Machine électrique tournante La présente invention a pour objet une machine électrique tournante multipolaire, du type défini dans la revendication du brevet principal, c'est-à-dire com prenant un rotor discoïdal et un stator également dis- coïdal, séparés par au moins un entrefer annulaire sensiblement plan, l'un au moins des éléments pré cités de la machine comprenant un bobinage et l'un au moins de ces éléments étant constitué, au moins en partie,
en un matériau magnétique, ledit bobinage étant constitué par des conducteurs plats adhérant intimement à l'une au moins des faces, électrique ment isolante, de l'élément correspondant, ces con- ducteurs ayant des parties sensiblement radiales dis posées sur une surface annulaire, et une face au moins du bobinage formant une surface de délimita tion de l'entrefer.
La machine conforme à la présente invention est caractérisée en ce que son stator comprend ledit bo binage qui est destiné à être alimenté en courant al ternatif, et en ce que son rotor est constitué par deux éléments diseaïdaux constitués, au moins en partie, en un matériau magnétique et encadrant le stator qui est dépourvu d'un tel matériau, l'un au moins de ces éléments rotoriques étant solidaire de l'arbre de la machine et comprenant un bobinage en cage d'écu reuil annulaire plane.
Diverses formes d'exécution de la machine objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, dans le dessin ci-annexé, qui montre Les fig. 1 à 3, en élévation en coupe, trois for mes d'exécution différentes.
La fig. 4, une vue partielle d'une face du stator d'une de ces. machines.
La fig. 5, une vue partielle d'une face de l'élément en cage d'écureuil d'une machine. Les fig. 6 et 7, des vues partielles d'une face de l'autre élément rotorique de la machine, selon qu'il s'agit d'une machine à simple culasse magnétique (fig. 6) ou à pôles magnétiques (fig. 7).
Sur les, vues des fig. 1 à 3, 1 désigne une plaque de base circulaire munie d'un rebord 4 et qui va servir au montage des divers éléments de la machine. 5 désigne le stator comprenant simplement une pla que mince diélectrique 24 (fig. 4) sur les faces. de laquelle ont été formées des demi-spires, 22 d'un côté et 23 de l'autre, constituant, ensemble et après raccordement des extrémités des demi-spires par des connexions 25 et 26 (fig. 1 à 3),
un bobinage ondulé- série complet. Les interconnexions peuvent, comme connu, être constituées par des métallisations de trous appropriés ménagés dans la plaque 24. Les, bornes d'alimentation ne sont pas montrées ; on pourra uti lement se reporter à cet effet au brevet Ne 363075.
L'un des éléments du rotor demeure inchangé dans les trois formes d'exécution, c'est l'élément qui est lié à l'arbre du moteur, indiqué en 16 sur la fig. 1. Cet élément comprend un bobinage constitué par une transposition discoïdale d'une cage d'écureuil et la fig. 5 en rappelle une réalisation.
Le fer ou partie magnétique de cet élément est constituée d'une tôle magnétique enroulée sur champ en une spirale à spires jointives apràs indentation préalable de cette tôle, sur quoi la spirale est moulée dans, un, maté riau conducteur tel que du cuivre qui remplit lesdites indentations et forme deux couronnes, intérieure et extérieure de frettage ainsi que, de préférence et par la forme même du moule, le moyeu de cet élément rotorique. On voit en 10 le cuivre, en 11 le fer,
sur la fig. 5.
L'autre élément du rotor peut être soit une simple culasse magnétique constituée par exemple, comme visible sur la fig. 6, d'une tôle magnétique uniforme enroulée sur champ en une spirale 13 déposée ou moulée dans une cuvette 12, en cuivre par exemple, soit une couronne de pôles magnétiques, alors et de préférence constituée, comme visible sur la fig. 7, par un anneau de ferrite dure, 13, déposé dans.
ladite cuvette 12 et sur lequel ont été formés, par traitement magnétique,<I>des</I> pôles tels que 27 uniformément es pacés sur le pourtour de l'anneau et en alternance régulière de polarités Nord et Sud. Bien entendu; on pourrait aussi utiliser une couronne d'aimants per- manents en forme de pastilles, logés dans ladite cu vette.
Considérant plus particulièrement la fig. 1, la plaque de base 1 est formée, par moulage ou usi nage, avec un moyeu central 2 dans lequel vient se loger l'extrémité de l'arbre 16 par l'intermédiaire d'un manchon 15 ; cette disposition assure donc un palier de rotation pour le rotor fixé sur l'arbre 16 et, par exemple, claveté sur lui par son moyeu 9. Le stator est porté par le moyeu 2 et fixé par une bague 6 sur un épaulement de ce moyeu.
La fig. 2 représente une variante dans laquelle, d'une part la plaque 1 n'est plus pourvue que d'un téton central 2, un manchon 17 entourant ce téton pour l'assemblage du rotor, dont les éléments enca- drent le stator qui est alors fixé périphériquement dans le boîtier 1, le long de son rebord 4, entre des bagues 7 et 8, la bague 8 au moins étant filetée exté rieurement pour le maintien dudit stator 5.
Les deux parties du rotor sont solidarisées au montage par tout moyen approprié, après la dépose de la partie infé rieure, la mise en place du stator et la mise en place de l'élément supérieur du rotor.
Dans la fig. 3, la différence principale consiste en la libération d'un élément du rotor vis-à-vis de l'autre et de l'arbre que ce dernier entraîne. L'élément inférieur (sur le dessin) du rotor est en effet montré porté par le: téton 3 sur lequel est monté le manchon 17, par l'intermédiaire, par exemple, de roulements à billes 18, ce par quoi cet élément de rotor est libé- ré et peut tourner fou autour de son axe. Un;
tel mon tage pourrait être réalisé dans une machine du genre de celle de la fig. 1, puisqu'il suffirait de désolida riser les deux éléments du rotor et de monter l'élé ment intérieur sur roulement autour du manchon 2.
Dans les variantes des fig. 2 et 3, on a indiqué en 20 un logement d'extrémité de l'arbre entraîné, non montré.
Les prises électriques du stator ne sont pas figu rées sur les schémas.
Dans ces machines, le stator étant réduit prati quement au seul bobinage inducteur alimenté en cou- raat alternatif, il n'y a plus de pertes dans le fer dans ce stator. Le fait d'encadrer le stator par deux éléments discoïdaux a en premier lieu pour but d'équilibrer les poussées de part et d'autre du stator, ensuite d'assurer une fermeture du flux passant à travers le bobinage du stator et les éléments du rotor.
Il en sera ainsi lorsque l'élément du rotor qui ne comporte pas le bobinage en cage d'écureuil est du type de la fig. 6, auquel cas cet élément en tôle spi ralée sert seulement de pièce d'équilibrage et de fer meture du flux magnétique. Bien entendu, en établis- sant sur cet élément une cage d'écureuil, on augmente le couple moteur sur l'arbre de la machine, lorsqu'on solidarise les deux éléments du rotor.
Si toutefois, on ne désire pas accroître l'inertie du moteur asyn chrone ainsi obtenu, on laissera le second élément, du simple type de la fig. 6, fou sur l'arbre comme indiqué, ce qui réduira l'inertie du rotor lors du dé marrage du moteur. Une fois cet élément entraîné par sa rotation libre autour de l'arbre, son mouve ment évitera l'apparition de pertes de fer.
Mais l'établissement du rotor en deux éléments discoïdaux présente aussi l'intérêt de permettre la réalisation de moteurs synchrones et autosynchrones. Par autosynchrones on entend ici des. machines qui, amenées à une certaine vitesse, s'y stabiliseront quelle que soit cette vitesse, au contraire des machi nes synchrones dont la vitesse est fixée par la cons titution même de la partie à aimants permanents du rotor. Le second élément du rotor sera alors consti tué, comme dit, par une couronne de pôles magnéti ques permanents.
Solidaire de l'arbre, cet élément assurera la réalisation d'un moteur synchrone, fou sur l'arbre, celle d'un moteur autosynchrone. La cage d'écureuil que comprend l'autre élément du rotor, outre son.
rôle précédemment exposé, servira alors de plus à amortir les oscillations des machines synchro nes et autosynchrones, comme connu, la différence étant ici que les deux fonctions, synchronisation et amortissement des oscillations sont séparées. De plus, dans une machine autosynchrone, la présence d'une cage d'écureuil permet d'assurer le démarrage et l'amenée du moteur à la vitesse désirée.