Machine électrique tournante<B>à</B> entrefer axial La présente invention concerne un peTfectionne- ment apporté<B>à</B> la machine électrique tournante<B>à</B> entrefer axial définie dans la revendication du brevet principal, laquelle comprend un stator et un rotor annulaires séparés par un entrefer sensiblement plan, l'un<B>de</B> ces éléments, stator et rotor, comprenant au moins un inducteur multipolaire et l'autre élément étant porteur d'enroulements formés chacun<B>de</B> con ducteurs plats et minces adhérant intimementaux fa ces opposées d'un support isolant intercalaire dis posé entre les deux couches que forment ces con ducteurs,
et est caractérisée en ce que cet élément porteur d'enroulements comprend au moins deux enroulements annulaires montés coaxialement <B>à</B> l'axe de rotation de la machine et portés par un anneau rigide unique dont au moins la surface est isolante.
Dans une telle machine comprenant des bobina ges concentriques sur son rotor, il est possible non seulement d'établir ces bobinages pour des fonctions distinctes, mais encore avec des nombres de pôles différents<B>;</B> notamment, le bobinage concentrique ex térieur peut alors avoir un nombre de pôles plus élevé que le bobinage intérieur, ce qui présente un intérêt particulier pour l'établissement de machines motrices génératrices, dans lesquelles on recueille,<B>à</B> partir du bobinage<B>à</B> nombre de pôles élevé, un cou rant de fréquence beaucoup plus élevée que celle du courant qu'on recueillerait du bobinage intérieur<B>à</B> nombre de pôles plus petit.
La machine selon la présente invention com prend une paire d'enroulements dont les conduc teurs plats sont distribués, dans chaque enroulement, en deux jeux de derni-spires interconnectées d'une face<B>à</B> l'autre du support isolant, ces enroulements étant disposés concentriquement dans un même plan et faisant partie du rotor de la machine, et est ca ractérisée en ce que des prises conductrices, égale- ment formées par des conducteurs plats disposés sur <B>le</B> même support isolant, prolongent certains des conducteurs de l'enroulement intérieur pour alimen ter l'enroulement extérieur avec des courants préle vés sur ledit enroulement intérieur.
Ces prises et l'enroulement extérieur peuvent être établis<B>de</B> telle manière que ce dernier soit formé de plusieurs boucles séparément alimentées<B>à</B> partir<B>de</B> l'enroulement intérieur, d'où en fait une alimentation en courant alternatif de cet enroulement extérieur alors que l'enroulement intérieur peut être alimenté en continu, la machine constituant ainsi une corn- mutatrice dont le courant alternatif est d'une fré quence qui peut être un multiple de celle qui serait obtenue avec une machine dans laquelle les deux bobinages seraient axialement accolés, comme décrit dans le brevet principal.
Une forme d'exécution<B>de</B> l'invention va être<B>dé-</B> crite ci-après,<B>à</B> titre #d'exemple, en relation avec les dessins annexés.
La fig. <B>1</B> est une vue en élévation en coupe, for tement schématisée, d'une machine<B>à</B> entrefer axial; la fig. 2 est une vue d'une face des deux bobi nages rotoriques de cette machine, et la fig. <B>3</B> est une vue partielle<B>de</B> l'autre face de ces deux bobinages.
Dans cette machine, le rotor comprend, sur une plaque de support diélectrique annulaire<B>10,</B> deux bobinages 43, intérieur, et<B>113,</B> extérieur. Avec<B>le</B> bobinage intérieur 43 coopèrent d'un côté, une cou ronne de pôles d'aimants permanents tels que 48 montés sur un anneau magnétique formant culasse 46 et ayant des épanouissements polaires tels que 47 couvrant radialement la largeur du bobinage 43 et, de l'autre côté, une couronne magnétique formant culasse 44.
Avec le bobinage extérieur<B>113</B> coopè rent deux anneaux de ferrite<B>138</B> et 45, et sur l'an- neau <B>138,</B> face au bobinage rotorique <B>113,</B> un bobi nage annulaire fixe<B>203</B> dans lequel sera induite une force électromotrice lors<B>de</B> la rotation du bobinage <B>113.</B> Cette vue schématique est suffisante pour com prendre l'exposé qui va suivre, car les parties stato- riques de la machine ne présentent pas<B>de</B> particula rités par rapport<B>à</B> celles qui ont été décrites au bre vet principale. Au bobinage intérieur 43 sont associés -des balais tels que, celui indiqué en 41. Les plaques de montage des éléments du stator sont indiquées en 4 et<B>5,</B> respectivement.
La partie intérieure de la machine constitue un moteur<B>à</B> courant continu. Son bobinage est celui indiqué au centre des fig. 2 et<B>3</B> et est, par exemple, du type ondulé-série, <B>à</B> quarante et une spires et huit pôles.
En d'autres termes, et brièvement rappelé ici, ce bobinage est établi sur les deux facesd'un support isolant et comprend, sur chaque face, quarante et un conducteurs<B> </B> imprimés<B> </B> ou autrement formés, plats et adhérant fermement sur<B>le</B> support diélectrique <B>10,</B> la configuration des conducteurs étant<B> </B> inver sée<B> </B> d'une face<B>à</B> l'autre afin que, par des intercon nexions<B>à</B> -travers le support isolant, la formation des spires puisse être directement réalisée<B>;</B> de préfé rence, la réalisation des interconnexions s'effectue par métallisation de perforations ménagées dans l'iso lant et dans les extrémités des conducteurs<B>;</B> on peut aussi employer des rivets, comme connu.
Le bobinage extérieur<B>113</B> est un bobinage tri phasé<B>à</B> un conducteur par<B>pôle</B> et par phase.<B>Il</B> est montré avec quatre-vingt-quatre conducteurs en tout, soit donc quarante-deux conducteurs par face.<B>Il</B> pré sente vingt-huit pôles et il est, en fait, connecté en étoile grâce<B>à</B> la métallisation indiquée en<B>300</B> sur la fig. <B>3</B> et qui réunit les sorties<B>301, 302</B> et<B>303</B> des trois phases.
Chaque phase présente une entrée, fig. 2, et ces trois entrées 401, 402 et 403 sont formées par des métallisations de l'isolant -reliant les conduc teurs correspondants du bobinage<B>à</B> courant alterna tif<B>à</B> trois prises prolongeant des conducteurs du bo binage intérieur<B>à</B> courant continu, disposées<B>à</B> 1201, électriques les unes des autres vis-à-vis du pas po laire de ce bobinage. Pour bien distinguer les con ducteurs des trois phases, ils sont numérotés<B>1,</B> 2 et<B>3</B> sur la fig. 2 et une boucle de phase complète peut être, suivie sur cette figure autour de l'anneau du bobinage. Le pas polaire correspond<B>à</B> la place occupée par<B>1,5</B> conducteur sur une des faces.
Une telle disposition est spécialement avantage-use au point de vue de l'imbrication des phases dans un bo binage polyphasé car, naturellement, on pourrait pré voir pour le bobinage extérieur tout nombrede pha ses autre que trois. Il est<B>à</B> souligner qu'aux empla cements d'entrée et de sortie des phases, les<B> </B> tra versées<B>></B> d'interconnexion sont omises lors de la for mation du bobinage extérieur alors qu'elles sont réa- lisées partout ailleurs pour la réalisation normale des spires de ce bobinage extérieur.
Bien entendu, les nombres des conducteurs des bobinages montrés seront souvent, dans la pratique, supérieurs<B>à</B> ceux indiqués ci-dessus. En effet, et<B>à</B> titre illustratif, avec une finesse de photogravure maintenant courante, le bobinage extérieur pourra aisément être réalisé avec 120 conducteurs par face, soit donc avec 120 pôles, pour un disque rotorique de diamètre moyen de<B>115</B> mm. L'accroissement du nombre de conducteurs du bobinage<B>à</B> courant con tinu sera surtout réalisé pour acerditre son Tende- ment et, de plus, on pourra souvent avoir intérêt<B>à</B> en réduire le nombre de pôles.
Le bobinage statorique induit<B>203</B> peut, si désiré, être strictement identique au bobinage<B>113</B> décrit<B>;</B> on peut cependant, si on le désire, le réaliser en une grecque disposée sur une seule face de son support isolant, ou lui donner des nombres<B>de</B> conducteurs et de phases différents<B>de</B> ceux du bobinage<B>à</B> cou rant alternatif du rotor.
The present invention relates to an improvement provided <B> to </B> the rotating electric machine <B> with </B> axial air gap defined in the patent claim. main, which comprises an annular stator and an annular rotor separated by a substantially planar air gap, one <B> of </B> these elements, stator and rotor, comprising at least one multipolar inductor and the other element carrying windings each formed <B> of </B> thin and flat conductors adhering intimately opposite sides of an insulating support interposed between the two layers formed by these conductors,
and is characterized in that this winding carrier element comprises at least two annular windings mounted coaxially <B> to </B> the axis of rotation of the machine and carried by a single rigid ring, at least the surface of which is insulating .
In such a machine comprising coils concentric on its rotor, it is possible not only to establish these coils for distinct functions, but also with different numbers of poles <B>; </B> in particular, the concentric coil ex interior can then have a higher number of poles than the inner winding, which is of particular interest for the establishment of motor generating machines, in which one collects, <B> to </B> from the winding <B> to </B> high number of poles, a current of frequency much higher than that of the current that would be collected from the inner winding <B> to </B> smaller number of poles.
The machine according to the present invention comprises a pair of windings whose flat conductors are distributed, in each winding, in two sets of last coils interconnected from one side <B> to </B> the other of the support. insulating, these windings being arranged concentrically in the same plane and forming part of the rotor of the machine, and is characterized in that conductive plugs, also formed by flat conductors arranged on <B> the </B> same insulating support, extend some of the conductors of the inner winding to supply the outer winding with currents taken from said inner winding.
These taps and the outer winding can be established <B> of </B> such that the latter is formed of several loops separately supplied <B> to </B> from <B> of </B> the winding interior, from where in fact an alternating current supply of this external winding while the internal winding can be supplied direct, the machine thus constituting a switch whose alternating current is of a frequency which can be a multiple of that which would be obtained with a machine in which the two coils are axially contiguous, as described in the main patent.
An embodiment <B> of </B> the invention will be <B> described <B> </B> below, <B> as </B> by way of example, in relation to the accompanying drawings.
Fig. <B> 1 </B> is a cross-sectional elevation view, strongly schematized, of a machine with <B> </B> axial airgap; fig. 2 is a front view of the two rotor windings of this machine, and FIG. <B> 3 </B> is a partial view <B> of </B> the other side of these two windings.
In this machine, the rotor comprises, on an annular dielectric support plate <B> 10, </B> two windings 43, inner, and <B> 113, </B> outer. With <B> the </B> inner winding 43 cooperating on one side, a crown of poles of permanent magnets such as 48 mounted on a magnetic ring forming the yoke 46 and having pole shoes such as 47 radially covering the width. winding 43 and, on the other side, a magnetic ring forming the yoke 44.
With the outer winding <B> 113 </B> cooperate two ferrite rings <B> 138 </B> and 45, and on the ring <B> 138, </B> facing the rotor winding < B> 113, </B> a fixed annular coil <B> 203 </B> in which an electromotive force will be induced during <B> </B> the rotation of the winding <B> 113. </B> This schematic view is sufficient to understand the description which follows, because the stator parts of the machine do not present <B> </B> particularities compared to <B> to </B> those which have been described in the main patent. With the internal winding 43 are associated brushes such as that indicated at 41. The mounting plates of the stator elements are indicated at 4 and <B> 5, </B> respectively.
The inner part of the machine is a direct current <B> </B> motor. Its winding is that indicated in the center of fig. 2 and <B> 3 </B> and is, for example, of the corrugated-series type, <B> to </B> forty-one turns and eight poles.
In other words, and briefly recalled here, this winding is established on both sides of an insulating support and comprises, on each side, forty-one conductors <B> </B> printed <B> </B> or otherwise formed, flat and adhering firmly to <B> the </B> dielectric support <B> 10, </B> the configuration of the conductors being <B> </B> inverted <B> </B> of one face <B> to </B> the other so that, by interconnections <B> to </B> -through the insulating support, the formation of the turns can be directly carried out <B>; </B> preferably, the interconnections are made by metallization of perforations made in the insulation and in the ends of the conductors. <B>; </B> rivets can also be used, as is known.
The outer winding <B> 113 </B> is a three phase winding <B> with </B> one conductor by <B> pole </B> and by phase. <B> It </B> is shown with eighty-four conductors in all, therefore forty-two conductors per face. <B> It </B> has twenty-eight poles and it is, in fact, connected in a star thanks to <B> to </ B > the metallization indicated in <B> 300 </B> in fig. <B> 3 </B> and which combines the outputs <B> 301, 302 </B> and <B> 303 </B> of the three phases.
Each phase has an entry, fig. 2, and these three inputs 401, 402 and 403 are formed by metallizations of the insulation -connecting the corresponding conductors of the winding <B> to </B> alternating current <B> to </B> three sockets extending conductors of the internal winding <B> to </B> direct current, arranged <B> to </B> 1201, electric from each other with respect to the polar pitch of this winding. To clearly distinguish the conductors of the three phases, they are numbered <B> 1, </B> 2 and <B> 3 </B> in fig. 2 and a full phase loop can be followed in this figure around the ring of the coil. The polar pitch corresponds <B> to </B> the place occupied by <B> 1,5 </B> conductor on one of the faces.
Such an arrangement is especially advantageous from the point of view of the nesting of the phases in a polyphase coil because, naturally, one could foresee for the external coil any number of phases other than three. It is <B> to </B> to underline that at the entry and exit locations of the phases, the <B> </B> interconnection <B>> </B> passages are omitted during the formation of the outer winding whereas they are carried out everywhere else for the normal production of the turns of this outer winding.
Of course, the numbers of the conductors of the coils shown will often, in practice, be greater than <B> than </B> those indicated above. Indeed, and <B> to </B> for illustrative purposes, with a now common photoengraving fineness, the outer winding can easily be produced with 120 conductors per face, i.e. therefore with 120 poles, for a rotor disc of average diameter of <B> 115 </B> mm. The increase in the number of conductors of the DC winding <B> to </B> will be carried out above all to sharpen its tendency and, moreover, it will often be advantageous <B> to </B> to reduce the number of poles.
The induced stator winding <B> 203 </B> can, if desired, be strictly identical to the winding <B> 113 </B> described <B>; </B> it can however, if desired, be made in a Greek arranged on only one face of its insulating support, or give it numbers <B> of </B> conductors and phases different <B> from </B> those of the winding <B> to </B> alternating current of the rotor.