La présente invention conceme un micromoteur Åa courant continu dans lequel le rotor comporte un bobinage dont l'épais
seur. dans le sens axial du moteur, est faible par rapport au diamètre du rotor, ce bobinage étant formé par une série de bobines élémentaires se recouvrant partiellement.
On connait des micromoteurs de ce type appelés micromoteurs plats ou micromoteurs-galettes dont le rotor comprend un support. par exemple en forme de disque, qui porte le bobinage, ce dernier étant constitué par un certain nombre de bobines plates disposées dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation.
Dans ces moteurs, le rotor présente un moment d'inertie relativement important par rapport au couple utile obtenu, de sorte que la constante de temps mécanique du moteur devient assez grande. Par ailleurs, le couple utile pouvant être obtenu est limité par la surface relativement petite des zones actives du bobinage coopérant avec des aimants permanents, et par l'épaisseur trop importante du rotor qui nécessite un entrefer également assez grand
L'invention vise à pallier ces inconvénients des micromoteursgalettes connus et, en particulier, à réaliser un moteur extrêmement plat fournissant un couple utile élevé et ayant une constante de temps très faible.
A cet effet, le micromoteur selon l'invention est caractérisé en ce que les spires successives du bobinage sont décalées angulairement de façon continue.
De préférence, les fils du bobinage possédent un revêtement en matiére thermoplastique et sont collés les uns aux autres sous l'effet d'un chauffage.
Selon une forme d'exécution, les spires sont disposées en forme de couronne autour de l'axe du rotor.
Selon une autre forme d'exécution, chacune des spires entoure l'axe du rotor et présente deux ou plusieurs zones actives séparées.
Pour réaliser un micromoteur multipolaire du type précité, les spires peuvent comporter une sérine de zones actives formées chacune par deux brins de fil qui se rejoignent à la périphérie du rotor et dont les extrémités sont reliées à des segments correspondants du collecteur.
Les fig. I a 6 du dessin annexé représentent schématiquement, a titre d'exemple, différentes formes d'exécution d'une partie du bobinage du rotor d'un micromoteur à courant continu selon l'invention.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 1, des bobines élémen- taires 1, formées chacune d'un certain nombre de spires décalées angulairement, sont disposées en forme de couronne autour de l'axe du rotor de manière à recouvrir un espace annulaire 2 dont la périphérie 3 correspond à celle du rotor et dont la circonférence intérieure 4 est voisine de la périphérie du collecteur 5 auquel le bobinage est relié.
Le fil utilisé pour le bobinage peut être muni d'un revêtement isolant thermoplastique qui assure le collage des fils les uns aux autres sous l'effet d'un chauffage. Le bobinage ainsi fixé forme une galette de fils autoportante et ne nécessite pas d'autre support matériel. Le moment d'inertie de ce rotor est donc fortement réduit et la surface totale des zones actives des spires qui coopèrent avec les aimants permanents, est grande. De cette forme du bobinage et du fait que le rotor correspondant est très plat, ce qui permet de réduire les dimensions de l'entrefer, il résulte une augmentation importante du couple utile. On peut obtenir des moteurs extrêmement plats en utilisant des aimants permanents à champ coercitif élevé tel que des aimants en samarium-cobalt.
L'augmentation du couple réalisé et la réduction du moment d'inertie du rotor conférent au moteur une constante de temps très faible.
La fig. 2 montre schématiquement une variante du bobinage de la fig. 1, dans laquelle les spires ont une forme carrée.
Dans le cas des fig. I et 2, les bobines peuvent d'abord être réalisées sur un tasseau, puis aplaties en écartant les spires latéralement, les bobines étant ensuite disposées en forme de couronne, de façon que les spires extrêmes des bobines successives se chevauchent.
La fig. 3 montre schématiquement une autre forme de bobinage dans laquelle les bobines I sont constituées par des spires qui entourent l'axe du rotor en formant. toujours sur toute la largeur de la surface annulaire disponible. une série de zones actives 6.
Une telle zone active est déterminée par deux brins de fil 7, 8 qui se rejoignent à la périphérie du rotor pour former une pointe et qui s'écartent en direction de l'axe. Une spire se présente dans son ensemble sous forme d'une étoile et les différentes spires constituant une bobine élémentaire I sont décalées angulairement. Les bobines élémentaires successives se chevauchent de manière à fournir une répartition homogène des spires sur toute la surface 2 du bobinage.
Les bobines 1 de cet exemple sont formées en continu sur une bobineuse adéquate. directement dans le plan du bobinage.
Comme dans les exemples précédents, les fils peuvent avoir un revêtement thermoplastique et être collés par l'action de la chaleur une fois le bobinage du rotor terminé dans son ensemble.
La fig. 4 représente une variante de la forme d'exécution selon la fig. 3. Dans cet exemple. les brins de fil 7. 8 formant les zones actives 6 présentent la courbure d'une spirale logarithmique, le côté concave de chaque brin étant tourné vers l'intérieur de la zone active. Cette forme des brins donne aux zones actives la surface maximale pour une longueur de fil donnée et permet d'obtenir le facteur de remplissage maximum pour le bobinage.
Dans une autre variante, représentée à la fig. 5, les spires ont une forme ovale. s'étendant de part et d'autres de l'axe du rotor et constituant deux zones actives 6, 6' diamétralement opposées. Les spires sont décalées angulairement et collées comme dans le cas de la fig. 3
Les formes d'exécution du bobinage selon les fig. 3 et 4 se prêtent plus particulièrement à la réalisation d'un rotor pour moteur multipolaire à nombre de sections élevé, présentant une caractéristique vitesse-couple très plat.
La fig. 6 montre une partie d'un rotor dans lequel deux brins 7, 8 par exemple. formant une zone active 6, sont connectés a des lamelles 9. 10 correspondantes d'un collecteur 5 présentant un nombre de segments élevé.
REVENDICATION
Micromoteur a courant continu dans lequel le rotor comporte un bobinage dont l'épaisseur, dans le sens axial du moteur, est faible par rapport au diamètre du rotor, ce bobinage étant formé par une série de bobines élémentaires se recouvrant partiellement, caractérisé en ce que les spires successives du bobinage sont décalées angulairement de façon continue.
SOUS-REVENDICATIONS
;. Micromoteur suivant la revendication, caractérisé en ce que les fils du bobinage possèdent un revêtement en matière thermoplastique et sont collés les uns aux autres sous l'effet d'un chauffage.
2. Micromoteur suivant la revendication, caractérisé en ce que
les spires sont disposées en forme de couronne autour de l'axe du rotor.
3. Micromoteur suivant la revendication, caractérisé en ce que chacune des spires entoure l'axe du rotor et présente deux ou plusieurs zones actives séparées.
4. Micromoteur suivant la sous-revendication 3, plus particulièrement micromoteur multipolaire. caractérisé en ce que les spires comportent une série de zones actives formées chacune par deux brins de fil qui se rejoignent à la périphérie du rotor et dont les extrémités sont reliées à des segments correspondants du collecteur.
5. Micromoteur selon les sous-revendications 3 ou 4, caractéri
sé en ce que les zones actives sont constituées chacune de deux
brins de fil en forme de spirale logarithmique dont le côté concave est tourné vers l'intérieur de la zone active, ces deux brins formant une pointe à la périphérie du rotor.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
The present invention relates to a direct current micromotor in which the rotor comprises a winding whose thick
sister. in the axial direction of the motor, is small compared to the diameter of the rotor, this winding being formed by a series of elementary coils partially overlapping.
Micromotors of this type are known, called flat micromotors or wafer-type micromotors, the rotor of which comprises a support. for example in the form of a disc, which carries the coil, the latter being constituted by a certain number of flat coils arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation.
In these motors, the rotor has a relatively large moment of inertia relative to the useful torque obtained, so that the mechanical time constant of the motor becomes quite large. Furthermore, the useful torque that can be obtained is limited by the relatively small surface area of the active zones of the winding cooperating with permanent magnets, and by the excessive thickness of the rotor which also requires a fairly large air gap.
The invention aims to overcome these drawbacks of known micromotors and, in particular, to produce an extremely flat motor providing a high useful torque and having a very low time constant.
For this purpose, the micromotor according to the invention is characterized in that the successive turns of the winding are continuously angularly offset.
Preferably, the son of the coil have a coating of thermoplastic material and are glued to each other under the effect of heating.
According to one embodiment, the turns are arranged in the form of a ring around the axis of the rotor.
According to another embodiment, each of the turns surrounds the axis of the rotor and has two or more separate active zones.
To produce a multipolar micromotor of the aforementioned type, the turns may comprise a serine of active zones each formed by two strands of wire which meet at the periphery of the rotor and whose ends are connected to corresponding segments of the collector.
Figs. I to 6 of the appended drawing represent schematically, by way of example, different embodiments of a part of the rotor winding of a direct current micromotor according to the invention.
In the embodiment according to FIG. 1, elementary coils 1, each formed of a number of angularly offset turns, are arranged in the form of a ring around the axis of the rotor so as to cover an annular space 2 whose periphery 3 corresponds to that of the rotor. rotor and the inner circumference 4 of which is close to the periphery of the collector 5 to which the coil is connected.
The wire used for winding can be provided with a thermoplastic insulating coating which ensures the bonding of the wires to each other under the effect of heating. The winding thus fixed forms a self-supporting plate of wires and does not require any other material support. The moment of inertia of this rotor is therefore greatly reduced and the total surface area of the active zones of the turns which cooperate with the permanent magnets is large. This shape of the winding and the fact that the corresponding rotor is very flat, which makes it possible to reduce the dimensions of the air gap, a significant increase in the useful torque results. Extremely flat motors can be obtained by using high coercive field permanent magnets such as samarium-cobalt magnets.
The increase in the torque produced and the reduction in the moment of inertia of the rotor give the motor a very low time constant.
Fig. 2 schematically shows a variant of the coil of FIG. 1, in which the turns have a square shape.
In the case of fig. I and 2, the coils can first be made on a cleat, then flattened by separating the turns laterally, the coils then being arranged in the form of a crown, so that the end turns of the successive coils overlap.
Fig. 3 schematically shows another form of winding in which the coils I are formed by turns which surround the axis of the rotor while forming. always over the entire width of the available annular surface. a series of active zones 6.
Such an active zone is determined by two strands of wire 7, 8 which meet at the periphery of the rotor to form a point and which diverge in the direction of the axis. A turn takes the form of a star as a whole and the various turns constituting an elementary coil I are angularly offset. The successive elementary coils overlap so as to provide a homogeneous distribution of the turns over the entire surface 2 of the coil.
The coils 1 of this example are continuously formed on a suitable coiler. directly in the winding plane.
As in the previous examples, the wires can have a thermoplastic coating and be bonded by the action of heat after the rotor winding is complete as a whole.
Fig. 4 shows a variant of the embodiment according to FIG. 3. In this example. the strands of wire 7. 8 forming the active zones 6 have the curvature of a logarithmic spiral, the concave side of each strand being turned towards the inside of the active zone. This shape of the strands gives the active areas the maximum surface area for a given wire length and makes it possible to obtain the maximum fill factor for the winding.
In another variant, shown in FIG. 5, the turns have an oval shape. extending on either side of the axis of the rotor and constituting two active zones 6, 6 'diametrically opposed. The turns are angularly offset and glued as in the case of FIG. 3
The embodiments of the coil according to FIGS. 3 and 4 lend themselves more particularly to the production of a rotor for a multipolar motor with a high number of sections, exhibiting a very flat speed-torque characteristic.
Fig. 6 shows part of a rotor in which two strands 7, 8 for example. forming an active zone 6, are connected to corresponding lamellae 9. 10 of a collector 5 having a high number of segments.
CLAIM
Direct current micromotor in which the rotor comprises a winding whose thickness, in the axial direction of the motor, is small compared to the diameter of the rotor, this winding being formed by a series of elementary coils partially overlapping, characterized in that the successive turns of the winding are continuously angularly offset.
SUB-CLAIMS
;. Micromotor according to claim, characterized in that the son of the winding have a coating of thermoplastic material and are bonded to each other under the effect of heating.
2. Micromotor according to claim, characterized in that
the turns are arranged in the form of a ring around the axis of the rotor.
3. Micromotor according to claim, characterized in that each of the turns surrounds the axis of the rotor and has two or more separate active zones.
4. Micromotor according to sub-claim 3, more particularly multipolar micromotor. characterized in that the turns comprise a series of active zones each formed by two strands of wire which meet at the periphery of the rotor and whose ends are connected to corresponding segments of the collector.
5. Micromotor according to sub-claims 3 or 4, character
se in that the active zones each consist of two
strands of wire in the form of a logarithmic spiral, the concave side of which is turned towards the inside of the active zone, these two strands forming a point at the periphery of the rotor.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.