EP2102965A1 - Machine electrique tournante, en particulier pour un demarreur de vehicule automobile - Google Patents

Machine electrique tournante, en particulier pour un demarreur de vehicule automobile

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Publication number
EP2102965A1
EP2102965A1 EP07858757A EP07858757A EP2102965A1 EP 2102965 A1 EP2102965 A1 EP 2102965A1 EP 07858757 A EP07858757 A EP 07858757A EP 07858757 A EP07858757 A EP 07858757A EP 2102965 A1 EP2102965 A1 EP 2102965A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine according
stator
support
magnets
machine
Prior art date
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Ceased
Application number
EP07858757A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Sébastien Metral
Nicolas Labbe
Benoit Dupeux
Stéphane PLAIDEAU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0655552A external-priority patent/FR2910194B1/fr
Priority claimed from FR0655548A external-priority patent/FR2910193B1/fr
Priority claimed from FR0655537A external-priority patent/FR2910192B1/fr
Priority claimed from FR0757122A external-priority patent/FR2920259B1/fr
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP2102965A1 publication Critical patent/EP2102965A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/10—Arrangements of brushes or commutators specially adapted for improving commutation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Definitions

  • Rotating electric machine particularly for a motor vehicle starter
  • the present invention relates in particular to a rotating electrical machine, in particular for a motor vehicle starter.
  • EP-B1 -985 334 discloses a starter comprising a stator provided with a plurality of magnetic poles disposed on an inner circumferential surface of a cylinder head. Each magnetic pole is formed by a permanent ferrite magnet magnetized so that the north and south poles appear radially. Auxiliary magnets may be provided between the aforementioned magnets. These auxiliary magnets are made of ferrite and magnetized so that the north and south poles appear circumferentially. Space is provided between each auxiliary magnet and the cylinder head. Such an arrangement reduces magnetic leakage.
  • One of the aims of the invention is to reduce the effects of the armature magnetic reaction.
  • Another object of the invention is to facilitate the attachment of magnets in a starter stator.
  • the object of the invention is, according to one of its aspects, a rotating electric machine with direct current, in particular for a starter of a motor vehicle, the machine comprising: a stator, or inductor, comprising a magnetized structure with permanent magnetization, extending along a circumference of the stator,
  • the machine being characterized in that the magnetized structure of the stator comprises at least one sector having a magnetization of direction different from radial and orthoradial directions of the stator.
  • the invention as defined above allows in particular to achieve the magnetized structure with two or more angular transitions between two consecutive magnetic poles of the machine.
  • the magnetization direction can vary in a relatively progressive way when one moves on the circumference of the magnetized structure.
  • the applicant has unexpectedly found that such a magnetized structure can increase the torque and the mass power of the machine, as well as reduce or even substantially cancel the displacement of the magnetic neutral line when the armature current increases. , and thus substantially cancel the effects.
  • the magnetic neutral line is defined as the place where the induction vanishes between two consecutive poles of the inductor.
  • the invention may also make it possible to improve the switching and to limit the wear of the brushes and the vibro-acoustic radiation of the machine.
  • the angular transitions further enhance the mechanical stability of permanent magnets of the magnetized structure.
  • Attallah et al and Marinescu et al describe a magnetization with several angular transitions between the magnetic poles, their teaching is limited to the case of machines in which the variation of induction with respect to the electric angle is ideally sinusoidal. .
  • the variation of the induction with respect to the electrical angle must be close to a trapezoidal shape with a large plate, so that the induction is maximum on a angular range as wide as possible.
  • the sector with a magnetization direction different from radial and orthoradial directions extends over an electrical angle greater than 10 °, in particular 20 °, or even 30 ° or 40 °.
  • the electric angle corresponds to an angle actually measured within the machine, also called the mechanical angle, multiplied by the number of pairs of poles of the machine, which amounts to considering any machine as a juxtaposition within the same set of several elementary machines to a single pair of poles.
  • the direction of magnetization in the magnetization sector of direction different from radial and orthoradial directions, forms with the orthoradial direction of the stator an angle of, for example, between 5 ° and 85 °, in particular between 10 ° and 80 °, or between 20 ° and 70 ° or between 30 ° and 60 °.
  • the magnetization within the magnetized structure has a non-parallel direction to itself when moving on a tower of the stator.
  • the direction of magnetization within the magnetized structure varies without angular jump greater than 90 °, in particular without angular jump greater than or equal to 45 °, when moves on the circumference of the stator.
  • the magnetized structure of the stator can be arranged against a yoke and have a magnetization chosen so that the magnetic field generated by the magnetic structure outside thereof, and measured in the absence of the yoke, is more weak that the generated field inside the magnetized structure, the magnetic energy outside the magnetized structure being in particular less than 30% or 20% of the magnetic energy inside the structure, the magnetic energy outside the structure, measured in the absence of the yoke, being notably substantially zero.
  • the angle between the direction of magnetization of the structure and a radial direction of the stator varies monotonously, that is to say this angle varies in increasing or decreasing manner. when moving from a magnetic pole to a next pole.
  • the magnetized structure of the stator comprises a plurality of permanent magnets, at least one of the magnets having, in a central region following a circumference of the stator, a magnetization of direction of magnetization different from radial and orthoradial directions.
  • the magnetized structure of the stator may comprise a plurality of permanent magnets, at least one of the permanent magnets having at all points a magnetization of magnetization direction different from radial and orthoradial directions.
  • this permanent magnet has a direction of magnetization which is substantially parallel to itself at any point of the magnet.
  • the magnetized structure of the stator comprises at least two permanent magnets defining two consecutive magnetic poles of the magnetized structure and this structure further comprises two permanent magnets interposed between said two magnets defining the poles.
  • the magnetized structure may have, if appropriate, a thickness, measured in a radial direction of the magnetized structure, substantially constant when moving circumferentially from a magnetic pole of the structure to a next pole.
  • the magnetized structure may have a thickness that varies as one travels circumferentially from a magnetic pole of the structure to a next pole.
  • the magnetized structure may for example comprise permanent magnets of different thicknesses.
  • the magnetized structure is devoid of interrupted zone having an electric angle opening greater than 1 °, in particular 2 ° or 5 °.
  • the interrupted zone corresponds for example to the presence of a tab of a support of the magnetized structure inserted in a radial slot of this structure.
  • This tongue defines an air gap between two permanent magnets of the magnetized structure.
  • the orientation of the magnetization direction within the magnetized structure varies between two poles. consecutive magnetic circuits, substantially discontinuously or, alternatively, continuously.
  • the machine according to the invention can be of the type two or four poles, or preferably six poles or more.
  • the magnetized structure may comprise a number of permanent magnets strictly greater than the number of poles of the machine, in particular greater than or equal to twice the number of poles.
  • the machine can be of the six-pole type and the magnetized structure comprise 24 permanent magnets.
  • the magnetized structure comprises a number of permanent magnets less than or equal to the number of poles of the machine, being in particular equal to half the number of poles.
  • the machine may be six-pole type and the magnetized structure have three permanent magnets each extending at an angle of about 120 °.
  • the magnetized structure comprises at least one permanent magnet made of NdFeB, especially sintered.
  • the magnetized structure comprises at least one magnet made of ferrite.
  • the subject of the invention is also a rotating electric machine with direct current, in particular for a starter of a motor vehicle, the machine comprising:
  • stator comprising a magnetized structure with permanent magnetization, extending along a circumference of the stator
  • the machine being characterized in that the magnetic structure of the stator comprises at least one sector, between two consecutive magnetic poles of this structure, having a magnetization vector varying substantially sinusoidally when moving on the circumference of the stator.
  • the sinusoidal shape of the magnetization makes it possible to obtain a lower sensitivity to the armature reaction and to increase, if necessary, the torque developed by the machine.
  • the angular offset of the neutral line is chosen so as to improve the switching during operation of the machine, by actively accelerating the current in the rotor during inversion.
  • the realization of the angular offset can be better controlled, particularly with respect to the case of a radial direction magnetization, because this angular offset is performed along a substantially linear or locally linear induction law
  • the angular offset of the neutral line may in particular be greater than 15 ° electrical or 20 ° electrical.
  • the magnetization vector within the magnetized structure may, if desired, vary substantially sinusoidally over the entire circumference of this structure.
  • the magnetized structure comprises at least one sector having a magnetization vector that varies in a non-sinusoidal manner, for example with a radial direction in the sector, this sector extending in particular at an electrical angle greater than 10 °, in particular 20 °.
  • the machine forms a starter motor vehicle with a strong armature reaction.
  • the electric machine may comprise a gearbox.
  • the invention makes it possible, thanks to a gain in torque, to reduce the rotational speed of the commutator of the machine, for the same operating point of the torque, which ensures a longer time for switching and consequently a reduction in losses and electrical arcing (sparking) of brushes and collector.
  • the invention also relates, independently or in combination with the foregoing, to a rotating electrical machine, particularly for a motor vehicle starter, of the N magnetic pole type (N being an integer), comprising a stator, or inductor, comprising:
  • a plurality of permanent magnets the number of magnets being in particular strictly greater than the number N of poles of the machine, at least one support integrally carrying the permanent magnets.
  • the invention may make it possible to dispose permanent magnets on the support substantially adjacent two by two. Permanent magnets can be in contact two by two, with no space between them. Alternatively, a small gap, or gap, is formed between two consecutive magnets.
  • the support is arranged to maintain the permanent magnets at at least one of their axial ends, for example at their two opposite axial ends.
  • the support comprises a plurality of tabs arranged to hold the magnets at at least one of their axial ends.
  • At least one of the legs of the support can in particular be folded, for example by folding, on the permanent magnet to ensure the maintenance thereof.
  • the support is made in one piece.
  • the support comprises at least two separate parts, at least one of which is arranged at one of the axial ends of the permanent magnets.
  • the support can, if desired, be deformable, in particular to be wound, and arranged to allow the establishment of magnets on the support flat, before winding thereof.
  • the support comprises, for example, a plurality of parallel branches extending in particular perpendicularly to a circumference of the support, each branch having at its two opposite ends lugs for holding the permanent magnets. These legs do not have to be folded on the magnets to ensure their maintenance.
  • the support may comprise hinge portions having a reduced width. These hinge portions facilitate the winding of the support once the magnets placed on the support.
  • This support may have cutouts leaving the outer surface of the magnets partially uncovered.
  • the support is preformed so as to have an annular or cylindrical shape before the establishment of permanent magnets.
  • the support may comprise a plurality of tongues, each interposed between two consecutive permanent magnets, to hold them correctly both radially and angularly. A small air gap is then formed between two consecutive magnets.
  • the support is made for example at least partially of sheet metal, for example by folding the sheet.
  • the support may for example be formed by a metal strip folded flat to give it an annular shape. This way of making it possible to avoid losses of material for example following a cutting.
  • the support can be made by cutting and stamping a sheet.
  • this cylindrical wall can serve as a shell for the passage of the magnetic flux and allow to reduce, if necessary, the thickness of the cylinder head.
  • At least one of the permanent magnets has an orthoradial direction magnetization. At least one of the magnets may have a direction magnetization different from the radial and orthoradial directions of the stator.
  • the support carries a plurality of radial magnetization direction main magnets and a plurality of auxiliary magnets each disposed between two consecutive main magnets, and having an orthoradial magnetization direction.
  • Auxiliary magnets may for example have a thickness measured in a radial direction of the stator which is lower than that of the main magnets.
  • These auxiliary magnets are for example separated from the cylinder head by a space corresponding substantially to the difference in thickness between main magnets and auxiliary magnets.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a rotating electrical machine as defined above, comprising the steps of setting up a plurality of permanent magnets on a common support and then bringing the assembly thus formed against a cylinder head of the stator.
  • the method may optionally comprise the steps of first winding the support and then put in place the permanent magnets on the wound support.
  • the method may include the steps of placing the permanent magnets on the support flat and then winding the support.
  • the support comprises magnets holding tabs
  • these tabs can be folded on the magnets after placing them on the support.
  • the legs of the support are folded before introduction of permanent magnets on the support, these magnets being for example fixed by snapping on the support elastically deforming the tabs.
  • the fixing of the support in the stator yoke is carried out for example by buttoning. Any other way of attaching the bracket to the cylinder head can be used.
  • the invention also relates, independently or in combination with the foregoing, to a rotating electrical machine comprising a stator comprising at least one permanent magnet and at least one support of the permanent magnet, the machine being characterized in that the support of the magnet comprises at least one lug and the magnet comprises at least one recessed or raised fixing portion arranged to cooperate with the bracket lug when the magnet is placed on the support.
  • the legs of the support make it possible in particular to maintain the magnets radially on this support and, where appropriate, in a circumferential direction as well.
  • the embodiment on the magnet of a recessed mounting portion allows in particular to receive the support leg, which can avoid the undesired presence of radial protuberances that prevent the correct mounting of the rotor in the stator.
  • the electric machine comprises a rotor, and said at least one permanent magnet has inner and outer faces, the inner face facing the rotor, the fixing portion of the magnet being in particular carried out, in particular entirely, on one of the inner and outer faces of the magnet.
  • the permanent magnet comprises recessed or raised fixing portions on both the inner and outer faces.
  • the attachment portion is formed, if desired, by a notch on one side of the magnet.
  • the notch opens for example on an axial edge of the magnet.
  • This notch may have a substantially rectangular shape.
  • the notch may have any other shape, for example substantially trapezoidal or arcuate.
  • the bracket of the bracket has a shape substantially matching that of the notch, the tab being in particular substantially rectangular.
  • the fixing portion comprises a bead protruding from one side of the magnet and the bracket lug may be arranged to cooperate with this bead to maintain the magnet on the support.
  • recessed or raised fixing portions are formed on one side only of the magnet, in particular an inner face. At least one of the magnets may comprise, if desired, a notch made on an axial portion of the magnet.
  • the magnet is made by sintering, the fixing portion of the magnet being derived from the sintering.
  • the tab of the support is for example folded against the recessed portion or in relief of the magnet, this support being in particular made by folding a metal sheet.
  • the electric machine according to the invention can be arranged to operate at a maximum power of between 500 W and 2000 W, for example.
  • FIG. 1 shows, schematically and partially, a motor vehicle starter according to an exemplary implementation of the invention
  • FIGS. 4a and 4b are two graphs representing the variation of the vector potential as a function of the angle in the gap, respectively according to the invention and the state of the art,
  • FIG. 5 illustrates, schematically and partially, another example of a magnetized structure according to the invention
  • FIG. 6 represents, schematically and partially, a permanent magnet according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 7 schematically and partially shows a support for magnets according to FIG. 6;
  • FIGS. 8 and 9 illustrate, schematically and partially, the placement of the support of FIG. 7 with the permanent magnets in a cylinder head; stator, two stages of assembly,
  • FIG. 10 represents, schematically and partially, a stator according to another example of implementation of the invention
  • FIG. 11 is a schematic partial view, in perspective, of a permanent magnet according to another exemplary embodiment. implementation of the invention
  • FIG. 12 represents, schematically and partially, a support for magnets according to FIG. 11,
  • FIG. 13 illustrates, schematically and partially, the support of FIG. 12 with the permanent magnets fixed on it
  • FIG. 14 represents, schematically and partially, a stator according to another example of implementation of the invention.
  • FIG. 15 is a diagrammatic and partial view, in perspective, of a support according to an exemplary implementation of the invention, flat before winding,
  • FIG. 16 represents, schematically and partially, a permanent magnet according to an exemplary implementation of the invention, to be arranged on the support of FIG.
  • FIG. 17 illustrates, schematically and partially, the support of FIG. 15, after winding
  • FIG. 18 represents, schematically and partially, a support with permanent magnets placed on it, in accordance with another example of implementation of the invention.
  • FIG. 19 illustrates, schematically and partially, a stator according to another example of implementation of the invention
  • FIG. 20 represents, schematically and partially, a permanent magnet to be disposed in the stator of FIG. 19,
  • FIG. 21 illustrates, schematically and partially, the forces exerted on a permanent magnet of the stator of FIG. 19;
  • FIGS. 22 and 23 show, schematically and partially, two other examples of magnets with notches,
  • FIG. 24 illustrates the sinusoidal magnetization within a magnetized structure according to another example of implementation of the invention
  • FIG. 25 schematically represents the variation of the induction as a function of the angle, generated by a known magnetized structure
  • FIG. 26 diagrammatically represents the variation of the induction as a function of the angle, generated by the magnetic magnetization structure illustrated in FIG. 24, and
  • FIGS. 27 and 28 illustrate two types of angular offset of the neutral line, for the magnetic magnetization structure illustrated in FIG. 24.
  • FIG. 1 shows very schematically a starter 1 for a motor vehicle combustion engine.
  • This DC starter 1 comprises, on the one hand, a rotor 2, also called an armature, rotatable about an axis X, and on the other hand, a stator 3, also called an inductor, around the rotor 2.
  • This stator 3 comprises a yoke 4 carrying a magnetized structure 5 with permanent magnetization.
  • the rotor 2 comprises a rotor body 7 and a coil 8 wound in notches of the rotor body 7.
  • the rotating electric machine formed by the starter 1 is of the six-pole type.
  • the winding 8 forms, on either side of the rotor body 7, a front bun 9 and a rear bun 10.
  • the rotor 2 is provided, at the rear, with a collector 12 comprising a plurality of contact pieces electrically connected to the conductive elements, formed in the example in question by wires, of the winding 8.
  • a group of brushes 13 and 14 is provided for the electrical supply of the winding 8, one of the brushes 13 being connected to the ground of the starter 1 and another of the brushes 14 being connected to an electrical terminal 15 of a contactor 17 via a wire 16.
  • the brushes are for example four in number. The brushes 13 and 14 rub against the collector 12 when the rotor 2 is rotating, allowing the rotor 2 to be powered by switching the electric current in sections of the rotor 2.
  • the starter 1 further comprises a launcher assembly 19 slidably mounted on a drive shaft 18 and drivable in rotation about the X axis by the rotor 2.
  • a gear reduction unit 20 is interposed between the rotor 2 and the drive shaft 18, in a manner known per se.
  • the starter 1 may be of the 'Direct Drive' type, without a gearbox.
  • the launcher assembly 19 comprises a drive element formed by a pulley 21 and intended to engage on a drive member of the combustion engine, not shown. This drive member is for example a belt.
  • the pulley 21 may be replaced by a gear element, in particular a gear wheel, for driving the combustion engine.
  • the launcher assembly 19 further comprises a freewheel 22 and a pulley washer 23 defining between them a groove 24 for receiving the end 25 of a fork 27.
  • This fork 27 is made for example by molding a plastic material.
  • the fork 27 is actuated by the switch 17 to move the launcher assembly 19 relative to the drive shaft 18, along the X axis, between a first position in which the launcher assembly 19 drives the combustion engine by through the pulley 21, and a second position in which the launcher assembly 19 is disengaged from the combustion engine.
  • the switch 17 comprises, in addition to the terminal 15 connected to the brush 14, a terminal 29 connected via an electrical connection element, in particular a wire 30, to a power supply of the vehicle, in particular a battery.
  • FIG. 2 shows an example of a magnetized structure 5 according to a first embodiment of the invention.
  • the magnetized structure 5 comprises a number of permanent magnets, this number being equal to 24, strictly greater than the number of poles of the machine, which is equal to six.
  • Six of the 24 magnets have a radial direction magnetization, parallel to the arrow F1 illustrated in FIG.
  • These magnets 40a define the six poles of the machine, including three North N poles and three South poles S opposite the interior of the stator.
  • the direction of magnetization is substantially uniform within each magnet 40c and forms with the radial direction F1 an angle A1 of about 45 °.
  • the magnets 40c thus each define a sector of the magnetized structure 5 having a direction of magnetization different from radial and orthoradial directions and having an angular aperture A2 of 15 °, which corresponds to an electric angle of 45 °.
  • the magnets 40c have at all points, in particular in a central region along the circumference F3 of the stator 3, a direction of magnetization different from F1 radial and orthoradial directions F2.
  • the permanent magnets 40a-40c may have, as illustrated in FIG. 2, identical dimensions, so that the magnetized structure 5 has a thickness, measured in the radial direction F1, substantially constant when moving on the circumference F3.
  • the magnetization direction of the magnetized structure 5 has four angular breaks, each of 45 °.
  • the magnetization then has a number of angular transitions, between two poles N and S, equal to three.
  • the angle between the direction of magnetization of the structure and the radial direction F1 varies in a monotonous and discontinuous manner, without angular recoil. This can make it possible to concentrate the magnetic energy towards the air gap, between the rotor 2 and the stator 3, corresponding to a significant reduction in the induction outside the magnetized structure 5 and a significant increase in the induction to inside.
  • the magnetic field generated by the magnetized structure outside thereof, and measured in the absence of the yoke 4 is smaller than the field generated inside the magnetized structure 5, the magnetic energy outside the magnetic structure being in particular less than 30% or 20% of the magnetic energy inside the structure, the magnetic energy outside the structure, measured in the absence of the breech, being especially negligible.
  • FIG. 4a shows the variations of the potential-vector (units: Wb / m) as a function of the angle in the gap, for several values of the current I and a number of angular transitions equal to two. These variations were obtained by finite element analysis.
  • the graph of FIG. 4a is in the form of a conventional two-dimensional representation making it easy to show any shift in the magnetic neutral line.
  • Note in Figure 4a a virtual absence of displacement of the magnetic neutral line, which corresponds to the place where the induction is canceled between two consecutive poles, when the current I varies.
  • the permanent magnets 40a-40c are anisotropic sintered ferrite magnets.
  • the magnetization of the magnets 40a-40c is carried out for example outside the cylinder head 4.
  • the permanent magnets 40a-40c may contain rare earth elements, being for example made of NdFeB.
  • the magnetized structure 5 comprises a number of permanent magnets 40a-40c greater than the number of poles N and S of the machine.
  • the structure 5 may include a number of permanent magnets less than the number of poles of the machine.
  • the structure 5 comprises three permanent magnets 41 each substantially having a cylindrical shape of a cylinder of revolution of angle A3 equal to 120 °.
  • magnets 41 are for example made of NdFeB, with isotropic properties and having a sinusoidally varying directional magnetization when moving on the circumference F2 of the stator 3, along a magnet 41. If desired, it is possible to magnetize the magnets 41 inside the cylinder head 4.
  • the number of angular transitions between two consecutive poles of the machine remains equal to three.
  • the number of angular transitions is different from three.
  • This number may, depending on the type of machine, be equal to two or greater than or equal to four.
  • Figure 5 a magnetized structure 5 having six angular transitions between two consecutive magnetic poles.
  • the number of poles may be different from six, especially being greater than six.
  • the machine may comprise for example 8 poles.
  • the machine may have a number of poles less than six, for example 2 or 4 poles.
  • a number of poles less than six, for example 2 or 4 poles.
  • FIGS. 6 to 9 illustrate different elements of a stator 50 according to an exemplary implementation of the invention, for example to equip the starter 1.
  • a support 51 and a plurality of permanent magnets 52 intended to be mounted on the support 51.
  • the support 51 comprises a cylindrical wall 53 of axis X of circular cross section.
  • This wall 53 has two opposite end edges 54, on each of which are connected a plurality of tabs 55 projecting towards the inside of the wall 53.
  • Each tab 55 arranged regularly on the corresponding edge 54 are 24 on each end of the wall 51 so as to allow the establishment of 24 permanent magnets 52.
  • Each tab 55 comprises a first leg 57 perpendicular to the X axis extended by a second end branch 58 perpendicular to the first.
  • the support 51 is further provided with fasteners 59 arranged to allow fixing the support 51 on an inner surface 60 of a cylinder head 61 by buttoning.
  • Any other suitable means for fixing the support 51 on the cylinder head 61 may be used.
  • the support 51 can be made for example by rolling a metal sheet.
  • This sheet may be made of magnetic material, for example steel.
  • Each permanent magnet 52 has inner 63 and outer 64 faces, as can be seen in Figure 6.
  • These faces 63 and 64 are defined by cylinder portions of revolution so that when all the magnets 52 are placed on the support 51 the faces 62 and 64 of the set of magnets form two substantially cylindrical concentric surfaces.
  • Each magnet 52 further comprises two lateral faces 65 converging towards the center of the support 51.
  • Recessed fixing portions 67 are formed on each face 63 of the permanent magnets 52 in order to allow these magnets to be held on the support 51 by means of the tabs 55.
  • each fixing portion 67 is formed by a notch opening on an axial edge 69 of the magnet 52.
  • the notch 67 has a substantially rectangular shape. Alternatively, the notch may have any other suitable shape.
  • the dimensions and shape of the notches 67 are selected so as to fit the leg 58 of the tabs 55 when the magnets 52 are placed on the support 51.
  • each leg 58 engages in a notch 67 of a magnet 52 and each leg 57 is applied against an axial end of the magnet 52.
  • the magnets 52 are then held in the radial and circumferential directions, as illustrated in FIG. 8.
  • magnets 52 are placed on the support 51 by snapping, namely by elastic deformation of the tabs 55.
  • the tabs 55 can be folded by folding on the magnets
  • the depth of the notches 67 is substantially equal to the thickness of the legs 58 of the tabs 55 so that these branches 58 do not project into the gap of the electric machine.
  • the magnets 52 are made in particular by sintering, and the notches 67 are derived from this sintering. Alternatively, these notches 67 can be made by removal of material.
  • the solid cylindrical wall 53 can serve as a shell inside the cylinder head 61 to reduce the magnetic saturation and to reduce, if necessary, the thickness of the cylinder head 61.
  • the magnets 52 are placed on the support 51 in contact two by two. Thus, it avoids the presence of gap between lateral faces 65 of the magnets 52.
  • the number of permanent magnets 52 may be different from 24, depending on the needs.
  • the stator may comprise 8 permanent magnets 52 fixed on a support 51 provided with 8 pairs of legs 55.
  • each magnet then having larger dimensions it may be advantageous to maintain each magnet using more legs 55.
  • each magnet 55 can be held by four legs.
  • the permanent magnets have notches. It is not beyond the scope of the present invention when one places on the support one or more permanent magnets devoid of a portion of recessed or raised fixing, in particular without notches 67 as described above.
  • FIG. 11 to 13 illustrates such an example of implementation of the invention, in which a plurality of identical permanent magnets 70, with no hollow or raised fixing portion, of which there are 24 in each case. described example, are placed on a support 71.
  • Each magnet 70 has radially inner 74 and outer 75 faces substantially in concentric cylinder portions, as well as lateral faces 76 converging radially inwardly.
  • the support 71 is initially flat to allow the establishment of permanent magnets 70, as shown in Figure 12.
  • This support 71 comprises a plurality of branches 78 parallel to the axis X each having at opposite ends tabs 79 for holding the magnets 70.
  • the tabs 79 extend perpendicular to the corresponding branch 78 and each have a substantially rectangular shape.
  • the support 71 is further provided with a plurality of tongues 80, perpendicular to the branches 78, each tab being interposed between two consecutive magnets 70, so as to maintain these magnets angularly and radially.
  • the magnetized structure formed by the magnets 70 is advantageously devoid of interrupted zone, corresponding to the gap, having an electric angle opening greater than 1 °, in particular 2 ° or 5 °.
  • the number, the dimensions and the shape of the tabs 80 are chosen in particular according to the magnets 70 to be maintained.
  • the support 71 has portions 82 forming a hinge of reduced width and to facilitate the winding of the support 71 once the magnets 70 placed on it.
  • the portions 82 are alternated with the branches 78.
  • the support 71 is for example made by cutting and folding a strip of metal sheet. This support 71 has cutouts 83 leaving the outer face 75 of the magnets 70 partially uncovered.
  • Arms 85 are provided at one end of the support 71 to maintain the latter in the wound state.
  • These arms 85 are for example engaged in notches 86 made on tabs 79 at an opposite end of the support 71.
  • the support 71 can be arranged to be maintained in the wound state only by its implementation in the cylinder head.
  • the example which has just been described may, without departing from the scope of the invention, be adapted to a number of magnets less than 24, for example 12, 8, 6, 4, 3 or 2.
  • FIGS. 14 to 16 show different elements of a stator 90 according to an exemplary implementation of the invention, comprising a support 91 formed by two separate pieces 92.
  • Each piece 92 is made from a sheet metal strip folded flat to give this piece 92 an annular shape, as shown in FIG. 17.
  • parts 92 may be made of other materials.
  • the outside diameter of the parts 91 is equal to the inside diameter of the cylinder head 94 in which the support 91 with permanent magnets 95 is put in place.
  • Each piece 92 comprises a plurality of tabs 97 for holding magnets 95. These tabs 97 have, for example, a substantially rectangular shape.
  • tabs 97 extend radially and each interpose between two adjacent magnets 95 disposed on a circumference of the corresponding part 92. Other tabs 97 extend substantially along the circumference of the piece 92, facing two by two, to hold the magnets 95 in a radial direction.
  • the magnets 95 each comprise two pairs of notches 99 of substantially rectangular shape, arranged to receive the tabs 97 of the parts 92 when the magnets 95 are mounted on the parts 92, these being then disposed at the opposite ends of the magnets 95.
  • Two of the notches 99 are located on an outer face 100 of the magnet and the two other notches 99 on an inner face 101. These notches 99 open on end edges 102 of the magnet 95.
  • the magnets 95 are of two types.
  • a first group 95a of magnets are called main magnets, which have a radial direction magnetization so as to define alternating north and south poles.
  • a second group 95b of magnets 95 define auxiliary magnets, each being disposed between two main magnets, these auxiliary magnets having a substantially orthoradial directional magnetization.
  • the auxiliary magnets may have the same thickness, measured in the radial direction, as that of the main magnets.
  • the auxiliary magnets may have a thickness different from that of the main lovers. It is possible to position the auxiliary magnets so as to provide a space between these magnets and the cylinder head 94. In other words the auxiliary magnets are not pressed against this cylinder head 94.
  • the spacing between the auxiliary magnets and the cylinder head is advantageously determined by the positioning of the tabs 97 which hold these magnets.
  • the magnets 95 may be arranged to have two or more angular transitions, as described above.
  • the parts 92 further include tabs 103 for securing these parts 92 to the cylinder head 94 by buttoning. Other suitable means of securing the support 91 may be used.
  • the parts 92 of the support 91 and the magnets 95 can form an independent assembly before fitting into the cylinder head 94, which can simplify assembly operations.
  • the electric machine has six poles. Possibly the tabs 97 which extend radially can be removed, and the rotation of the magnets 95 is maintained by the cooperation of the tabs 97 circumferential with the notches 99 of the magnets 95.
  • the parts 92 are made by cutting and folding.
  • the parts 92 of the support 91 can be made by cutting and stamping, as illustrated in FIG. 18.
  • the support 92 carries an alternation of main magnets and auxiliary magnets 95.
  • the main magnets 95 may be devoid of notches 99, as illustrated in FIGS. 19 to 21. In this case, the maintenance of each main magnet 95 against the yoke 94 is obtained not thanks to circumferential lugs 97 but to the shape of the lateral faces 105 of the magnet 95.
  • the faces 105 each have a flat portion 106 on which a tab 97 oriented substantially radially.
  • the portions 106 and the tabs 97 are arranged so that these tabs 97 exert on the sides of the magnet 95 two stresses T1 giving a resultant stress T2 radial tend to apply the magnet 97 against the cylinder head.
  • the support 92 includes tabs 97 for holding the auxiliary magnets 95.
  • At least one of the permanent magnet attachment portions may be formed, if desired, by one or more beads projecting from an inner or outer face of the magnet, the support holding tab being arranged to cooperate with this or these beads to ensure its radial and angular maintenance.
  • the support 51 mentioned above may be arranged to receive an alternation of main magnets and auxiliary magnets, respectively of radial and orthoradial magnetization directions.
  • the magnets holding tabs on the support may have a shape other than rectangular, for example trapezoidal.
  • the permanent magnets 95 have notches 110 each extending on an axial portion 111 of the magnet.
  • each notch 110 has a substantially rectangular shape, with an inclined slope selected so as to that a holding tab engaged in this notch allows a maintenance both radial and angular.
  • each notch 110 has a trapezoidal shape with the large base 112 located on an inner circumference, so as to provide both radial and angular support.
  • FIG. 24 shows a magnetized structure 5 according to another exemplary embodiment of the invention, having a magnetization vector within the magnetized structure 5 which varies substantially sinusoidally over the entire circumference of this structure 5.
  • the magnetization may have a sinusoidal profile only on certain sectors of the structure 5, and not on its entire circumference.
  • the magnetized structure 5 comprises six magnetic poles N and S.
  • Figure 26 illustrates the variation, as a function of the angle, of the fields Bn.no- load (vacuum induction), Bn.arm.reac (induction related to the armature reaction) and Bn. resuit (resulting induction of Bn.no-load and Bn.arm.reac), for the magnetized structure 5 illustrated in FIG. 24.
  • the induction Bn. resuit is substantially sinusoidal, and the angular offset of the neutral line (where the induction vanishes) is about 5 °, as best seen in Figure 27.
  • FIG. 25 illustrates these same fields for a magnetized structure with an exclusively radial magnetization.
  • Bn induction. resuit substantially has a trapezoidal profile, and the angular offset of the neutral line is about 30 °, that is to say, much larger than in the invention.
  • a more localized induction level is used to generate an electromotive force accelerating the inversion of the current, along a linear law associated with the local profile of a sinus, which allows to facilitate a robust definition of the electric machine, without the disadvantage of a significant loss of torque since a smaller angular offset is sufficient to switch centrally around the zero induction region.
  • the magnetized structure 5 according to the invention provides a 'torque reservoir' usable according to the needs of the machine, the invention allowing an increase in torque with the same quality and quantity of magnets.
  • This angular offset can be chosen greater than 10 ° electrical, or 20 ° electric as in the example described (see Figure 28).
  • the invention further reduces iron losses in the armature because in sinusoidal induction the harmonic disadvantages are mitigated. Magnetic noise can be reduced as well.

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Abstract

L'invention a pour objet une machine électrique tournante à courant continu, notamment pour un démarreur de véhicule automobile, la machine comportant : un stator comportant une structure aimantée à aimantation permanente, s'étendant suivant une circonférence du stator; un rotor; un groupe de balais agencés pour permettre l'alimentation électrique du rotor par commutation du courant électrique dans des sections du rotor; la machine étant caractérisée par le fait que la structure aimantée (5) du stator comporte au moins un secteur, entre deux pôles magnétiques (N; S) consécutifs de cette structure, présentant un vecteur d'aimantation variant de manière sensiblement sinusoïdale lorsque l'on se déplace sur la circonférence du stator, et par le fait que le décalage angulaire de la ligne neutre est choisi de manière à améliorer la commutation lors du fonctionnement de la machine.

Description

Machine électrique tournante, en particulier pour un démarreur de véhicule automobile
La présente invention concerne notamment une machine électrique tournante, en particulier pour un démarreur de véhicule automobile.
Le brevet EP-B1 -985 334 décrit un démarreur comportant un stator pourvu d'une pluralité de pôles magnétiques disposés sur une surface circonférentielle interne d'une culasse. Chaque pôle magnétique est formé par un aimant permanent en ferrite aimanté de manière à ce que les pôles Nord et Sud apparaissent radialement. Des aimants auxiliaires peuvent être prévus entre les aimants précités. Ces aimants auxiliaires sont en ferrite et aimantés de manière à ce que les pôles Nord et Sud apparaissent circonférentiellement. Un espace est prévu entre chaque aimant auxiliaire et la culasse. Une telle disposition permet de réduire les fuites magnétiques. II a été constaté qu'une forte réaction magnétique d'induit dans une machine électrique à courant continu à balais, en particulier dans un démarreur présentant une force magnéto-motrice (fmm) de grande intensité en très basse tension et en puissance utile supérieure à 1 kW, peut entraîner une baisse de performance de la machine. Dans certains cas, un décalage angulaire des balais et/ou un enroulement de compensation ou d'aide à la commutation sont utilisés pour pallier les effets liés à la réaction d'induit. Le décalage angulaire des balais est optimal seulement pour un courant électrique prédéterminé De plus l'enroulement précité est généralement encombrant.
Par ailleurs on connaît par l'article intitulé 'The application of Halbach cylinders to bruhless AC servo motors', K. Atallah et D. Howe, IEEE Transactions On Magnetics, Vol. 34, No 4, Juillet 1998, une machine de type 'Brushless' dans laquelle la variation de l'induction par rapport à l'angle électrique dans l'entrefer est sinusoïdale. L'article 'New concept of permanent magnet excitation for electrical machines. Analytical and numerical computation', M. Marinescu et N. Marinescu, IEEE Transactions On Magnetics, Vol. 28, No. 2, March 1992, a trait à l'aimantation dans une machine du type 'Slotless', l'excitation magnétique étant soit sur le rotor soit sur le stator de la machine.
Il est connu, dans un démarreur de véhicule automobile, de réaliser un stator, ou inducteur, en collant des aimants permanents sur une culasse du stator. Le collage des aimants permanents peut, dans certains cas, s'avérer difficile à mettre en œuvre. Il est également connu de fixer des aimants permanents sur la culasse à l'aide d'agrafes, chacune adaptée pour un seul aimant permanent. La demande de brevet EP 1 035 629 et le brevet US 6 465 925 décrivent des exemples d'agrafes pour maintenir des aimants auxiliaires entre des aimants principaux. Le brevet US 4 707 630 enseigne de maintenir des aimants permanents contre une culasse à l'aide d'un cylindre réalisé en tôle d'acier s'appuyant contre une circonférence interne des aimants permanents.
L'un des buts de l'invention est de réduire les effets de la réaction magnétique d'induit. Un autre but de l'invention est de faciliter la fixation d'aimants dans un stator de démarreur.
L'invention a pour objet, selon l'un de ses aspects, une machine électrique tournante à courant continu, notamment pour un démarreur de véhicule automobile, la machine comportant : - un stator, ou inducteur, comportant une structure aimantée à aimantation permanente, s'étendant suivant une circonférence du stator,
- un rotor, ou induit,
- un groupe de balais agencés pour permettre l'alimentation électrique du rotor par commutation du courant électrique dans des sections du rotor, la machine étant caractérisée par le fait que la structure aimantée du stator comporte au moins un secteur présentant une aimantation de direction différente de directions radiale et orthoradiale du stator.
L'invention telle que définie ci-dessus permet notamment de réaliser la structure aimantée avec deux transitions angulaires ou plus entre deux pôles magnétiques consécutifs de la machine. La direction d'aimantation peut ainsi varier de manière relativement progressive lorsque l'on se déplace sur la circonférence de la structure aimantée.
Le déposant a constaté de manière inattendue qu'une telle structure aimantée peut permettre d'augmenter le couple et la puissance massique de la machine, ainsi que réduire, voire sensiblement annuler, le déplacement de la ligne neutre magnétique lorsque le courant d'induit augmente, et donc annuler sensiblement les effets. La ligne neutre magnétique est définie comme le lieu où l'induction s'annule entre deux pôles consécutifs de l'inducteur.
Grâce à l'invention, il est ainsi possible de ne pas recourir à un enroulement de compensation et/ou d'aide à la commutation, ou à un décalage angulaire des balais.
L'invention peut permettre en outre d'améliorer la commutation et limiter l'usure des balais et le rayonnement vibro-acoustique de la machine.
Les transitions angulaires permettent encore de renforcer la stabilité mécanique d'aimants permanents de la structure aimantée.
Bien que les articles précités Attallah et al et Marinescu et al décrivent une aimantation avec plusieurs transitions angulaires entre les pôles magnétiques, leur enseignement est limité aux cas de machines dans lesquelles la variation de l'induction par rapport à l'angle électrique est idéalement sinusoïdale. Or, dans une machine à balais, il est généralement admis que la variation de l'induction par rapport à l'angle électrique doit se rapprocher d'une forme trapézoïdale à large plateau, de manière à ce que l'induction soit maximale sur une plage angulaire la plus large possible.
Par conséquent, il existe un préjugé, surmonté dans l'invention, selon lequel l'enseignement des articles précités Attallah et al et Marinescu et al n'est pas adapté à une machine à balais.
De préférence, le secteur avec une aimantation de direction différente de directions radiale et orthoradiale s'étend sur un angle électrique supérieur à 10°, notamment 20°, voire 30° ou 40°. L'angle électrique correspond à un angle effectivement mesuré au sein de la machine, encore appelé angle mécanique, multiplié par le nombre de paires de pôles de la machine, ce qui revient à considérer une machine quelconque comme une juxtaposition au sein d'un même ensemble de plusieurs machines élémentaires à une seule paire de pôles.
Avantageusement la direction d'aimantation, dans le secteur à aimantation de direction différente de directions radiale et orthoradiale, forme avec la direction orthoradiale du stator un angle compris par exemple entre 5° et 85°, notamment entre 10 ° et 80 °, voire entre 20 ° et 70 ° ou entre 30 ° et 60 °.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'aimantation au sein de la structure aimantée présente une direction non parallèle à elle-même lorsque l'on se déplace sur un tour du stator.
Si on le souhaite, la direction de l'aimantation au sein de la structure aimantée, par rapport à une direction radiale, varie sans saut angulaire supérieur à 90°, notamment sans saut angulaire supérieur ou égal à 45°, lorsque l'on se déplace sur la circonférence du stator. La structure aimantée du stator peut être disposée contre une culasse et présenter une aimantation choisie de manière à ce que le champ magnétique généré par la structure aimantée à l'extérieur de celle-ci, et mesuré en l'absence de la culasse, soit plus faible que le champ généré à l'intérieur de la structure aimantée, l'énergie magnétique à l'extérieur de la structure aimantée étant notamment inférieure à 30% ou 20% de l'énergie magnétique à l'intérieur de la structure, l'énergie magnétique à l'extérieur de la structure, mesurée en l'absence de la culasse, étant notamment sensiblement nulle.
Avantageusement, entre deux pôles magnétiques consécutifs de la structure aimantée, l'angle entre la direction d'aimantation de la structure et une direction radiale du stator varie de manière monotone, c'est-à-dire cet angle varie de manière croissante ou décroissante, lorsque l'on se déplace d'un pôle magnétique vers un pôle suivant.
Ceci permet notamment de concentrer l'énergie magnétique vers l'entrefer de la machine. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la structure aimantée du stator comporte une pluralité d'aimants permanents, l'un au moins des aimants présentant, dans une région centrale suivant une circonférence du stator, une aimantation de direction d'aimantation différente de directions radiale et orthoradiale.
Par exemple, la structure aimantée du stator peut comporter une pluralité d'aimants permanents, l'un au moins des aimants permanents présentant en tout point une aimantation de direction d'aimantation différente de directions radiale et orthoradiale.
Si on le souhaite, cet aimant permanent présente une direction d'aimantation qui est sensiblement parallèle à elle-même en tout point de l'aimant. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la structure aimantée du stator comporte au moins deux aimants permanents définissant deux pôles magnétiques consécutifs de la structure aimantée et cette structure comprend en outre deux aimants permanents interposés entre lesdits deux aimants définissant les pôles. La structure aimantée peut présenter, le cas échéant, une épaisseur, mesurée suivant une direction radiale de la structure aimantée, sensiblement constante lorsque l'on se déplace circonférentiellement d'un pôle magnétique de la structure vers un pôle suivant.
En variante, la structure aimantée peut présenter une épaisseur qui varie lorsque l'on se déplace circonférentiellement d'un pôle magnétique de la structure vers un pôle suivant.
La structure aimantée peut par exemple comporter des aimants permanents d'épaisseurs différentes.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la structure aimantée est dépourvue de zone interrompue ayant une ouverture d'angle électrique supérieure à 1 °, notamment 2° ou 5°. La zone interrompue correspond par exemple à la présence d'une languette d'un support de la structure aimantée insérée dans une fente radiale de cette structure. Cette languette définit un entrefer entre deux aimants permanents de la structure aimantée. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'orientation de la direction d'aimantation au sein de la structure aimantée varie, entre deux pôles magnétiques consécutifs, de manière sensiblement discontinue ou, en variante, de manière continue.
La machine selon l'invention peut être du type deux ou quatre pôles, ou de préférence six pôles ou plus. La structure aimantée peut comporter un nombre d'aimants permanents strictement supérieur au nombre de pôles de la machine, notamment supérieur ou égal à deux fois le nombre de pôles
Par exemple, la machine peut être du type six pôles et la structure aimantée comporter 24 aimants permanents. En variante, la structure aimantée comporte un nombre d'aimants permanents inférieur ou égal au nombre de pôles de la machine, étant notamment égal à la moitié du nombre de pôles.
Par exemple, la machine peut être de type six pôles et la structure aimantée comporter trois aimants permanents s'étendant chacun sur un angle d'environ 120°.
Le cas échéant, la structure aimantée comporte au moins un aimant permanent réalisé à base de NdFeB, notamment fritte. En variante, la structure aimantée comporte au moins un aimant réalisé en ferrite.
L'invention a également pour objet une machine électrique tournante à courant continu, notamment pour un démarreur de véhicule automobile, la machine comportant :
- un stator comportant une structure aimantée à aimantation permanente, s'étendant suivant une circonférence du stator,
- un rotor, - un groupe de balais agencés pour permettre l'alimentation électrique du rotor par commutation du courant électrique dans des sections du rotor, la machine étant caractérisée par le fait que la structure aimantée du stator comporte au moins un secteur, entre deux pôles magnétiques consécutifs de cette structure, présentant un vecteur d'aimantation variant de manière sensiblement sinusoïdale lorsque l'on se déplace sur la circonférence du stator. La forme sinusoïdale de l'aimantation permet d'obtenir une moindre sensibilité à la réaction d'induit, et d'augmenter, le cas échéant, le couple développé par la machine.
Avantageusement, le décalage angulaire de la ligne neutre est choisi de manière à améliorer la commutation lors du fonctionnement de la machine, par accélération active du courant dans le rotor en cours d'inversion.
La réalisation du décalage angulaire, optionnellement relativement fort, peut être mieux maîtrisée, notamment par rapport au cas d'une aimantation de direction radiale, car ce décalage angulaire est effectué le long d'une loi sensiblement linéaire ou localement linéaire de l'induction
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le décalage angulaire de la ligne neutre peut notamment être supérieur à 15° électriques, voire à 20° électriques.
Le vecteur d'aimantation au sein de la structure aimantée peut, si on le souhaite, varier de manière sensiblement sinusoïdale sur toute la circonférence de cette structure.
En variante, la structure aimantée comprend au moins un secteur présentant un vecteur d'aimantation variant de manière non- sinusoïdale, par exemple avec une direction radiale dans le secteur, ce secteur s'étendant notamment sur un angle électrique supérieur à 10°, notamment 20°.
Le cas échéant, la machine forme un démarreur de véhicule automobile, présentant une forte réaction d'induit.
La machine électrique peut comporter un réducteur de vitesses.
L'invention permet, grâce à un gain de couple, de réduire la vitesse de rotation du collecteur de la machine, pour un même point de fonctionnement du couple, ce qui assure un temps plus long pour commuter et par conséquent une réduction des pertes et de l'usure par arcs électriques (étincelles) des balais et du collecteur.
En outre, toujours grâce à l'invention, du fait de la réduction de l'amplitude des arcs électriques, par l'amélioration de la commutation, il est possible de limiter les perturbations électromagnétiques conduites et rayonnées, ce qui est particulièrement avantageux concernant la compatibilité électromagnétique (CEM) d'équipements électriques et électroniques (à bord d'un véhicule ou non) avec la machine électrique.
L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, une machine électrique tournante, notamment pour démarreur de véhicule automobile, du type à N pôles magnétiques (N étant un nombre entier), comportant un stator, ou inducteur, comprenant :
- une pluralité d'aimants permanents, le nombre d'aimants étant notamment strictement supérieur au nombre N de pôles de la machine, - au moins un support portant de manière solidaire les aimants permanents.
Grâce à l'invention, plusieurs aimants peuvent être solidarisés au support avant la fixation de l'ensemble ainsi obtenu sur le reste de la machine. Il est ainsi possible de former préalablement un ensemble solidaire formé par le support et les aimants permanents puis de rapporter cet ensemble contre la culasse du stator. La fabrication de la machine électrique peut ainsi être simplifiée.
De plus, si on le souhaite, l'invention peut permettre de disposer sur le support des aimants permanents de manière sensiblement adjacente deux à deux. Les aimants permanents peuvent être au contact deux à deux, sans espace entre eux. En variante, un faible espace, ou entrefer, est formé entre deux aimants consécutifs.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le support est agencé pour maintenir les aimants permanents à l'une au moins de leurs extrémités axiales, par exemple à leurs deux extrémités axiales opposées.
Par exemple, le support comporte une pluralité de pattes agencées pour maintenir les aimants à l'une au moins de leurs extrémités axiales.
L'une au moins des pattes du support peut notamment être rabattue, par exemple par pliage, sur l'aimant permanent pour assurer le maintien de celui-ci.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le support est réalisé d'un seul tenant. En variante, le support comporte au moins deux pièces séparées, dont l'une au moins est notamment disposée à l'une des extrémités axiales des aimants permanents.
Le support peut, si on le souhaite, être déformable, notamment pour être enroulé, et agencé de manière à permettre la mise en place des aimants sur le support à plat, avant enroulement de celui-ci.
Le support comporte par exemple une pluralité de branches parallèles s'étendant notamment perpendiculairement à une circonférence du support, chaque branche ayant à ses deux extrémités opposées des pattes de maintien des aimants permanents. Ces pattes n'ont pas à être rabattues sur les aimants pour assurer leur maintien. Le support peut comporter des portions formant charnière, ayant une largeur réduite. Ces portions charnière permettent de faciliter l'enroulement du support une fois les aimants posés sur le support.
Ce support peut présenter des découpes laissant la face extérieure des aimants partiellement découverte.
Dans un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, le support est préformé de manière à présenter une forme annulaire ou cylindrique avant la mise en place des aimants permanents.
Le support peut comporter une pluralité de languettes, chacune s'intercalant entre deux aimants permanents consécutifs, permettant de les maintenir correctement à la fois radialement et angulairement. Un faible entrefer est alors formé entre deux aimants consécutifs.
Le support est réalisé par exemple au moins partiellement en tôle métallique, par exemple par pliage de la tôle. Le support peut par exemple être formé par une bande métallique pliée à plat pour lui conférer une forme annulaire. Cette manière de faire permet d'éviter des pertes de matière par exemple suite à une découpe. En variante, le support peut être réalisé par découpe et emboutissage d'une tôle.
Lorsque le support comporte une paroi cylindrique s'étendant suivant une direction axiale du stator et contre laquelle les aimants permanents viennent en appui, cette paroi cylindrique, par exemple en tôle, peut servir de virole pour le passage du flux magnétique et permettre de diminuer, le cas échéant, l'épaisseur de la culasse.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'un au moins des aimants permanents présente une aimantation de direction orthoradiale. L'un au moins des aimants peut présenter une aimantation de direction différente de directions radiale et orthoradiale du stator.
Si on le souhaite, le support porte une pluralité d'aimants principaux de direction d'aimantation radiale et une pluralité d'aimants auxiliaires disposés chacun entre deux aimants principaux consécutifs, et présentant une direction d'aimantation orthoradiale. Les aimants auxiliaires peuvent par exemple présenter une épaisseur mesurée suivant une direction radiale du stator qui est plus faible que celle des aimants principaux. Ces aimants auxiliaires sont par exemple séparés de la culasse par un espace correspondant sensiblement à la différence d'épaisseur entre aimants principaux et aimants auxiliaires. L'invention a encore pour objet un procédé pour fabriquer une machine électrique tournante telle que définie ci-dessus, comportant les étapes consistant à mettre en place une pluralité d'aimants permanents sur un support commun puis rapporter l'ensemble ainsi formé contre une culasse du stator.
Le procédé peut éventuellement comporter les étapes consistant à d'abord enrouler le support puis mettre en place les aimants permanents sur le support enroulé.
En variante, le procédé peut comporter les étapes consistant à placer les aimants permanents sur le support à plat puis à enrouler le support.
Lorsque le support comporte des pattes de maintien des aimants, ces pattes peuvent être rabattues sur les aimants après mise en place de ceux-ci sur le support.
En variante, les pattes du support sont préalablement rabattues, avant mise en place des aimants permanents sur le support, ces aimants étant par exemple fixés par encliquetage sur le support en déformant élastiquement les pattes. La fixation du support dans la culasse du stator est réalisée par exemple par boutonnage. Toute autre manière de fixer le support sur la culasse peut être employée.
L'invention a également pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, une machine électrique tournante comportant un stator comprenant au moins un aimant permanent et au moins un support de l'aimant permanent, la machine étant caractérisée par le fait que le support de l'aimant comporte au moins une patte et l'aimant comporte au moins une portion de fixation en creux ou en relief agencée pour coopérer avec la patte du support lorsque l'aimant est mis en place sur ce support.
Les pattes du support permettent notamment de maintenir radialement les aimants sur ce support et, le cas échéant, dans une direction circonférentielle également.
La réalisation sur l'aimant d'une portion de fixation en creux permet notamment d'y recevoir la patte du support, ce qui peut permettre d'éviter la présence non souhaitée de protubérances radiales pouvant empêcher le montage correct du rotor dans le stator.
La machine électrique comporte un rotor, et ledit au moins un aimant permanent présente des faces intérieure et extérieure, la face intérieure étant en regard du rotor, la portion de fixation de l'aimant étant notamment réalisée, notamment entièrement, sur l'une des faces intérieure et extérieure de l'aimant.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'aimant permanent comporte des portions de fixation en creux ou en relief à la fois sur les faces intérieure et extérieure. La portion de fixation est formée, si on le souhaite, par une encoche réalisée sur une face de l'aimant.
L'encoche débouche par exemple sur un bord axial de l'aimant.
Cette encoche peut présenter une forme sensiblement rectangulaire. En variante, l'encoche peut présenter toute autre forme, par exemple sensiblement en trapèze ou en arc de cercle. Avantageusement la patte du support présente une forme épousant sensiblement celle de l'encoche, la patte étant notamment sensiblement rectangulaire.
Le cas échéant, la portion de fixation comporte un bourrelet faisant saillie sur une face de l'aimant et la patte du support peut être agencée pour coopérer avec ce bourrelet pour maintenir l'aimant sur le support.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, des portions de fixation en creux ou en relief sont réalisées sur une face seulement de l'aimant, notamment une face intérieure. L'un au moins des aimants peut comporter, si on le souhaite, une encoche réalisée sur une tranche axiale de l'aimant.
De préférence, l'aimant est réalisé par frittage, la portion de fixation de l'aimant étant issue du frittage.
La patte du support est par exemple rabattue contre la portion en creux ou en relief de l'aimant, ce support étant notamment réalisé par pliage d'une tôle métallique.
La machine électrique selon l'invention peut être agencée pour opérer à une puissance maximale comprise entre 500 W et 2000 W par exemple.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, un démarreur de véhicule automobile conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- les figures 2 et 3 représentent, schématiquement et partiellement, deux structures aimantées selon deux exemples de mise en œuvre de l'invention,
- les figures 4a et 4b sont deux graphes représentant la variation du potentiel-vecteur en fonction de l'angle dans l'entrefer, respectivement selon l'invention et l'état de la technique,
- la figure 5 illustre, schématiquement et partiellement, un autre exemple de structure aimantée selon l'invention, - la figure 6 représente, schématiquement et partiellement, un aimant permanent conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 7 représente, schématiquement et partiellement, un support pour aimants selon la figure 6, - les figures 8 et 9 illustrent, schématiquement et partiellement, la mise en place du support de la figure 7, avec les aimants permanents, dans une culasse de stator, à deux étapes de montage,
- la figure 10 représente, schématiquement et partiellement, un stator selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, - la figure 11 est une vue schématique et partielle, en perspective, d'un aimant permanent selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 12 représente, schématiquement et partiellement, un support pour aimants selon la figure 11 ,
- la figure 13 illustre, schématiquement et partiellement, le support de la figure 12 avec les aimants permanents fixés dessus,
- la figure 14 représente, schématiquement et partiellement, un stator conforme à un autre exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 15 est une vue schématique et partielle, en perspective, d'un support conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention, à plat avant enroulement,
- la figure 16 représente, schématiquement et partiellement, un aimant permanent selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, à disposer sur le support de la figure 15,
- la figure 17 illustre, schématiquement et partiellement, le support de la figure 15, après enroulement,
- la figure 18 représente, schématiquement et partiellement, un support avec des aimants permanents posés dessus, conforme à un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention,
- la figure 19 illustre, schématiquement et partiellement, un stator conforme à un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, - la figure 20 représente, schématiquement et partiellement, un aimant permanent à disposer dans le stator de la figure 19,
- la figure 21 illustre, schématiquement et partiellement, les efforts exercés sur un aimant permanent du stator de la figure 19, - les figures 22 et 23 représentent, schématiquement et partiellement, deux autres exemples d'aimants avec des encoches,
- la figure 24 illustre l'aimantation sinusoïdale au sein d'une structure aimantée selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 25 représente schématiquement la variation de l'induction en fonction de l'angle, générée par une structure aimantée connue,
- la figure 26 représente schématiquement la variation de l'induction en fonction de l'angle, générée par la structure aimantée d'aimantation illustrée sur la figure 24, et
- les figures 27 et 28 illustrent deux types de décalage angulaire de la ligne neutre, pour la structure aimantée d'aimantation illustrée sur la figure 24.
On a représenté très schématiquement sur la figure 1 un démarreur 1 pour moteur à combustion de véhicule automobile.
Ce démarreur 1 à courant continu comprend, d'une part, un rotor 2, encore appelé induit, pouvant tourner autour d'un axe X, et d'autre part, un stator 3, encore appelé inducteur, autour du rotor 2.
Ce stator 3 comporte une culasse 4 portant une structure aimantée 5 à aimantation permanente.
Le rotor 2 comporte un corps de rotor 7 et un bobinage 8 enroulé dans des encoches du corps de rotor 7. Dans l'exemple illustré, la machine électrique tournante formée par le démarreur 1 est de type six pôles.
Le bobinage 8 forme, de part et d'autre du corps de rotor 7, un chignon avant 9 et un chignon arrière 10.
Le rotor 2 est pourvu, à l'arrière, d'un collecteur 12 comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l'exemple considéré par des fils, du bobinage 8. Un groupe de balais 13 et 14 est prévu pour l'alimentation électrique du bobinage 8, l'un des balais 13 étant relié à la masse du démarreur 1 et un autre des balais 14 étant relié à une borne électrique 15 d'un contacteur 17 via un fil 16. Les balais sont par exemple au nombre de quatre. Les balais 13 et 14 viennent frotter sur le collecteur 12 lorsque le rotor 2 est en rotation, permettant l'alimentation du rotor 2 par commutation du courant électrique dans des sections du rotor 2.
Le démarreur 1 comporte en outre un ensemble lanceur 19 monté de manière coulissante sur un arbre d'entraînement 18 et pouvant être entraîné en rotation autour de l'axe X par le rotor 2.
Un ensemble réducteur de vitesses 20 est interposé entre le rotor 2 et l'arbre d'entraînement 18, de manière connue en soi.
En variante, le démarreur 1 peut être du type 'Direct Drive', dépourvu de réducteur de vitesses. L'ensemble lanceur 19 comporte un élément d'entraînement formé par une poulie 21 et destiné à s'engager sur un organe d'entraînement du moteur à combustion, non représenté. Cet organe d'entraînement est par exemple une courroie.
La poulie 21 peut être remplacée par un élément d'engrenage, notamment une roue dentée, pour entraîner le moteur à combustion.
L'ensemble lanceur 19 comprend en outre une roue libre 22 et une rondelle poulie 23 définissant entre elles une gorge 24 pour recevoir l'extrémité 25 d'une fourchette 27.
Cette fourchette 27 est réalisée par exemple par moulage d'une matière plastique.
La fourchette 27 est actionnée par le contacteur 17 pour déplacer l'ensemble lanceur 19 par rapport à l'arbre d'entraînement 18, suivant l'axe X, entre une première position dans laquelle l'ensemble lanceur 19 entraîne le moteur à combustion par l'intermédiaire de la poulie 21 , et une deuxième position dans laquelle l'ensemble lanceur 19 est désengagé du moteur à combustion. Le contacteur 17 comprend, outre la borne 15 reliée au balai 14, une borne 29 reliée via un élément de liaison électrique, notamment un fil 30, à une alimentation électrique du véhicule, notamment une batterie.
On a représenté sur la figure 2 un exemple de structure aimantée 5 conforme à un premier exemple de mise en œuvre de l'invention.
Dans cet exemple, la structure aimantée 5 comporte un nombre d'aimants permanents, ce nombre étant égal à 24, strictement supérieur au nombre de pôles de la machine, qui est égal à six.
Six des 24 aimants présentent une aimantation de direction radiale, parallèle à la flèche F1 illustrée sur la figure 1.
Ces aimants 40a définissent les six pôles de la machine, dont trois pôles Nord N et trois pôles Sud S en regard de l'intérieur du stator.
Entre deux aimants 40a consécutifs, sont disposés trois aimants permanents dont : - un aimant 40b ayant une direction d'aimantation sensiblement orthoradiale F2, perpendiculaire à la direction F1 , et de par et d'autre de cet aimant 40b, deux aimants 40c ayant une direction d'aimantation différente de directions radiale et orthoradiale. Dans l'exemple considéré, la direction d'aimantation est sensiblement uniforme au sein de chaque de aimant 40c et forme avec la direction radiale F1 un angle A1 d'environ 45°.
Les aimants 40c définissent ainsi chacun un secteur de la structure aimantée 5 ayant une direction d'aimantation différente de directions radiale et orthoradiale et présentant une ouverture angulaire A2 de 15°, qui correspond à un angle électrique de 45°.
Comme on peut le constater, les aimants 40c présentent en tout point, en particulier dans une région centrale suivant la circonférence F3 du stator 3, une direction d'aimantation différente de directions radiale F1 et orthoradiale F2. Les aimants permanents 40a-40c peuvent présenter, comme illustré sur la figure 2, des dimensions identiques, de sorte que la structure aimantée 5 ait une épaisseur, mesurée suivant la direction radiale F1 , sensiblement constante lorsque l'on se déplace sur la circonférence F3.
Entre deux pôles magnétiques N et S, la direction d'aimantation de la structure aimantée 5 présente quatre sauts angulaires, chacun de 45°. L'aimantation présente alors un nombre de transitions angulaires, entre deux pôles N et S, égal à trois.
Entre deux pôles magnétiques consécutifs N et S de la structure aimantée 5, l'angle entre la direction d'aimantation de la structure et la direction radiale F1 varie de manière monotone et discontinue, sans rebroussement angulaire. Ceci peut permettre de concentrer l'énergie magnétique vers l'entrefer, entre le rotor 2 et le stator 3, correspondant à une réduction significative de l'induction à l'extérieur de la structure aimantée 5 et une augmentation significative de l'induction à l'intérieur.
Autrement dit, le champ magnétique généré par la structure aimantée à l'extérieur de celle-ci, et mesuré en l'absence de la culasse 4, est plus faible que le champ généré à l'intérieur de la structure aimantée 5, l'énergie magnétique à l'extérieur de la structure aimantée étant notamment inférieure à 30% ou 20% de l'énergie magnétique à l'intérieur de la structure, l'énergie magnétique à l'extérieur de la structure, mesurée en l'absence de la culasse, étant notamment négligeable.
Il a été constaté qu'un nombre de transitions angulaires suffisant, par exemple égal à trois, permet d'assurer une bonne stabilité mécanique des aimants 40a-40c.
La figure 4a montre les variations du potentiel-vecteur (unités : Wb/m) en fonction de l'angle dans l'entrefer, pour plusieurs valeurs du courant I et un nombre de transitions angulaires égal à deux. Ces variations ont été obtenues par une analyse par éléments finis.
On peut signaler que le graphe de la figure 4a est sous la forme d'une représentation classique en deux dimensions permettant de faire apparaître facilement un décalage éventuel de la ligne neutre magnétique. On remarque sur la figure 4a une quasi-absence de déplacement de la ligne neutre magnétique, qui correspond au lieu où l'induction s'annule entre deux pôles consécutifs, lorsque le courant I varie.
Autrement dit, grâce à un nombre de transitions angulaires égal ou supérieur à deux entre des pôles magnétiques consécutifs, il est possible d'annuler sensiblement la réaction d'induit, ce qui est avantageux en ce qui concerne la commutation et le couplage électromagnétique.
Au contraire, dans un cas illustré à la figure 4b où la structure aimantée serait dépourvue de transition angulaire, il apparaît un déplacement dde la ligne neutre magnétique.
Il a été constaté que l'invention permet d'augmenter le couple et la puissance massiques.
Dans l'exemple considéré, les aimants permanents 40a-40c sont des aimants en ferrite fritte anisotropes. L'aimantation des aimants 40a-40c est réalisée par exemple en dehors de la culasse 4.
En variante, les aimants permanents 40a-40c peuvent contenir des éléments terre rare, étant par exemple réalisés en NdFeB.
Dans l'exemple qui vient d'être décrit, la structure aimantée 5 comporte un nombre d'aimants permanents 40a-40c supérieur au nombre de pôles N et S de la machine.
En variante, comme illustré sur la figure 3, la structure 5 peut comporter un nombre d'aimants permanents inférieur au nombre de pôles de la machine.
Selon l'exemple de mise en œuvre illustré sur la figure 3, la structure 5 comporte trois aimants permanents 41 présentant chacun sensiblement une forme en portion de cylindre de révolution d'angle A3 égal à 120°.
Ces aimants 41 sont par exemple réalisés en NdFeB, avec des propriétés isotropes et présentant une aimantation de direction variant de manière sinusoïdale lorsque l'on se déplace sur la circonférence F2 du stator 3, le long d'un aimant 41. Si on le souhaite, il possible de procéder à l'aimantation des aimants 41 à l'intérieur de la culasse 4.
Dans l'exemple de la figure 3, le nombre de transitions angulaires entre deux pôles consécutifs de la machine reste égal à trois. Bien entendu, on ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque le nombre de transitions angulaires est différent de trois.
Ce nombre peut, selon le type de machine, être égal à deux ou supérieur ou égal à quatre. Par exemple, on a représenté sur la figure 5 une structure aimantée 5 présentant six transitions angulaires entre deux pôles magnétiques consécutifs.
Le nombre de pôles peut être différent de six, étant notamment supérieur à six. La machine peut comporter par exemple 8 pôles.
En variante, la machine peut comporter un nombre de pôles inférieur à six, par exemple 2 ou 4 pôles. On va maintenant décrire différentes manières de fixer des aimants permanents dans le stator, conformément à l'invention.
On a illustré sur les figures 6 à 9 différents éléments d'un stator 50 conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention, par exemple pour équiper le démarreur 1. Parmi ces éléments, figurent un support 51 et une pluralité d'aimants permanents 52 destinés à être montés sur le support 51.
Comme illustré sur la figure 7, le support 51 comporte une paroi cylindrique 53 d'axe X de section transversale circulaire.
Cette paroi 53 présente deux bords d'extrémité 54 opposés, sur chacun desquels se raccordent une pluralité de pattes 55 faisant saillie vers l'intérieur de la paroi 53.
Ces pattes 55 disposées de manière régulière sur le bord 54 correspondant sont au nombre de 24 sur chaque extrémité de la paroi 51 de manière à permettre la mise en place de 24 aimants permanents 52. Chaque patte 55 comprend une première branche 57 perpendiculaire à l'axe X prolongée par une deuxième branche d'extrémité 58 perpendiculaire à la première.
Le support 51 est en outre pourvu d'organes de fixation 59 agencés pour permettre de fixer ce support 51 sur une surface intérieure 60 d'une culasse 61 par boutonnage.
Tout autre moyen adapté de fixation du support 51 sur la culasse 61 peut être utilisé.
Le support 51 peut être réalisé par exemple par roulage d'une tôle métallique. Cette tôle peut être réalisée en matériau magnétique, par exemple en acier.
Chaque aimant permanent 52 présente des faces intérieure 63 et extérieure 64, comme on peut le voir sur la figure 6.
Ces faces 63 et 64 sont définies par des portions de cylindre de révolution de manière à ce que lorsque tous les aimants 52 sont placés sur le support 51 les faces 62 et 64 de l'ensemble des aimants forment deux surfaces sensiblement cylindriques concentriques.
Chaque aimant 52 comprend en outre deux faces latérales 65 convergeant en direction du centre du support 51.
Des portions de fixation en creux 67 sont formées sur chaque face 63 des aimants permanents 52 en vue de permettre le maintien de ces aimants sur le support 51 à l'aide des pattes 55.
Dans l'exemple considéré, chaque portion de fixation 67 est formée par une encoche débouchant sur un bord axial 69 de l'aimant 52.
L'encoche 67 présente une forme sensiblement rectangulaire. En variante, l'encoche peut présenter toute autre forme appropriée.
Les dimensions et la forme des encoches 67 sont sélectionnées de manière à épouser la branche 58 des pattes 55 lorsque les aimants 52 sont mis en place sur le support 51.
Ainsi une fois les aimants en place sur le support 51 , chaque branche 58 s'engage dans une encoche 67 d'un aimant 52 et chaque branche 57 s'applique contre une extrémité axiale de l'aimant 52. Les aimants 52 sont alors maintenus dans les directions radiale et circonférentielle, comme illustré sur la figure 8.
Ces aimants 52 sont mis en place sur le support 51 par encliquetage, à savoir par déformation élastique des pattes 55. En variante, les pattes 55 peuvent être rabattues par pliage sur les aimants
52, une fois ceux-ci en place sur le support 51.
La profondeur des encoches 67 est sensiblement égale à l'épaisseur des branches 58 des pattes 55 de sorte que ces branches 58 ne font pas saillie dans l'entrefer de la machine électrique. Les aimants 52 sont réalisés notamment par frittage, et les encoches 67 sont issues de ce frittage. En variante, ces encoches 67 peuvent être réalisées par enlèvement de matière.
La paroi cylindrique pleine 53 peut servir de virole à l'intérieur de la culasse 61 pour diminuer la saturation magnétique et permettre de diminuer, le cas échéant, l'épaisseur de la culasse 61.
Dans l'exemple considéré, les aimants 52 sont placés sur le support 51 en contact deux à deux. Ainsi on évite la présence d'entrefer entre des faces latérales 65 des aimants 52.
Bien entendu, le nombre d'aimants permanents 52 peut être différent de 24, en fonction des besoins.
Par exemple, comme illustré sur la figure 10, le stator peut comporter 8 aimants permanents 52 fixés sur un support 51 pourvu de 8 paires de pattes 55.
Notamment lorsque l'on prévoit d'utiliser un nombre d'aimants relativement faible, par exemple inférieur à 8, chaque aimant ayant alors des dimensions plus importantes, il peut être avantageux de maintenir chaque aimant à l'aide davantage de pattes 55. Par exemple, chaque aimant 55 peut être maintenu par quatre pattes.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, les aimants permanents comportent des encoches. On ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque l'on met en place sur le support un ou plusieurs aimants permanents dépourvus de portion de fixation en creux ou en relief, notamment dépourvu d'encoches 67 telles que décrites ci-dessus.
On a illustré en référence aux figures 1 1 à 13 un tel exemple de mise en œuvre de l'invention, dans lequel une pluralité d'aimants permanents 70 identiques, sans portion de fixation en creux ou en relief, au nombre de 24 dans l'exemple décrit, sont mis en place sur un support 71 .
Chaque aimant 70 présente des faces radialement intérieure 74 et extérieure 75 sensiblement en portions de cylindre concentriques, ainsi que des faces latérales 76 convergeant radialement vers l'intérieur. Le support 71 est initialement à plat pour permettre la mise en place des aimants permanents 70, comme illustré sur la figure 12.
Ce support 71 comporte une pluralité de branches 78 parallèles à l'axe X ayant chacune à des extrémités opposées des pattes 79 pour maintenir les aimants 70. Les pattes 79 s'étendent perpendiculairement à la branche 78 correspondante et présentent chacune une forme sensiblement rectangulaire.
Le support 71 est en outre pourvu d'une pluralité de languettes 80, perpendiculaires aux branches 78, chaque languette s'intercalant entre deux aimants 70 consécutifs, de manière de maintenir ces aimants angulairement et radialement.
Du fait de la présence de ces languettes 80, un faible entrefer sépare deux aimants 70 consécutifs. La structure aimantée formée par les aimants 70 est avantageusement dépourvue de zone interrompue, correspondant à l'entrefer, ayant une ouverture d'angle électrique supérieure à 1 °, notamment 2° ou 5°. Le nombre, les dimensions et la forme des languettes 80 sont choisis notamment en fonction des aimants 70 à maintenir.
Le support 71 comporte des portions 82 formant charnière de largeur réduite et permettant de faciliter l'enroulement de ce support 71 une fois les aimants 70 posés dessus. Les portions 82 sont alternées avec les branches 78. Le support 71 est par exemple réalisé par découpe et pliage d'une bande de tôle métallique. Ce support 71 présente des découpes 83 laissant la face extérieure 75 des aimants 70 partiellement découverte.
Des bras 85 sont prévus à une extrémité du support 71 pour maintenir celui-ci à l'état enroulé.
Ces bras 85 sont par exemple engagés dans des encoches 86 réalisées sur des pattes 79, à une extrémité opposée du support 71 .
En variante, le support 71 peut être agencé pour pouvoir être maintenu à l'état enroulé seulement par sa mise en place dans la culasse. L'exemple qui vient d'être décrit peut, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, être adapté pour un nombre d'aimants inférieur à 24, par exemple 12, 8, 6, 4, 3 ou 2.
Dans les exemples décrits ci-dessus, le support des aimants est réalisé d'un seul tenant, notamment en tôle découpée et pliée. On représenté sur les figures 14 à 16 différents éléments d'un stator 90 conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention, comportant un support 91 formé par deux pièces séparées 92.
Chaque pièce 92 est réalisée à partir d'une bande de tôle découpée repliée à plat pour conférer à cette pièce 92 une forme annulaire, comme illustré sur la figure 17.
Bien entendu, les pièces 92 peuvent être réalisées dans d'autres matériaux.
Le diamètre extérieur des pièces 91 est égal au diamètre intérieur de la culasse 94 dans laquelle le support 91 avec des aimants permanents 95 est mis en place. Chaque pièce 92 comporte une pluralité de pattes 97 de maintien des aimants 95. Ces pattes 97 présentent par exemple une forme sensiblement rectangulaire.
Certaines de ces pattes 97 s'étendent radialement et s'interposent chacune entre deux aimants 95 voisins disposés sur une circonférence de la pièce 92 correspondante. D'autres pattes 97 s'étendent sensiblement suivant la circonférence de la pièce 92, en regard deux à deux, pour maintenir les aimants 95 dans une direction radiale.
Les aimants 95 comportent chacun deux paires d'encoches 99 de forme sensiblement rectangulaire, agencées pour recevoir les pattes 97 des pièces 92 lorsque les aimants 95 sont montés sur les pièces 92, celles-ci étant alors disposées aux extrémités opposées des aimants 95.
Deux des encoches 99 sont situées sur une face extérieure 100 de l'aimant et les deux autres encoches 99 sur une face intérieure 101 . Ces encoches 99 débouchent sur des bords d'extrémité 102 de l'aimant 95.
Dans l'exemple considéré, les aimants 95 sont de deux types. Un premier groupe 95a d'aimants sont appelés aimants principaux, lesquels présentent une aimantation de direction radiale de manière à définir des pôles Nord et Sud alternés. Un deuxième groupe 95b d'aimants 95 définissent des aimants auxiliaires, chacun étant disposé entre deux aimants principaux, ces aimants auxiliaires présentant une aimantation de direction sensiblement orthoradiale.
Un tel aimant auxiliaire est représenté sur la figure 14.
La présence des aimants auxiliaires permet de réduire les fuites magnétiques.
Les aimants auxiliaires peuvent présenter la même épaisseur, mesurée dans la direction radiale, que celle des aimants principaux.
En variante, les aimants auxiliaires peuvent présenter une épaisseur différente de celle des amants principaux. II est possible de positionner les aimants auxiliaires de manière à ménager un espace entre ces aimants et la culasse 94. Autrement dit les aimants auxiliaires ne sont pas plaquées contre cette culasse 94.
L'espacement entre les aimants auxiliaires et la culasse est avantageusement déterminé par le positionnement des pattes 97 qui maintiennent ces aimants. Dans une variante non illustrée, les aimants 95 peuvent être agencés de manière à présenter deux transitions angulaires ou plus, comme décrit plus haut.
Les pièces 92 comportent en outre des languettes 103 permettant de solidariser ces pièces 92 à la culasse 94 par boutonnage. D'autres moyens appropriés de fixation du support 91 peuvent être utilisés.
Les pièces 92 du support 91 et les aimants 95 peuvent former un ensemble autonome avant emmanchement dans la culasse 94, ce qui peut permettre de simplifier les opérations d'assemblage.
Dans l'exemple illustré, la machine électrique comporte six pôles. Eventuellement les pattes 97 qui s'étendent radialement peuvent être supprimées, et le maintien en rotation des aimants 95 est assuré par la coopération des pattes 97 circonférentielles avec les encoches 99 des aimants 95.
Il est alors possible d'éviter la présence d'entrefer entre les aimants principaux et les aimants auxiliaires, ce qui peut permettre d'améliorer l'efficacité de la machine électrique.
Dans l'exemple qui vient d'être décrit, les pièces 92 sont réalisées par découpe et pliage.
En variante, les pièces 92 du support 91 peuvent réalisées par découpe et emboutissage, comme illustré sur la figure 18.
Dans l'exemple de mise en œuvre de la figure 18, le support 92 porte une alternance d'aimants principaux et d'aimants auxiliaires 95.
Les aimants principaux 95 peuvent être dépourvus d'encoches 99, comme illustré sur les figures 19 à 21 . Dans ce cas, le maintien de chaque aimant principal 95 contre la culasse 94 est obtenu non pas grâce à des pattes circonférentielles 97 mais à la forme des faces latérales 105 de l'aimant 95.
Comme représenté sur la figure 21 , les faces 105 présentent chacune une portion plane 106 sur laquelle s'applique une patte 97 orientée sensiblement radialement. Les portions 106 et les pattes 97 sont agencées de manière à ce que ces pattes 97 exercent sur les côtés de l'aimant 95 deux contraintes T1 donnant une contrainte résultante T2 radiale ayant tendance à appliquer l'aimant 97 contre la culasse. Comme illustré sur la figure 19, le support 92 comporte des pattes 97 pour le maintien des aimants auxiliaires 95.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en œuvre qui viennent d'être décrits.
Dans le cas où l'on souhaite éviter la présence sur les aimants de portions de fixation en creux ou en relief, notamment d'encoches, il est possible de prévoir, sur le support des aimants, des pattes pour s'appliquer uniquement sur une face intérieure des aimants, sans patte de maintien s'appliquant sur la face extérieure des aimants. Les pattes du support s'étendent sur un diamètre inférieur au diamètre inscrit dans l'ensemble des aimants montés sur le support. Il s'agit de garantir que le rotor peut toujours être monté correctement dans le stator.
Par ailleurs, l'une au moins des portions de fixation des aimants permanents peut être formée, si on le souhaite, par un ou plusieurs bourrelets faisant saillie sur une face intérieure ou extérieure de l'aimant, la patte de maintien du support étant agencé pour coopérer avec ce ou ces bourrelets pour assurer son maintien radial et angulaire.
Dans un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, le support 51 précité peut être agencé pour recevoir une alternance d'aimants principaux et d'aimants auxiliaires, respectivement de directions d'aimantation radiale et orthoradiale.
Les pattes de maintien des aimants sur le support peuvent présenter une forme autre que rectangulaire, par exemple en trapèze.
Dans les exemples illustrés sur les figures 22 et 23, les aimants permanents 95 comportent des encoches 110 s'étendant chacune sur une tranche axiale 111 de l'aimant.
Dans l'exemple de la figure 22, chaque encoche 110 présente une forme sensiblement rectangulaire, avec une pente inclinée sélectionnée de manière à ce que qu'une patte de maintien engagée dans cette encoche permette un maintien à la fois radial et angulaire.
Dans l'exemple de la figure 23, chaque encoche 110 présente une forme trapézoïdale avec la grande base 112 située sur une circonférence intérieure, de manière à assurer un maintien à la fois radial et angulaire.
Dans une variante de la figure 6, il est possible de former des encoches sur les faces latérales 65 des aimants.
On a représenté sur la figure 24 une structure aimantée 5 selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, présentant un vecteur d'aimantation au sein de la structure aimantée 5 qui varie de manière sensiblement sinusoïdale sur toute la circonférence de cette structure 5.
En variante, l'aimantation peut présenter un profil sinusoïdal seulement sur certains secteurs de la structure 5, et non sur toute sa circonférence.
Dans l'exemple considéré, la structure aimantée 5 comprend six pôles magnétiques N et S.
La figure 26 illustre la variation, en fonction de l'angle, des champs Bn.no- load (induction à vide), Bn.arm.reac (induction liée à la réaction d'induit) et Bn. resuit (induction résultante de Bn.no-load et Bn.arm.reac), pour la structure aimantée 5 illustrée à la figure 24. L'induction Bn. resuit est sensiblement sinusoïdale, et le décalage angulaire de la ligne neutre (où l'induction s'annule) est d'environ 5°, comme mieux visible sur la figure 27.
En comparaison, la figure 25 illustre ces mêmes champs pour une structure aimantée avec une aimantation exclusivement radiale. L'induction Bn. resuit présente sensiblement un profil en trapèze, et le décalage angulaire de la ligne neutre est d'environ 30°, c'est-à-dire bien plus important que dans l'invention.
Contrairement au cas de l'aimantation exclusivement radiale où, en charge, une force électro-motrice est produite dans le sens d'une dégradation des conditions de commutation (effet retardant sur l'inversion du courant dans le rotor, et donc un accroissement de pertes par arcs électriques), il est possible, grâce à l'invention, de compenser de manière satisfaisante la faible dégradation de ces conditions de commutation du fait d'un faible décalage angulaire. L'invention peut permettre d'introduire un décalage angulaire supplémentaire de manière à ce que l'inversion du courant soit accélérée, sans les inconvénients habituels d'une aimantation radiale.
Grâce à l'invention, un niveau d'induction plus localisé est mis à profit pour générer une force électro- motrice accélérant l'inversion du courant, le long d'une loi linéaire associée au profil local d'un sinus, ce qui permet de faciliter une définition robuste de la machine électrique, sans l'inconvénient d'une importante perte de couple puisqu'un décalage angulaire plus faible est suffisant pour commuter de façon centrée autour de la région à induction nulle. Par ailleurs, il est possible d'imposer un décalage angulaire important pour améliorer encore la commutation car la structure aimantée 5 selon l'invention permet de disposer d'un 'réservoir de couple' utilisable en fonction des besoins de la machine, l'invention permettant une augmentation du couple à mêmes qualité et quantité d'aimants. Ce décalage angulaire peut être choisi supérieur à 10° électriques, ou 20° électriques comme dans l'exemple décrit (voir figure 28).
L'invention permet encore une réduction des pertes fer dans l'induit du fait qu'en induction sinusoïdale, les inconvénients liés aux harmoniques sont atténués. Le bruit magnétique peut être réduit également.

Claims

Revendications
1. Machine électrique tournante à courant continu, notamment pour un démarreur (1 ) de véhicule automobile, la machine comportant :
- un stator (3) comportant une structure aimantée à aimantation permanente, s'étendant suivant une circonférence du stator,
- un rotor (2),
- un groupe de balais (13, 14) agencés pour permettre l'alimentation électrique du rotor par commutation du courant électrique dans des sections du rotor, la machine étant caractérisée par le fait que la structure aimantée (5) du stator comporte au moins un secteur, entre deux pôles magnétiques (N ; S) consécutifs de cette structure, présentant un vecteur d'aimantation variant de manière sensiblement sinusoïdale lorsque l'on se déplace sur la circonférence du stator (3), et par le fait que le décalage angulaire de la ligne neutre est choisi de manière à améliorer la commutation lors du fonctionnement de la machine.
2. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le décalage angulaire de la ligne neutre est supérieur à 15° électriques, voire à 20° électriques.
3. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le vecteur d'aimantation au sein de la structure aimantée varie de manière sensiblement sinusoïdale sur toute la circonférence de cette structure.
4. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la structure aimantée comprend au moins un secteur présentant un vecteur d'aimantation variant de manière non- sinusoïdale, par exemple avec une direction radiale dans le secteur, ce secteur s'étendant notamment sur un angle électrique supérieur à 10°, notamment 20°.
5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, formant un démarreur de véhicule automobile, caractérisée par le fait qu'elle présente une forte réaction d'induit.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un réducteur de vitesses.
7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est du type six pôles ou plus.
8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la structure aimantée comporte au moins un aimant permanent réalisé à base de NdFeB, notamment fritte.
9. Machine électrique tournante à courant continu, notamment pour un démarreur (1 ) de véhicule automobile, la machine comportant :
- un stator (3) comportant une structure aimantée à aimantation permanente, s'étendant suivant une circonférence du stator, - un rotor (2),
- un groupe de balais (13, 14) agencés pour permettre l'alimentation électrique du rotor par commutation du courant électrique dans des sections du rotor, la machine étant caractérisée par le fait que la structure aimantée (5) du stator comporte au moins un secteur (40c) présentant une aimantation de direction différente de directions radiale (F1 ) et orthoradiale (F2) du stator.
10. Machine selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le secteur avec une aimantation de direction différente de directions radiale et orthoradiale s'étend sur un angle électrique supérieur e 10°, notamment 20°.
11. Machine selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée par le fait que la direction d'aimantation dans ledit secteur (40c) à aimantation de direction différente de directions radiale et orthoradiale forme avec la direction orthoradiale du stator un angle compris par exemple entre 5° et 85°, notamment entre 10° et 80°.
12. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 , caractérisée par le fait que l'aimantation au sein de la structure aimantée (5) présente une direction non parallèle à elle-même lorsque l'on se déplace sur un tour du stator.
13. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée par le fait que la direction de l'aimantation au sein de la structure aimantée, par rapport à une direction radiale, varie sans saut angulaire supérieure à 90°, notamment sans saut angulaire supérieur ou égal à 45°, lorsque l'on se déplace sur la circonférence du stator.
14. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée par le fait que la structure aimantée (5) du stator est disposée contre une culasse (4) et présente une aimantation choisie de manière à ce que le champ magnétique généré par la structure aimantée à l'extérieur de celle-ci, et mesuré en l'absence de la culasse, soit plus faible que le champ généré à l'intérieur de la structure aimantée, l'énergie magnétique à l'extérieur de la structure aimantée étant notamment inférieure à 20% de l'énergie magnétique à l'intérieur de la structure.
15. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée par le fait que, entre deux pôles magnétiques (N ; S) consécutifs de la structure aimantée, l'angle entre la direction d'aimantation de la structure et une direction radiale du stator varie de manière monotone lorsque l'on se déplace d'un pôle magnétique vers un pôle suivant.
16. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisée par le fait que la structure aimantée du stator comporte une pluralité d'aimants permanents, l'un au moins des aimants (40c) présentant, dans une région centrale suivant une circonférence du stator, une aimantation de direction d'aimantation différente de directions radiale et orthoradiale.
17. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 16, caractérisée par le fait que la structure aimantée du stator comporte une pluralité d'aimants permanents, l'un au moins des aimants permanents (40c) présentant en tout point une aimantation de direction d'aimantation différente de directions radiale et orthoradiale.
18. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 17, caractérisée par le fait que la structure aimantée du stator comporte au moins deux aimants permanents (40a) définissant deux pôles magnétiques consécutifs de la structure aimantée et par le fait que cette structure comprend en outre au moins deux aimants permanents (40b, 40c) interposés entre lesdits deux aimants définissant les pôles.
19. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 18, caractérisée par le fait que la structure aimantée présente une épaisseur, mesurée suivant une direction radiale de la structure aimantée, sensiblement constante lorsque l'on se déplace circonférentiellement d'un pôle magnétique de la structure vers un pôle suivant.
20. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 19, caractérisée par le fait que la structure aimantée (5) est dépourvue de zone interrompue ayant une ouverture d'angle électrique supérieure à 1 °, notamment 2° ou 5°.
21. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 20, caractérisée par le fait qu'elle est du type six pôles ou plus.
22. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 21 , caractérisée par le fait que la structure aimantée comporte un nombre d'aimants permanents strictement supérieur au nombre de pôles de la machine, notamment supérieur ou égal à deux fois le nombre de pôles.
23. Machine selon la revendication précédente, étant de type six pôles, caractérisée par le fait que la structure aimantée comporte 24 aimants permanents (40a, 40b, 40c).
24. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 21 , caractérisée par le fait que la structure aimantée comporte un nombre d'aimants permanents (41 ) inférieur ou égal au nombre de pôles de la machine, étant notamment égal à la moitié du nombre de pôles.
25. Machine électrique tournante, notamment pour démarreur de véhicule automobile, comportant un rotor et un stator comprenant au moins un aimant permanent et au moins un support de l'aimant permanent, la machine étant caractérisée par le fait que le support de l'aimant comporte au moins une patte (55 ; 97) et l'aimant (52 ; 95) comporte au moins une portion de fixation en creux ou en relief (67 ; 99) agencée pour coopérer avec la patte du support lorsque l'aimant est mis en place sur ce support, et par le fait que ledit au moins un aimant permanent comporte des faces intérieure et extérieure, la face intérieure étant en regard du rotor, la portion de fixation de l'aimant étant réalisée, notamment entièrement, sur l'une des faces intérieure (63 ; 101 ) et extérieure (100) de l'aimant (52 ; 95).
26. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que la portion de fixation est formée par une encoche (67 ; 99) réalisée sur une face de l'aimant.
27. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que l'encoche débouche sur un bord d'extrémité axiale (69 ; 102) de l'aimant.
28. Machine selon l'une des revendications 26 et 27, caractérisée par le fait que l'encoche (67 ; 99) présente une forme sensiblement rectangulaire.
29. Machine selon l'une quelconque des revendications 26 à 28, caractérisée par le fait que la patte (55 ; 97) du support présente une forme épousant sensiblement celle de l'encoche, la patte étant notamment sensiblement rectangulaire.
30. Machine selon l'une quelconque des revendications 25 à 29, caractérisée par le fait que des portions de fixation en creux ou en relief sont réalisées sur une face seulement de l'aimant, notamment une face intérieure.
31. Machine selon l'une quelconque des revendications 25 à 29, caractérisée par le fait que des portions de fixation en creux ou en relief sont réalisées à la fois sur des faces intérieure (101 ) et extérieure (100) de l'aimant.
32. Machine selon l'une quelconque des revendications 25 à 31 , caractérisée par le fait que l'aimant est réalisé par frittage, la portion de fixation de l'aimant étant issue du frittage.
33. Machine selon l'une quelconque des revendications 25 à 32, caractérisée par le fait que la patte (97) du support est rabattue contre la portion en creux ou en relief de l'aimant.
34. Machine électrique tournante, notamment pour démarreur de véhicule automobile, du type à N pôles magnétiques, comportant un stator (3) comprenant : - une pluralité d'aimants permanents (52 ; 70 ; 95), le nombre d'aimants étant strictement supérieur au nombre de pôles de la machine,
- un support (51 ; 71 ; 91 ) portant de manière solidaire tous les aimants permanents du stator.
35. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le support (51 ; 71 ; 91 ) est agencé pour maintenir les aimants permanents à l'une au moins de leurs extrémités axiales.
36. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le support comporte une pluralité de pattes (55 ; 79 ; 97) agencées pour maintenir les aimants à l'une au moins de leurs extrémités axiales.
37. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à 36, caractérisée par le fait que l'une au moins des pattes du support est rabattue, notamment par pliage, sur l'aimant permanent pour assurer le maintien de celui-ci.
38. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à37, caractérisée par le fait que le support (51 ; 71 ) est réalisé d'un seul tenant.
39. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à 37, caractérisée par le fait que le support (91 ) comporte au moins deux pièces (92) séparées, dont l'une au moins est notamment disposée à l'une des extrémités axiales des aimants permanents.
40. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à 39, caractérisée par le fait que le support (71 ) est déformable, notamment pour être enroulé, et agencé de manière à permettre la mise en place des aimants sur le support avant enroulement de celui-c.
41. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le support (71) comporte une pluralité de branches (78) parallèles chacune ayant à ses deux extrémités opposées des pattes (79) de maintien des aimants permanents.
42. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à 41 , caractérisée par le fait que le support (51 ) est préformé de manière à présenter une forme cylindrique avant la mise en place des aimants permanents.
43. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à 42, caractérisée par le fait que le support comporte une pluralité de languettes (80), chacune s'intercalant entre deux aimants permanents consécutifs.
44. Machine selon l'une quelconque des revendications 34 à 43, caractérisée par le fait que le support est réalisé au moins partiellement en tôle métallique.
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