tendance des pôles d'inducteur ,d'inverser brusquement la polarité .de celles des parties d'armature ac tuellement considérées.
En d'autres termes, le magnétisme résiduel de l'armature tend à conserver la polarité de cette armature et de ce fait un couple est déterminé qui tend à, accélérer la rotation de cette armature. Si l'armature tourne à une vitesse relativement basse, la polarité d'une section donnée quel conque de l'armature sera changée, mais ceci se produit à faible vitesse du fait du coef ficient d'hystérésis élevé de l'armature et le résultat est l'obtention .d'un champ dans l'ar mature en retard sur le champ primaire dans une mesure telle que la réaction des deux champs engendre un couple positif.
Cet effet est plus prononcé dans une armature telle que celle représentée sur les fig. 1 à 4, c'est-à-dire dans une armature qui est continue et ne comporte pas de pôles géométriques.
La gran deur de ce couple dépend également, dans une grande meure, de la disposition relative des deux jeux de pièces polaires 25 et 26 et on a trouvé que le meilleur effet est obtenu lorsque ces pièces polaires sont sensiblement en con tact les unes avec les autres, déterminant ainsi un champ-primaire d'intensité variant graduellement autour de la périphérie en tière de l'inducteur primaire.
Après que la vitesse de synchronisme est atteinte, chaque partie de l'armature -du rotor possède une polarité fixe. Le moteur fonctionne alors comme moteur synchrone et la vitesse de rotation .est celle déterminée par la fréquence du courant alternatif et le nom bre de pièces polaires, et on comprendra que la vitesse de synchronisme diminue avec l'augmentation du nombre de pôles. Il est avantageux .d'avoir deux ou plus de -deux paires de pôles et il est possible d'avoir vingt-quatre pôles ou même un plus grand nombre.
Avec un inducteur donné, les cou rants parasites ou de Foucault induits dans le rotor peuvent être réduits par l'augmen tation du nombre de pôles et ceci est avanta geux, car les courants parasites déterminent un couple négatif dans le moteur, lequel s'op pose au couple d'hystérésis normal. Le fonctionnement du moteur est repré senté par les courbes couple-vitesse de la fig. 27. La courbe H représente le couple d'hystérésis à -des vitesses comprises entre zéro .et la vitesse de synchronisme.
Ceci est le couple -ci-dessus décrit comme étant dû à l'interaction .des flux primaire et secon daire, le flux secondaire étant déphasé par rapport au flux primaire du fait du coeffi cient d'hystérésis élevé de l'armature de ro tor. Sur la fig. 9-7, le couple de courants pa rasites est représenté en E; ce couple est né gatif pour toutes les vitesses et -sa grandeur augmente avec la vitesse. Ceci est dû au fait qu'il n'y a pas de flux primaire tournant réagissant avec. le flux -de courant parasite pour produire un couple positif. La courbe R de la fig. 97 représente le couple résultant.; on remarquera que ce -couple est positif aux vitesses supérieures à la demi-vitesse de syn chronisme approximativement.
En d'autres termes, le couple d'hystérésis est de grandeur plus élevée que le -couple .de courants para sites dans cette partie de la période de dé marrage du moteur. Aux vitesses inférieures à la demi-vitesse de synchronisme le couple de courants parasites excède. le petit couple d'hystérésis positif;
de là, la nécessité de don ner au rotor une impulsion initiale suffi sante pour le faire tourner à une vitesse sen siblement comprise, par exemple, entre la demi-vitesse de synchronisme et les deux tiers de cette vitesse. Une fois ceci fait, le moteur arrive en synchronisme et .continue ù tourner à la vitesse de synchronisme. A des vitesses supérieures à la vitesse de synchro nisme, le couple d'hystérésis est négatif et sa grandeur diminue pour être égale à zéro pour une vitesse double de la vitesse de syn chronisme. Ceci est représenté en H' sur la, fig. 27.
Le couple résultant dû à l'action d'hystérésis et de courants parasites, entre la vitesse de -synchronisme et une vitesse double, est représenté en P' et on remarquera qu'il s'agit d'un couple négatif élevé. Les caracté ristiques du moteur sont telles que lorsque la vitesse de synchronisme est franchie, le couple développé par le moteur change brusquement d'une valeur positive maximum à une valeur négative maximum et un @@- son de cette caractéristique il peut être uti lisé pour d'autres applications que son appli cation à un moteur synchrone.
Il peut, pis r exemple, être utilisé comme dispositif régula teur .de vitesse susceptible de maintenir la i- tesse d'un moteur à vitesse normalement .--le- vée, à une valeur .déterminée correspondant à la vitesse de synchronisme du dispositif régu lateur.
La surface :de la boucle d'hystérésis pour la matière constituant l'armature représente une quantité déterminée d'énergie dépensée pour la réalisation du cycle magnétique et le coefficient d'hystérésis mesure cette énergie. Lorsque 1a vitesse du moteur augmente, une partie plus grande de cette énergie est trans formée en puissance motrice alimentant le couple pour la commande du moteur.
La description qui précède du cycle ma gnétique qui est produit pour chaque cycle du courant alternatif lorsque le rotor est arrêté, montre que la magnétisation -du rotor en acier est, au point de vue intensité, en re tard par rapport à la force magnétisante et que ce retard se maintient pendant tout le cycle.
Cette relation de phase déterminée peut être approximativement maintenue de deux façons. On peut .changer la magnétisation dans l'acier, comme. décrit précédemment, grâce à quoi une partie -de l'énergie du -champ magnétique est utilisée pour vaincre l'hysté- résis de l'acier et est dissipée sous forme #d( <B>-</B> chaleur, la surface -de la boucle d'hystérésis mesurant cette énergie dissipée;
on peut éga lement permettre au rotor de se déplacer dans le champ magnétique à une vitesse angulaire égale aux variations cycliques de la force magnétisante ou champ magnétique, grâce a quoi un couple magnétique est engendré entre le champ magnétique et la magnétisation dans l'acier, et l'énergie qui a été précéde:n- ment dissipée sous forme de chaleur peut être maintenant obtenue sous forme d'énergie mécanique ou couple moteur.
Ainsi la: sur face -de la boucle d'hystérésis obtenue lorsque le rotor est arrêté peut être utilisée comme mesure comparative du travail qu'un tel mo teur est susceptible de fournir lorsqu'il tourne à la vitesse de synchronisme.
A des vitesses intermédiaires, la relation de phase mentionnée précédemment est main tenue en partie par le déplacement angulaire du rotor et en partie par la variation de la magnétisation de l'acier, ce qui fait que l'é nergie représentée par la boucle d'hystéré- sis totale apparaît partiellement comme cha leur et partiellement comme énergie méca nique et la quantité d'énergie mécanique fournie augmente avec la vitesse .du moteur jusqu'au synchronisme, suivant approximati vement la courbe H de la fig. 2'l qui est la courbe du cycle du moteur due seulement à l'hystérésis.
Un des points principaux qui distingue ce moteur sans autodémarrage des moteurs similaires du type à, autodémarrage réside dans le fait que dans un moteur à autodé- marrage, les courants de Foucault engendrés clans le rotor par le champ tournant ajoutent leur influence au couple déterminé par l'hys- térésis de l'acier et contribuent à la rotation du rotor.
Dans un moteur sans autodémarrage, au contraire, les pôles magnétiques de l'induc teur ne tournent pas mais s'inversent sim plement et par conséquent l'effet des cou rants parasites développés dans le rotor n'aide pas, mais s'oppose à la rotation du ro tor.
Il est de pratique courante, dans la cons truction des moteurs, de fabriquer le rotor au moyen de lamelles minces, ce qui déter mine des interruptions dans le chemin qui, sana cela, serait offert aux courants para sites à travers l'acier Pour la même raison le rotor du moteur conforme à l'invention est très mince, étant réalisé -dans la forme pré férée au moyen de tôles d'acier de j1, .de mm :
l'épaisseur. Le support de rotor est, de pré férence, conformé de façon qu'il soit tout à fait hors .(le l'influence -du champ magnétique et il peut être réalisé en aluminium en vue d'une réduction de poids, ce qui entraîne une diminution du frottement -à l'endroit -des coussinets.
Comme on l'a déjà remarqué, le moteur comporte un grand nombre de pôles dans l'in ducteur, ce qui donne une faible vitesse de rotation. Etant donné que le freinage du aux courants parasites augmente avec 'La vi tesse, cette basse vitesse -de rotation aide sen siblement à la réduction des courants para sites.
Des variations brusques du flux magné tique traversant le rotor provoquent -des cau- rants parasites @à l'intérieur de ce dernier. C'est pourquoi on préfère réaliser l'induc teur, de façon que les pôles soient en rela tion continue l'un par rapport à l'autre, ce qui fait que les champs vagabonds ne peu vent traverser le rotor puisque l'espace entre les pôles .d'inducteur est inférieur à l'entrefer du moteur.
En conséquence, le champ mag;ié- tique à travers lequel passe le rotor est sen siblement exempt de variations brusques des densités magnétiques et la tendance à la création de courants parasites est, par cela même, grandement réduite.
Avec les extré mités polaires disposées près les unes des au tres, la distribution du flux :dans l'entrefer est modifiée du fait qu'une partie considé rable du flux passe directement -de chaque extrémité polaire à l'extrémité polaire voisine sans traverser une partie quelconque du ro tor, et le flux restant traversant l'entrefer entre les pièces polaires et le rotor est de la plus grande intensité dans le voisinage du centre de chaque pièce polaire et d'une in tensité moindre près -des extrémités polaires; il s'agit là d'une variation graduelle de l'in tensité.
L'effet de cette construction des pôles d'inducteur peut être démontré par une sim ple augmentation .de l'espace entre les pôles d'inducteur jusqu'à ce qu'il soit deux ou -trois fois plus grand que l'entrefer du moteur. Dans -ce cas, on trouvera que le couple -du moteur a diminué considérablement et que c'est avec difficulté que le moteur peut être mis en marche même à la vitesse de synchro nisme. Lorsque la force du champ magnétique, c'est-à-dire la densité du flux augmente, la magnétisation 4e l'acier du rotor augmente seulement jusqu'à ce que le point de satura tion soit atteint.
A ce moment, la magnétisa tion atteint sa valeur maximum et toute aug mentation ultérieure de la force magnéti sante n'a aucun effet sur la magnétisation de l'acier du rotor. Il -est par suite avantageux que l'enroulement d'inducteur, l'enveloppe d'inducteur et le rotor soient proportionnés, compte tenu de la fréquence et du voltage du courant d'alimentation, de façon que l'inten sité dit champ magnétique produit par l'in ducieur n'excède pas, de façon appréciable, une valeur suffisante pour amener la condi tion de saturation magnétique dans l'acier du rotor.
Comme on l'a remarqué précédemment, oit applique, pour l'armature, une matière ayant- un coefficient d'hystérésis élevé. Plu sieurs types :d'acier sont maintenant d'un usage courant pour les aimants permanents.
Certains de ces aciers pour aimants sont connus sous le nom d'aciers pour aimants au carbone, tungstène, chrome, nickel ou cobalt: Ces matières sont satisfaisantes pour le but poursuivi et l'on s'y réfère en tant que ma tières magnétiques. En augmentant la lon gueur d'un aimant en acier, il est possible d'augmenter sa résistance contre la démagné tisation ou, en d'autres termes, il est possible d'augmenter la quantité de magnétisme rési duel.
Conformément -à cela, en .donnant au rotor un diamètre aussi grand que possible, la longueur des pièces polaires peut être grand et on augmente ainsi la longueur des pôle induits dans le rotor. Ceci se traduit par une augmentation du couple moteur. Le grand diamètre du rotor augmente également le bras de levier des forces agissant sur le rotor, grâce à quoi le couple est augmenté.
Il est avantageux -de donner au rotor une section transversale faible, afin que le champ magné tique du moteur soit comparativement faible et afin d'obtenir également un flux suffisant à travers l'armature, ce flux étant concentré dans cette petite surface de la section trans- versale.
Cette petite surface de section trans versale augmente également le rapport _nti^ la longueur et la. section transversale (h. pô:es induits dans l'armature et ceci se ti,a- duit par une diminution .de l'effet d'auto- démagnétisation qui, sans cela, diminuerait la quantité de magnétisme résiduel.
Dans ev but, il est avantageux que la plus grande .di mension de ladite section transversale du rotor soit inférieure à la distance de pôles adjacents de champs opposés de l'induc teur.
La description qui précède concernant le fonctionnement dit moteur selon l'invention, s'applique à toutes les formes d'exécution re présentées sur les ,dessins annexés. On com prendra que les détails -de construction peu vent varier sais qu'on s'écarte, pour cela, de l'idée de l'invention.
A titre d'exemple, on a représenté différentes variantes du moteur selon l'invention, sur les fig. 10 à<B>26.</B> Le moteur représenté sur les fig. 10 à 15 est analogue à celui précédemment décrit sauf en ce qui concerne la réalisation des deux sec tions d'enveloppe d'inducteur, une autre .dif férence résidant -dans le fait que les pièces polaires d'inducteur sont tournées vers l'axe du moteur au lieu d'être dirigées radialement vers l'extérieur.
La section d'enveloppe 31 comprend un disque comportant :des saillies latérales formant des pièces polaires 3-9. Cet organe, en forme -de coupe, est susceptible de recevoir la seconde section 33 de l'enveloppe d'inducteur, cette section comportant une douille 34 se logeant dans une ouverture pratiquée dans la section d'enveloppe 31. La section 33 est munie de saillies formant les pièces polaires 35 qui s'ajustent entre les pièces polaires. 32 de la section d'enveloppe 31.
Les pièces polaires 35 sont d'abord diri gées perpendiculairement par rapport aux pièces polaires 32, ou, en d'autres termes, radialement, puis latéralement par rapport au corps -de la section 33, .ces pièces polaires étant disposées entre les pièces polaires 32. Les extrémités des saillies 3,2 et 35 sont si tuées dans un plan d'un côté de l'enroule ment 29.
L'enroulement 29 est interposé entre les deux sections d'enveloppe et en est isolé par une feuille 36 de matière isolante. Le ro tor 37 est formé par un disque en matière magnétique de diamètre au moins aussi grand que celui de l'enroulement magnétisant 29 et dont le pourtour se trouve à proximité immédiate des pièces polaires 32 et 35. Ce moteur est particulièrement avantageux dans les applications où les considérations d'encom brement sont importantes, -car on remarquera due le rotor est d'un diamètre plus faible que dans le premier exemple. Un autre avan tage réside dans le fait que le rotor est protégé par les pôle-; d'inducteur qui agissent à la façon d'une garde.
Le moteur représenté sur les fig. 16 à 19 est analogue à celui qui vient d'être décrit, sauf que les pièces polaires sont disposées de façon que le rotor 38 soit de dimension plus faible, en comparaison du -diamètre -de l'in ducteur que dans le cas du moteur représenté sur les fig. 10 à 15. Sur les fig. 16 à. 19, les deux sections 39 et 40 de l'enveloppe d'induc teur sont identiques et interchangeables; cha cune comprend un évidement annulaire sus ceptible -de recevoir une partie de l'enroule ment 41 et la périphérie intérieure de cha que section comporte plusieurs saillies consti tuant les pièces polaires.
Les, pièces, polaires 42 de la section 39 sont susceptibles de s'ajuster entre les pièces polaires. 43 de la sec tion 40 et, comme précédemment décrit, il est préférable que les pièces polaires soient sen siblement en contact les unes avec les, autres, ou tout au moins séparées d'une distance in- férieure à la. distance existant entre le rotor et les pièces polaires. Ceci est vrai pour toutes les formes -de réalisation du moteur bien que, comme décrit ci-après, il soit possible, dans certains cas, d'avoir certaines des extrémités polaires éloignées pourvu que les extrémités polaires restantes soient voisines les unes, des autres.
Sur les fig. 20, à 26, on a représenté un moteur dans, lequel certaines des pièces po laires sont très. éloignées, les extrémités po laires restantes. étant voisines, si elles ne sont pas en contact réel. Le rotor 44 du moteur des fig. <B>20</B> et 21 est semblable à celui repré senté sur les. fig. 1 à 3 en -ce sens qu'il com prend une pièce ajourée supportant un an neau 45 constituant une armature coopérant avec les, pièces polaires tournées radialement vers l'extérieur.
La section d'enveloppe d'in ducteur 46 est munie de saillies latérales fen dues 47 constituant les pièces polaires. La section d'enveloppe 48 est munie de saillies en forme de crochets constituant -des pièces polaires radiales 49. On remarquera que les parties correspondantes & chacune des saillies 49, .sont découpées, en sorte qu'il existe une grande distance entre ces extrémités polaires et les pièces, polaires adjacentes 47, comme re présenté en 50. Les autres; extrémités polaires 51 .sont cependant à proximité immédiate Tes pièces polaires 47.
On a remarqué que, même avec ce mode de construction, les pièces po laires sont suffisamment voisines pour d6ter- miner un flux d'intensité variant graduelle ment autour de l'inducteur et qu'il y a une fuite suffisante entre les extrémités polaires pour déterminer l'action -de réactance désirée limitant le -courant de ligne.
On compren dra, cependant, que cette action est plus pro noncée lorsque toutes les: extrémités polaires sont à proximité immédiate l'une ,de l'autre ou en contact réel les unes avec les autres.
Les pièces polaires fendues 47 peuvent être faites. en une seule pièce au lieu d'être divisées.
Toutes les formes d'exécution décrites peu- vent être appliquées avec avantage à la com mande -d'un mécanisme d'horlogerie. Pour les raisons déjà signalées, ce moteur convient particulièrement à cette application, car il peut atteindre la vitesse de synchronisme après qu'on a donné au rotor une impulsion initiale suffisante pour l'amener à une vitesse un peu supérieure à la moitié de la vitesse,de synchronisme.
Dans les, horloges comportant une aiguille des secondes accessible, le mo teur peut .être mis en marche en tournant sim- plement,cette aiguille des secondes, bien que l'on comprendra que tous autres, moyens pour -donner au rotor l'impulsion initiale, peuvent être employés.
Le moteur selon l'invention, -dans toutes les formes d'exécution ci-dessus décrites, peut être appliqué comme dispositif régulateur de vitesse, du fait de sa caractéristique de con server la vitesse de synchronisme même lors que le dispositif ont la vitesse doit être ré glée à une forte tendance à tourner à une vi tesse supérieure à la vitesse de synchronisme.
L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution particulières ci-dessus. décrites.