EP4233152A1 - Machine electrique synchro-reluctante a ponts tangentiels ouverts - Google Patents

Abstract

L'invention vise à réduire le court-circuit magnétique en ouvrant les ponts tangentiels, ce qui a pour impact d'augmenter le flux magnétique dans l'entrefer et donc d'améliorer les performances électromagnétiques de la machine synchro-reluctante.

Description

MACHINE ELECTRIQUE SYNCHRO-RELUCTANTE A PONTS TANGENTIELS OUVERTS

Domaine technique

La présente invention se rapporte à une machine électrique tournante, notamment une machine électrique synchro-réluctante (assistée d'aimants permanents), et concerne plus particulièrement les ponts tangentiels se situant au niveau de la périphérie du rotor. Généralement, une telle machine électrique comporte un stator et un rotor disposés coaxialement l'un dans l'autre.

Dans les machines synchro-réluctantes, l'architecture du rotor joue un rôle important dans le principe de fonctionnement de ce type de machine. Dans les machines synchro- réluctantes à barrières de flux assistées par des aimants permanents, le principal paramètre de conception qui contrôle le compromis entre performance électromagnétique et résistance mécanique est l'épaisseur des ponts, qui relient les différentes parties séparées par les barrières de flux. Ces ponts génèrent un chemin à faible réluctance qui court-circuite les barrières de flux et fait reboucler le flux magnétique créé par les aimants permanents directement sur eux sans générer d’effet magnétique pour le fonctionnement de la machine électrique. Pour augmenter les performances de la machine, on cherche à réduire autant que possible l'épaisseur des ponts ou de les éliminer si possible.

Technique antérieure

Le rotor d’une machine électrique synchro-réluctante assistée d’aimants permanents est habituellement formé d'un corps de rotor avec un empilage de tôles placé sur un arbre de rotor. Ces tôles comprennent des logements pour des aimants permanents et des perforations pour créer des barrières de flux permettant de diriger radialement le flux magnétique des aimants vers le stator et pour favoriser la création d’un couple reluctant.

Ce type de rotor est généralement logé à l'intérieur d'un stator qui porte des bobinages électriques permettant de générer un champ magnétique permettant d'entraîner en rotation le rotor.

Comme cela est décrit dans la demande de brevet WO2016188764, le rotor d’une machine synchro-réluctante peut comprendre une pluralité d'évidements axiaux qui traversent les tôles de part en part. Une première série d'évidements axiaux, disposés radialement les uns au-dessus des autres et à distance les uns des autres, forment des logements pour des générateurs de flux magnétiques, ici des aimants permanents sous forme de barreau rectangulaire. Cependant, il a été constaté que les harmoniques de force contre- électromotrice et l'ondulation du couple sont importants dans ce type de machine synchrone à réluctance assistée d'aimants permanents. Ceci peut générer des à-coups et des vibrations au niveau du rotor en entraînant un inconfort d'utilisation de cette machine.

La demande de brevet WO2018083639 décrit un rotor d'un moteur synchrone à réluctance réalisé par un empilement d’une pluralité de tôles superposées, dont chacune comporte deux séries d'ouvertures. Dans certaines ouvertures on introduit des matériaux comme le cuivre afin de faire fonctionner le moteur en mode asynchrone. Dans ce cas de figure, on peut ouvrir les barrières de flux sur la périphérie du rotor afin de favoriser la création du champ magnétique.

Un objectif général visé par l’invention est de réaliser un meilleur guidage du champ magnétique dans une machine électrique synchro-réluctante assistée d’aimants permanents afin de réduire les vibrations au niveau du rotor, en particulier en ouvrant les ponts tangentiels, tout en conservant une bonne tenue mécanique.

Résumé de l’invention

L’invention vise à réduire le court-circuit magnétique en ouvrant les ponts tangentiels, ce qui a pour impact d’augmenter le flux magnétique dans l’entrefer et donc d’améliorer les performances électromagnétiques de la machine synchro-reluctante.

Ce dispositif a été optimisé afin d’assurer une réduction de l’ondulation de couple, une augmentation de couple surtout à basse vitesse de rotation et une réduction du contenu harmonique à vide.

Selon l’invention, une machine électrique synchro-reluctante comprend un rotor et un stator. Le rotor comprenant p paires de pôles magnétiques, chaque pôle magnétique comportant un axe de pôle magnétique, chaque pôle magnétique comprenant une pluralité d’aimants permanents espacés dans une direction radiale dudit rotor. Le rotor comprend une pluralité de barrières de flux, une pluralité de ponts radiaux agencés entre les aimants permanents et les barrières de flux et une pluralité de ponts tangentiels agencés aux extrémités des barrières de flux faisant face à la périphérie du rotor. Les ponts tangentiels comprennent une largeur (a) selon un axe radial dudit rotor et une ouverture (b) selon une direction tangentielle audit axe radial.

Selon un mode de réalisation, chaque pôle magnétique est composé d’au moins deux aimants positionnés dans des évidements axiaux. Selon un mode de réalisation, chaque pôle comprend au moins deux barrières de flux espacées radialement, chaque dite barrière de flux comprenant un évidement axial et une paire de deux évidements inclinés, lesdits évidements inclinés étant positionnés de part et d’autre de chaque évidement axial et lesdites barrières de flux ont sensiblement une forme de U.

Selon un mode de réalisation, le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) satisfait l’expression suivante : 1a<b<3a, de préférence 2a<b<3a.

Selon un mode de réalisation, les deux évidements inclinés d’au moins une paire de deux évidements inclinés comprennent chacun un aimant permanent et le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) satisfait l’expression suivante : 1a<b<3a.

Selon un mode de réalisation, l’ouverture des ponts tangentiels est située sensiblement au centre desdits ponts tangentiels.

Selon un mode de réalisation, l’ouverture d’au moins un ensemble des ponts tangentiels est située de manière excentrée par rapport au centre desdits ponts tangentiels.

Selon un mode de réalisation, les barrières de flux ont une section radiale sensiblement constante.

Selon un mode de réalisation, lesdites ouvertures desdits ponts tangentiels ont une forme radiale sensiblement rectangulaire.

Selon un mode de réalisation, ledit rotor est formé par un empilage de tôles agencé sur un arbre de rotor, lesdites tôles étant en matériau ferromagnétique.

Selon un mode de réalisation, l’entrefer séparant ledit rotor et ledit stator a une épaisseur radiale variable, continuellement ondulante.

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.

Liste des figures

La figure 1A illustre, schématiquement une portion de la coupe radiale d’un rotor afin d’illustrer le positionnement des aimants permanents, des barrières de flux et des ponts à l’intérieur du rotor selon un mode de réalisation de l’invention. La figure 1 B illustre, schématiquement, une portion de la coupe radiale d’un rotor sans les aimants permanents selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 2 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un pont tangentiel fermé et un pont tangentiel ouvert.

La figure 3A illustre le tracé du couple moyen et la figure 3B illustre l’ondulation en fonction de la longueur de l’ouverture normalisée (^).

La figure 4 illustre la variation du couple en fonction de la vitesse selon un exemple de réalisation.

La figure 5 illustre l’évolution du couple moyen en fonction de la position électrique selon un exemple de réalisation.

La figure 6 illustre l’évolution de la tension à vide à une rotation de 8000 tours/min en fonction de la position électrique selon un exemple de réalisation.

Description détaillée de l’invention

La présente invention concerne une machine électrique synchro-réluctante assistée d’aimants permanents. Classiquement, une telle machine électrique comprend un rotor et un stator.

Dans une machine électrique synchro-réluctante assistée d’aimants permanents, des espaces vides de matière sont aménagés dans le rotor. Ces espaces vides sont appelés barrières de flux. Dans la majorité des cas les barrières de flux sont constituées d’air mais elles peuvent aussi être remplacées par un matériau amagnétique et utiliser une forme spécifique, par exemple en queue d’aronde afin d’augmenter la tenue mécanique.

De plus, des ponts métalliques sont prévus sur le rotor à la tenue mécanique du rotor. Ces ponts relient les différentes parties du rotor séparées par les barrières de flux. Ces ponts font apparaître un flux de fuite dans les barrières de flux et font perdre en performance électromagnétique. L’épaisseur des ponts dépend de la vitesse à laquelle le rotor va tourner. Lorsqu’on souhaite augmenter cette limite de vitesse, il faudrait augmenter l’épaisseur des ponts pour assurer la bonne tenue mécanique, ce qui va à l’encontre de bonnes performances électromagnétique. Dans le but d’augmenter le rapport de saillance du moteur, dans un mode de réalisation, des aimants permanents peuvent être disposés dans les barrières de flux. Les aimants participent à guider la circulation du flux dans l’axe recherché, ce qui occasionne une augmentation de la puissance, du rendement et du couple. Dans les machines synchro-réluctantes, l'architecture du rotor joue donc un rôle important dans le principe de fonctionnement de ce type de machine. Dans les machines synchro-réluctantes à barrières de flux assistées par des aimants permanents, le principal paramètre de conception qui contrôle le compromis entre performance électromagnétique et résistance mécanique est donc l'épaisseur des ponts qui relient les différentes portions du rotor séparées par les barrières de flux. Ces ponts génèrent un chemin à faible réluctance qui court-circuite les barrières de flux et fait reboucler le flux magnétique créé par les aimants permanents directement sur eux sans générer d’effet magnétique pour le fonctionnement de la machine électrique. Pour augmenter les performances de la machine, on peut réduire autant que possible l'épaisseur des ponts.

L’objet de l’invention vise une conception innovante du rotor d’une machine synchro- réluctante assistée par des aimants permanents, avec une structure préférablement de style "Machaon" produisant une forte densité de puissance. Cependant l’objet de l’invention n’est pas limitée aux machines électriques du type "Machaon". En effet, l’objet de l’invention concerne aussi les machines symétriques. La structure du rotor à barrières de type "Machaon" présente l’intérêt d'augmenter du couple moyen et réduire l’ondulation du couple pour différents points de fonctionnement.

Généralement, ce type de machine électrique est composé de deux types de ponts, un pont tangentiel qui court-circuite la barrière côté périphérique du rotor et un pont radial qui court-circuite la barrière côté aimant. Les ponts radiaux sont agencés entre les aimants permanents et les barrières de flux, et les ponts tangentiels sont agencés aux extrémités des barrières de flux à proximité de la périphérie du rotor.

Les figures 1 A et 1 B illustrent, schématiquement et de manière non limitative, une vue partielle d’une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention. L’invention consiste en une machine électrique synchro-reluctante comprenant un rotor (1) et un stator (2). Le rotor (1 ) comprend p paires de pôles magnétiques, chaque pôle magnétique comportant un axe de pôle magnétique (X), chaque pôle magnétique comprenant une pluralité d’aimants permanents (3) espacés dans une direction radiale dudit rotor (1), le rotor (1 ) comprenant une pluralité de barrières de flux, une pluralité de ponts radiaux (5) agencés entre les aimants permanents et les barrières de flux et une pluralité de ponts tangentiels (6) agencés aux extrémités des barrières de flux faisant face à la périphérie du rotor (1). Les ponts tangentiels (6) comprennent une largeur (a) selon un axe radial dudit rotor (1) et une ouverture (b) selon une direction tangentielle audit axe radial. En effet, en raison de la faible influence du pont tangentiel sur la réponse mécanique, cette solution propose d'ouvrir le pont tangentiel. Cette structure permet de réduire les fuites de flux magnétiques dues aux court- circuits magnétiques causés par les ponts tangentiels sans perturber la tenue mécanique. La réduction de cette fuite de flux magnétique implique directement une augmentation de la performance électromagnétique du moteur, augmentant ainsi le couple maximum que le moteur peut générer.

L’invention se donne pour but de réduire le court-circuit magnétique causé par les ponts tangentiels, le court-circuit magnétique a pour impact de réduire le flux magnétique dans l’entrefer et donc diminuer les performances électromagnétiques de la machine, tout en tenant compte de l’impact sur la tenue mécanique.

Selon un mode de réalisation, chaque pôle magnétique est composé d’au moins deux aimants permanents (7) positionnés dans des évidements axiaux, les évidements axiaux sont espacés radialement les uns des autres. La figure 1 illustre, à titre d’exemple, un rotor d’une machine électrique synchro-reluctante avec trois aimants permanents par pôle magnétique mais ce mode de réalisation peut comporter alternativement un autre nombre de 2, 4 ou plus d’aimants permanents. Sur cette figure 1 , on représente 6 barrières de flux (10), 3 ponts radiaux (5) et 3 ponts tangentiels (6) de chaque part de l’axe de pôle magnétique. Les ponts tangentiels (6) consistent en un ensemble de deux branches et un espace d’ouverture entre les deux branches. Cette représentation schématique permet de situer les composants d’un pôle magnétique et peut être reproduite à différents intervalles angulaires sur le rotor.

Selon un mode de réalisation, chaque pôle comprend au moins deux barrières de flux espacées radialement, chaque dite barrière de flux comprenant une paire de deux évidements inclinés (10), lesdits évidements inclinés (10) étant positionnés de part et d’autre de chaque évidement axial (9) dans lesquels sont disposés les aimants permanents. L’ensemble formé par lesdites barrières de flux et les évidements axiaux ont sensiblement une forme de U. La figure 1A illustre, à titre d’exemple, 3 barrières de flux et une configuration avec 4 paires de pôles, mais l’invention concerne également toute machine électrique synchro-reluctante ayant un nombre différent de paires de pôles, comme par exemple 3, 5 ou 6 paires de pôles et un nombre différent de barrières de flux, selon les besoins de la mise en œuvre de l’invention.

Selon un mode de réalisation, le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) peut satisfaire l’expression suivante : 1 a<b<3a. De préférence, le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) peut satisfaire l’expression suivante : 2a<b<3a. Ces gammes de valeurs permettent un effet sur le couple et sur les ondulations de couple. En effet, si l’ouverture de pont est trop faible, le gain sur le couple est trop faible car le flux arrive quand même à se reboucler. A l’inverse, quand l’ouverture est trop grande, il n’y a plus d’intérêt car le champ magnétique sature ailleurs dans la machine. La figure 1 B illustre, à titre d’exemple, une portion de la coupe radiale d’un rotor sans les aimants permanents. Cette figure permet de mettre en évidence la géométrie radiale du rotor. On peut observer les encoches permettant de centrer en position les aimants permanents. Sur cette figure on peut également illustrer la configuration d’une machine selon un mode de réalisation, dans laquelle on trouve uniquement des aimants radiaux (non représentés). Dans cette configuration, les aimants permanents latéraux sont absents.

La figure 2 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un pont tangentiel fermé et un pont tangentiel ouvert selon un mode de réalisation de l’invention. Sur cette figure on retrouve également les dimensions : épaisseur (a) et ouverture (b), qui permettent de caractériser l’invention.

Selon un mode de réalisation, l’ouverture des ponts tangentiels peut être située sensiblement au centre ou, alternativement, de manière excentrée par rapport au centre desdits ponts tangentiels, ce qui peut avoir l’avantage de réaliser une symétrie par rapport à l’axe (X), ou bien pour améliorer les performances magnétiques.

Selon un mode de réalisation, les barrières de flux peuvent avoir une section radiale sensiblement constante. La section des barrières de flux dans le plan radial est directement liée à la section des parties conductrices de flux magnétique dans le même plan. Les parties conductrices de flux magnétique (voir les parties en gris sur la Figure 1) ont une forme sensiblement en forme de U , en parallèle des barrières de flux. Sur la figure 1 on peut observer que les sections conductrices horizontales et inclinées ont une section sensiblement constante, ce qui permet de guider et de conserver la densité du flux magnétique vers la périphérie du rotor.

Selon un mode de réalisation, lesdites ouvertures desdits ponts tangentiels (6) peuvent avoir une forme radiale sensiblement rectangulaire. En effet, l’ouverture du pont en forme rectangulaire est visible sur la Figure 2. Toutefois, la section radiale peut être réalisée également sous d’autres formes, comme par exemple le trapèze, avec les côtés inclinés vers le centre du rotor ou, au contraire vers la périphérie du rotor. D’autres formes géométriques peuvent être choisies selon les techniques de fabrication utilisées.

Selon un mode de réalisation, ledit rotor (1) peut être formé par un empilage de tôles agencé sur un arbre de rotor, lesdites tôles étant en matériau ferromagnétique. Toutefois d’autres modes de réalisation du rotor sont envisageables, comme par exemple le moulage et l’impression 3d (également appelée fabrication additive).

Selon un mode de réalisation, laquelle l’entrefer séparant ledit rotor et ledit stator peut avoir une épaisseur radiale variable, continuellement ondulante. Ce mode de réalisation amplifie les avantages d’une machine ayant des ponts tangentiels ouverts avec les avantages d’une forme de l’entrefer variable afin de rechercher à la fois les performances de couple maximum à basse vitesse d’une machine à faible entrefer et les performances de puissance à haute vitesse de rotation d’une machine à grand entrefer. Selon une variante de ce mode de réalisation, l’entrefer peut avoir une épaisseur comprise entre 0.4 mm et 1 mm et l’épaisseur moyenne dudit entrefer est de préférence égale à 0.6 mm.

Comme il va de soi, l’invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation des évidements, décrits ci-dessus à titre d’exemple, elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Exemples

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon ce mode de réalisation, apparaîtront à la lecture ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.

Selon un premier exemple, on peut mettre en œuvre un rotor simplifié d’une machine synchro-réluctante assistée d’aimants permanents avec quatre paires de pôles, chaque paire de pôles comprenant trois aimants disposés radialement, et six barrières de flux. Dans la suite de la demande, ce type de machine est appelée machine n°1. Il est à noter que la taille de l’ouverture du pont n’impacte pas les performances mécanique de la tôle à partir du moment où la tôle est ouverte. Pour ce mode de réalisation, l’ouverture peut satisfaire l’expression suivante : 1a<b<3a.

Afin d’illustrer les avantages de ce mode de réalisation pour un rotor de type machine n°1 , à titre d’exemple, on analyse des contraintes mécaniques et l’estimation des avantages pour le flux magnétiques comme suit, par comparaison au même rotor sans ouverture des ponts tangentiels :

L’analyse de la contrainte de Von Mises peut être employée en tant que premier critère de tenue mécanique de nos tôles en centrifugation. On constate alors une que la contrainte initialement dans le pont tangentiel se répercute sur le pont radial faisant passer ainsi la contrainte maximale dans le pont radial de 409MPa à 420MPa. Un second critère pour évaluer l’impact sur les performances mécaniques peut être la déformation de la tôle. En conclusion, les ponts tangentiels sont peu sollicités mécaniquement comparé aux ponts radiaux en centrifugation dans le cas de tôles type machine n°1. Ouvrir les ponts tangentiels pour améliorer les performances électromagnétiques a donc un impact faible sur la dégradation de la fiabilité mécanique. Concernant l’impact au niveau électromagnétique, la largeur de l’ouverture a un impact significatif sur les performances électromagnétiques. Sur la figure 3A, on trace l’évolution du couple moyen, et respectivement sur la figure 3B l’ondulation en fonction de la longueur de l’ouverture normalisée (^). Sur l’axe des abscisses des figures 3A et 3B, on retrouve la variation du rapport (a/b) sans dimension. Sur l’axe des ordonnées de la figure 3A, on retrouve la variation du couple à courant maximal et basse vitesse exprimée en Nm, et sur l’axe des ordonnées de la figure 3B, on retrouve la variation de l’ondulation de couple, exprimée en %. On constate alors sur la figure 3A que le couple moyen augmente jusqu’à atteindre un plateau pour une ouverture autour de 3 fois l’épaisseur du pont (a). De la même façon, l’ondulation diminue puis a tendance à augmenter. Ainsi on peut définir dans notre cas un idéal pour une ouverture autour de 1 à 3 fois l’épaisseur de pont (a).

Finalement, on peut exprimer l’avantage de ce mode de réalisation sous la forme du graphique de la figure 4, qui représente la variation du couple, sur l’axe des ordonnées, exprimé en Nm en fonction de la vitesse, sur l’axe des abscisses, exprimée en tours/min. Les deux courbes A et B représentent une machine avec les ponts tangentiels ouverts (A) et respectivement une machine avec les ponts tangentiels fermés (B). Sur cette figure 4, on peut constater que le gain était toujours présent à haute vitesse et permet de gagner plusieurs kW à haute vitesse. On constate un gain sur toute la plage de vitesse, permettant d’augmenter la puissance maximale de la machine ainsi que la puissance à haute vitesse.

Selon une variante de ce mode de réalisation, dans laquelle les deux évidements inclinés (10) d’au moins une paire de deux évidements inclinés (10) comprennent chacun un aimant permanent (8) et le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) satisfait l’expression suivante : 1a<b<3a.

Selon un premier exemple, on peut mettre en œuvre un rotor simplifié d’une machine synchro-réluctante assistée d’aimants permanents avec quatre paires de pôles, chaque paire de pôle comprenant trois aimants disposés radialement, six barrières de flux et des aimants permanents latéraux (8) dans les espaces (10). Dans la suite de la demande, ce type de machine est appelée machine n°2.

La machine n°2 est une machine synchro-reluctante assistée par des aimants permanents latéraux (8) et, à titre d’exemple, on analyse des contraintes mécaniques et l’estimation des avantages pour le flux magnétiques comme suit, par comparaison à la même machine électrique sans ouverture des ponts tangentiels :

L’analyse de la contrainte de Von Mises peut être employée en tant que premier critère de tenue mécanique de nos tôles en centrifugation. On constate alors une que la contrainte initialement dans le pont tangentiel se répercute sur le pont radial faisant passer ainsi la contrainte max dans le pont radial de 230MPa à 314MPa. Ici l’impact est plus important que sur la machine n°1 car les aimants latéraux apportent plus de masse en centrifugation et sollicitent les ponts tangentiels plus localement. De plus les ponts sont très fins, proche de la limite de réalisation minimale possible (0.4mm), cela a pour impact que la quantité de matière retirée par la suppression des ponts tangentiels dont l’épaisseur est identique (0.4mm) sur nos designs est proportionnellement plus importante. En résumé, l’impact de la suppression des ponts tangentiels dans cet exemple est moins négligeable sur les performances mécaniques mais celle-ci restent acceptables.

Concernant l’impact au niveau électromagnétique, la largeur de la coupure a un impact significatif sur les performances électromagnétiques. Sur la figure 5, on trace l’évolution du couple moyen, sur l’axe des abscisses, exprimé en N m en fonction de la position électrique, sur l’axe des abscisses, exprimée en °e sur une échelle entre 0 et 60°e, ce qui correspond, dans notre cas de figure sur un rotor à 4 paires de pole magnétique, à un intervalle angulaire de 15° mécanique. Sur la figure 5 on constate un gain de 5N.m (+1.3%) entre les courbes A et B, qui représentent un rotor avec les ponts tangentiels fermés et respectivement avec les ponts tangentiels ouverts. L’analyse de cette figure 5 permet d’observer un autre avantage de ce mode de réalisation, qui consiste en une baisse de l’ondulation. On constate ainsi un gain sur toute la plage de vitesse nous permettant de gagner 2kW environ sur la puissance maximale et la puissance à haute vitesse.

Toujours à titre d’exemple, le tableau 1 suivant reflète la variation de puissance mesurée sur une machine de type machine type n°2 pour la puissance maximale et la puissance obtenue à une vitesse de rotation de 8000 tours/min selon que les mesures concernent une machine de type machine type n°2 pourvue de ponts tangentiels fermés et respectivement sur une machine de type machine type n°2 avec des ponts tangentiels ouverts.

[Table 1]

Sur la figure 6, nous avons tracé l’évolution de la tension à vide (BEMF, de l’Anglais « back electromotive force ») sur l’axe des abscisses, exprimé en V à une rotation de 8000 tours/min en fonction de la position électrique, sur l’axe des abscisses, exprimée en °e sur une échelle entre 0 et 90°e. Les courbes A et B représentent une machine avec des ponts tangentiels fermés et respectivement ouverts. Cette différence est sensiblement négligeable sur la variation de la BEMF mais la différence est surtout visible sur le contenu harmonique. En effet, on peut observer dans les zones avec une amplitude positive et négative maximales un contenu harmonique réduit, ce qui représente une amélioration sensible de la mise en œuvre de ce mode de réalisation.

Claims

Revendications Machine électrique synchro-reluctante comprenant un rotor (1) et un stator (2), le rotor (1) comprenant p paires de pôles magnétiques, chaque pôle magnétique comportant un axe de pôle magnétique, chaque pôle magnétique comprenant une pluralité d’aimants permanents espacés dans une direction radiale dudit rotor (1 ), le rotor (1) comprenant une pluralité de barrières de flux, une pluralité de ponts radiaux (5) agencés entre les aimants permanents et les barrières de flux et une pluralité de ponts tangentiels (6) agencés aux extrémités des barrières de flux faisant face à la périphérie du rotor (1), caractérisé en ce que les ponts tangentiels (6) comprennent une largeur (a) selon un axe radial dudit rotor et une ouverture (b) selon une direction tangentielle audit axe radial. Machine selon la revendication 1 , dans laquelle chaque pôle magnétique est composé d’au moins deux aimants (7) positionnés dans des évidements axiaux. Machine selon la revendication 2, dans laquelle chaque pôle comprend au moins deux barrières de flux espacées radialement, chaque dite barrière de flux comprenant un évidement axial (9) et une paire de deux évidements inclinés (10), lesdits évidements inclinés (10) étant positionnés de part et d’autre de chaque évidement axial (9) et lesdites barrières de flux ont sensiblement une forme de U. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) satisfait l’expression suivante : 1 a<b<3a, de préférence 2a<b<3a. Machine électrique selon l’une des revendications 2 ou 3, dans laquelle les deux évidements inclinés (10) d’au moins une paire de deux évidements inclinés (10) comprennent chacun un aimant permanent (8) et le rapport entre la largeur (a) et l’ouverture (b) satisfait l’expression suivante : 1 a<b<3a. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’ouverture des ponts tangentiels est située sensiblement au centre desdits ponts tangentiels. Machine selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle l’ouverture d’au moins un ensemble des ponts tangentiels est située de manière excentrée par rapport au centre desdits ponts tangentiels. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les barrières de flux ont une section radiale sensiblement constante. Machine électrique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle lesdites ouvertures desdits ponts tangentiels (6) ont une forme radiale sensiblement rectangulaire. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ledit rotor (1 ) est formé par un empilage de tôles agencé sur un arbre de rotor, lesdites tôles étant en matériau ferromagnétique. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’entrefer séparant ledit rotor (1 ) et ledit stator a une épaisseur radiale variable, continuellement ondulante.