FR2498026A1

FR2498026A1 - Moteur electrique sans commutateur ayant des poles magnetiques secondaires

Info

Publication number: FR2498026A1
Application number: FR8200405A
Authority: FR
Inventors: Yukimi Hirose; Ken Enami; Kinzo Wada
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1982-01-13
Publication date: 1982-07-16
Also published as: US4417186A; CH654151A5; JPH036149Y2; AT376330B; DE3200664A1; ATA10682A; JPS57115575U; FR2498026B1; DE3200664C2; GB2091948B; KR830003395U; GB2091948A; KR890001476Y1

Abstract

MOTEUR ELECTRIQUE SANS COMMUTATEUR COMPRENANT UN ROTOR MAGNETIQUE CYLINDRIQUE 7 AYANT DES POLES MAGNETIQUES PRINCIPAUX 7A, 7B, 7C, 7D OU LES POLES NORD ET SUD SONT ALTERNATIVEMENT DISTRIBUES DANS LE SENS PERIPHERIQUE ET UN AXE DE POLES NORD ET SUD DE CHAQUE AIMANT S'ETEND RADIALEMENT, ET DES POLES MAGNETIQUES SECONDAIRES 7 A UNE EXTREMITE DU ROTOR CYLINDRIQUE. LES POLES MAGNETIQUES SECONDAIRES SONT DISPOSES DE FACON QUE LES POLES NORD ET SUD DE CHAQUE ZONE AIMANTEE S'ETENDENT AXIALEMENT. LA ZONE MAGNETIQUE FORMANT CHAQUE POLE MAGNETIQUE SECONDAIRE S'ETEND ANGULAIREMENT THS SUR P2 OU MOINS EN VALEUR ELECTRIQUE. CHACUNE DES ZONES MAGNETIQUES QUI FORME CHAQUE POLE MAGNETIQUE SECONDAIRE PROVOQUE UN CHANGEMENT DONNE DANS LA DISTRIBUTION DE DENSITE DE FLUX MAGNETIQUE AU VOISINAGE D'ELEMENTS DETECTEURS DE POSITION DE ROTATION, DE MANIERE QUE LA POSITION DE ROTATION DU ROTOR PUISSE ETRE DETECTEE AVEC PRECISION. IL EN RESULTE QU'UN CIRCUIT DE COMMUTATION DES COURANTS D'INDUIT SERA COMMANDE PAR L'INFORMATION PRECISE EMANANT DES ELEMENTS DETECTEURS ET QU'AINSI CHAQUE ENROULEMENT D'INDUIT SERA EXCITE DE LA MANIERE DESIREE, CE QUI REDUIT L'ONDULATION DU COUPLE.

Description

MOTEUR ELECTRIQUE SANS COMMUTATEUR AYANT DES POLES

MAGNETIQUES SECONDAIRES.

L'invention se rapporte, d'une manière générale, aux moteurs électriques sans commutateur et, plus particulièrement, à la structure d'un rotor magnétique d'un tel moteur ayant des

éléments détecteurs de position de rotation.

Dans les moteurs électriques sans commutateur classiques, des générateurs de Hall sont prévus pour détecter la position du rotor, de façon à commuter les courants qui circulent respectivement à travers les enroulements d'induit. Les tensions de sortie des générateurs de Hall sont appliquées à un circuit de commutation dans lequel l'excitation des enroulements d'induit s'effectue suivant une certaine séquence. Toutefois, les tensions émanant des générateurs de Hall ne sont pas uniformes et, par conséquent, il est difficile de fournir une chronologie de commutation précise. En outre, du fait que la tension de sortie des générateurs de Hall est relativement faible du fait que la densité du flux magnétique autour de l'extrémité du rotor magnétique cylindrique est plus faible que celle qui règne au voisinage de la surface interne du cylindre, Les tensions basses émanant des générateurs de Hall entraînent une commutation lente des courants d'induit et ainsi, l'angle de circulation du courant d'induit correspondant à la durée d'excitation est apte à augmenter, ce qui détériore le rendement du moteur électrique. Plus précisément, dans les moteurs électriques sans commutateur classiques, une ondulation de couple, c'est-à-dire une variation du couple de rotation, se produit, par suite de l'erreur de détection de la position de rotation. Afin de compenser le défaut ci-dessus des moteurs électriques sans commutateur ayant des générateurs de Hall comme éléments détecteurs de position de rotation, les courants d'entrée des générateurs de Hall sont, dans certains moteurs

classiques, augmentés. Toutefois, de tels moteurs électri-

ques sans commutateur classiques, présentent le problème de la très grande consommation de courant du générateur de Hall.

L'invention se propose d'éliminer les inconvénients ci-

dessus propres aux moteurs classiques sans commutateur.

Elle a pour objet un moteur électrique sans commutateur dans lequel l'ondulation de couple due à l'erreur de détection de la position de rotation a été réduite, tandis que le courant consommé par les éléments détecteurs de position de rotation

est faible.

Le moteur électrique sans commutateur, suivant l'invention comprend un stator muni d'enrculements d'induit polyphasés, un rotor cylindrique ayant des pôles magnétiques principaux comprenant des aimants d'entraînement en rotation formés par aimantation de manière telle que les pôles Nord et Sud soient alternativement disposés sur une circonférence et un axe radial traversant les pôles Nord et Sud de chaque aimant; une pluralité de pôles magnétiques secondaires formés à une extrémité dudit rotor, par aimantation telle qu'un axe qui traverse les pôles Nord et Sud s'étende axialement et que l'angle de la zone aimantée par rapport à l'axe central du rotor soit beaucoup plus faible que celui des pôles magnétiques principaux et inférieur à au moins n/2 -3- radians en valeur électrique; une pluralité d'éléments détecteurs de position de rotation servant à détecter la position des pôles magnétiques secondaires dudit rotor et des moyens de commutation de courant servant à commuter des courants qui circulent à travers les enroulements d'induit polyphasés en fonction des signaux émanant de ladite

pluralité d'éléments détecteurs de position de rotation.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description

détaillée ci-après d'un mode d'exécution préféré.

Au dessin annexé:

La figure 1 est une vue schématique d'un exemple clas-

sique de moteur électrique sans commutateur, vu depuis une extrémité de son arbre La figure 2 est un schéma d'un circuit de commutation des courants d'induit de ce moteur La figure 3A illustre les formes d'ondes des tensions de sortie des générateurs de Hall de la figure 2

La figure 3B représente des formes d'ondes des cou-

rants électriques qui circulent à travers les enrou-

lements d'induit de la figure 2; La figure 4 est un schéma explicatif valable dans le cas o la tension de sortie d'un générateur de Hall, dans l'exemple classique, est devenue supérieure à la tension de sortie de l'autre générateur de Hall;

La figure 5 est un schéma servant à montrer la dif-

férence entre la densité de flux magnétique au voisi-

nage des pôles magnétiques principaux du rotor et la densité de flux magnétique au voisinage de la

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surface terminale des aimants du rotor, dans l'exemple

classique et dans la présente invention respec-

tivement; -

La figure 6 est une vue latérale en section droite partielle d'un mode d'exécution du moteur électrique sans commutateur suivant l'invention;

La figure 7A est une vue de dessus des aimants consti-

tuant le rotor de la figure 6; La figure 7B est une vue latérale en section droite des aimants constituant le rotor des figures 6 et 7A, la coupe étant effectuée suivant VIIB-VIIB; La figure 8 représente la distribution de densité du flux magnétique au voisinage d'une surface terminale du rotor cylindrique ayant des pôles magnétiques secondaires dont l'angle de la zone aimantée est plus faible que ir/8 radian en valeur électrique; La figure 9 est un schéma explicatif valable dans le cas o la tension de sortie d'un générateur de Hall de l'invention est devenue supérieure à la tension de sortie de l'autre générateur de Hall;

La figure 10A est un tableau de formes d'ondes repré-

sentant les tensions de sortie des générateurs de Hall incorporés dans le moteur électrique sans commutateur de la figure 6;et

La figure lOB est un tableau des formes d'ondes repré-

sentant les courants électriques qui circulent à

travers les enroulements d'induit du moteur électri-

que sans commutateur de la figure 6.

Les mêmes éléments ou éléments correspondants sont désignés par des numéros de référence identiques dans toutes

les figures.

Avant de décrire les modes préférés de réalisation de la présente invention, on va décrire, afin d'en faciliter la

compréhension, le moteur électrique classique sans commuta-

teur. La figure 1 est une vue schématique d'un exemple classique de moteur électrique sans commutateur, vu d'un côté de son

arbre. Les références la, lb, lc et ld désignent des enrou-

lements d'induit tétraphasés constituant un stator, les enroulements respectifs étant espacés les uns des autres de r/2 en valeur électrique. Les références 2a, 2b, 2c et 2d désignent des pôles magnétiques principaux quadripolaires,

comprenant des aimants d'entraînement en rotation qui cons-

tituent un rotor o les pôles Nord et Sud des aimants sont alternativement disposés suivant le sens périphérique et o un axe qui passe par les pôles Nord et Sud de chaque aimant s'étend dans la direction du rayon du rotor. Les références HG1 et HG2 désignent des générateurs de Hall qui servent d'éléments détecteurs de position angulaire, détectant la

position en rotation des aimants quadripolaires qui consti-

tuent le rotor mentionné ci-dessus, o les générateurs de

Hall sont espacés de n/2 en termes électriques.

La figure 2 est le schéma d'un circuit de commutation des courants qui circulent à travers les enroulements d'induit d'un moteur de ce type. Bien que l'on indiquera que le circuit commutateur de la figure 2 fonctionne en même temps que le moteur classique de la figure 1, il peut également être utilisé pour le moteur de l'invention, comme on l'indiquera dans la suite. Les transistors Xl, X2, X3 et X4 sont montés en émetteur commun et leurs bases sont respectivement reliées aux bornes de sorties a, b, c et d des générateurs de Hall HG1 et HG2, de façon que ces quatres transistors Xl, X2, X3 et X4 constituent un

amplificateur différentiel à quatre entrées.

-- 6 --

La référence VRl désigne une résistance variable servant à égaliser les potentiels continus aux bornes de sortie des générateurs de Hall HG1 et HG2 et on s'arrange pour que les potentiels continus sur leurs bornes de sortie soient égaux entre eux lorsque les générateurs de Hall HG1 et HG2 sont

situés dans un champ non magnétique.

Les générateurs de Hall HG1 et HG2 développent, à leurs bornes de sortie respectives a, b, c et d, des tensions de sortie à la réception d:un flux magnétique émanant des pôles magnétiques 2a, 2b, 2c et 2d qui constituent le rotor. La figure 3A représente les formes d'ondes des tensions de sortie sur les bornes de sorte a, b, c et d des générateurs

de Hall HG1 et HG2.

Sur les bornes de sortie a. bF c et d des générateurs de Hall en question prennent naiszance des tensions qui varient en fonction de la rotation 'es éléments qui constituent le rotor. Le trajet émetteur-co.lecteur de l'un des transistors Xl, X2, X3 et X4, correspondar- F la tension la plus basse parmi les tensions régnant aux Lounds a, b, c et d, devient conducteur, tandis que lc cutres transistors restent bloqués. Un courant de commande i provenant des émetteurs communs des transistors Xi, X2, X3 a- X4 circule, à travers le collecteur du transistor conducteur, dans la base d'un transistor correspondant pris par. i les transistors X5, X6, X7 et X8, de manière qu'un courant égal à h FE fois le courant de base du transistor circule dans un enroulement d'induit correspondant pris pa:mi les enroulements d'induit la, lb, l et ld, le champ magnétique ainsi produit agissant sur le champ magnétique des aimants qui constituent le rotor pour provoquer la génération, par le rotor, d'un couple de rotation. Après celà, du fait que les tensions de sortie qui prennent naissance aux bornes de sortie a, b, c et d des générateurs de Hall HG1 et HG2 varient, comme l'indiquent les courbes 20a, 20b, 20c et 20d à la figure 3A, du fait de la rotation du rotor, c'est-à-dire des aimants, les courants sont commutés suivant une certaine séquence dans les enroulements d'induit la, lb, lc et ld comme le montrent -7- les courbes 21a, 21b, 21c et 21d de la figure 3B et ainsi, on

obtient un couple de rotation continue du rotor.

Il est nécessaire que le flux magnétique émanant des aimants

qui constituent le rotor soit d'intensité élevée afin d'amé-

liorer le rendement du moteur électrique sans commutateur

classique qui fonctionne de la manière décrite ci-dessus.

Ce flux magnétique fg est exprimé par * g = Bg.A o Bg est la densité de flux magnétique des aimants du

rotor; et A est sa surface effective.

Plus précisément, le flux magnétique g est proportionnel à

la surface effective et, par conséquent, l'aimantation rec-

tangulaire sert à augmenter le rendement des moteurs élec-

triques. Dans les moteurs électriques classiques sans commutateur, un aimant permanent cylindrique est formé par aimantation de

façon que ses Pôles Nord et Sud soient distribués alternati-

vement à l'intérieur suivant le sens périphérique pour fournir une distribution de flux magnétique en forme d'onde rectangulaire et, par conséquent, l'angle de circulation qui correspond à la durée de mise sous tension du courant qui circule à travers chacun des enroulements d'induit et déterminé en utilisant la différence entre les tensions de

sortie des générateurs de Hall.

La figure 4 est le tableau des formes d'ondes qui représen-

tent les tensions de sortie sur les bornes de sortie a et b des générateurs de Hall HG1 et HG2; dans cette figure, les

tensions de sortie sont désignées par 20a et 20b respective-

ment. P est un point d'intersection entre les formes d'ondes

de tensions de sortie 20a et 20b et indique un point de com-

mutation des courants qui circulent à travers les enroule-

ments d'induit la et lb. Comme le montre ce dessin et du fait que les générateurs de Hall HG1 et HG2 produisent des tensions de sortie à la réception du flux magnétique émanant des pôles magnétiques qui ont été formés par aimantation de manière telle que la distribution dudit flux ait une forme d'onde rectangulaire à l'intérieur du rotor cylindrique mentionné ci-dessus, la forme d'onde des tensions de sortie de chacun des générateurs de Hall HG1 et HG2 prend également la forme rectangulaire. Par conséquent, la pente de la forme d'onde des tensions de sortie est faible au voisinage de l'intersection des formes d'ondes de tension de sortie et ainsi, l'angle de circulation du courant à travers les enroulements d'induit est apte à présenter une indétermination, d'o résulterait la naissance d'une ondulation de couple ou d'une variation du couple du rotor par suite de la différence entre les tensions de sortie des deux générateurs de Hall HG1 et HG2, l'erreur dans le positionnement mécanique des générateurs de Hall et les tensions d'erreur dans la portion de comparaison de tensions répondant aux tensions de sortie des générateurs de Hall HG1

et HG2.

La forme d'onde 20b' représentée par une ligne en pointillé à la figure 4, représente un état dans lequel la tension à la borne de sortie b du générateur de Hall HG2 est supérieure à la tension à la borne a du générateur HG1 et, dans ce cas, le point de commutation du courant qui circule à travers les enroulements d'induit est dévié de P à P',

l'écart étant Oe.

La tension de sortie de chacun des générateurs de Hall HG1 et HG2, que l'on désignera sous le nom de tension de Hall, est donnée par la formule suivante: VH = KH.Bg.IH o VH est la tension de Hall KH la constante de Hall Bg la densité de flux IH le courant d'entrée La tension de Hall est donc proportionnelle à la densité de flux magnétique Bg qui coupe le générateur HG1 ou HG2 et à

son courant d'entrée IH.

La figure 5 représente la distribution du flux magnétique des aimants qui constituent le rotor et la distribution du flux magnétique à la surface du générateur de Hall HG1 ou HG2 qui reçoit ce flux magnétique et la référence A désigne la densité de flux au voisinage de la surface interne des

aimants qui constituent le rotor cylindrique et B, la densi-

té de flux au voisinage de l'extrémité des aimants perma-

nents à laquelle sont situés les générateurs de Hall. Comme cela apparaît clairement d'après le diagramme, la densité de flux magnétique au voisinage de la surface terminale des aimants o sont situés les générateurs de Hall HG1 et HG2, est plus faible qu'au voisinage de la surface interne des aimants qui constituent le rotor. Par conséquent, dans les moteurs électriques classiques, les tensions de sorties des générateurs de Hall HG1 et HG2 peuvent être faibles. Dans le cas o le circuit de commutation du courant d'induit est du type différentiel à. quatre entrées, tel que représenté à la figure 2, du fait que la différence entre les tensions de base des transistors Xl, X2, X3 et X4 est faible par suite des tensions de sortie faibles des générateurs de Hall HG1 et HG2, la commutation des courants d'induit devient lente, ce qui augmente l'angle de circulation et il peut en résulter une détérioration du rendement et un écart dans le

point de commutation des courants d'induit.

Par conséquent, dans l'exemple classique, les courants d'entrée des générateurs de Hall HG1 et HG2 sont augmentés et corrigés de manière telle que les tensions de sortie des

générateurs de Hall HG1 et HG2 ne s'abaissent pas. Toute-

fois, il s'est présenté des problèmes tels qu'il y ait une limite dans le courant maximum des générateurs de Hall HG1 et HG2 et les courants consommés par les générateurs de Hall augmentent. L'invention se propose de supprimer le problème classique décrit ci-dessus et on la décrira ciaprès en se référant à

un mode d'exécution.

A la figure 6, on a représenté la structure d'un moteur électrique sans commutateur conforme à l'invention, les figures 7A et 7B étant une vue de dessus et une vue latérale en coupe des aimants qui constituent le rotor cylindrique

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de ce moteur, l'essence de l'invention se trouvant dans la

structure du rotor.

Dans ces schémas, le numéro de référence 3 désigne un stator muni d'enroulements d'induit polyphasés, fixé à une carcasse 4 de stator ayant une portion de support 4a d'un arbre de rotation en son centre. Le numéro de référence 5 désigne l'arbre rotatif connecté de manière pivotante à la portion de support 4a mentionnée ci-dessus; à cet arbre 5 est fixé le haut d'une culasse extérieure de rotor 6 ayant la forme d'une coupe inversée et à la surface interne de la culasse extérieure de rotor 6 est fixé un rotor 7 constitué d'aimants cylindriques, avec un intervalle donné entre la surface intérieure du rotor et la surface extérieure du stator 3. Le numéro de référence 6' désigne une culasse interne de rotor ayant la forme d'une coupe inversée et le haut de la culasse 61 est fixé à l'arbre 5 avec un intervalle donné entre sa surface extérieure et la surface

interne du stator 3.

Le rotor 7 constitué par des aimants permanents cylindriques est obtenu par aimantation telle que des pôles Nord et Sud soient distribués alternativement dans la direction périphérique, tandis qu'un axe qui passe à travers les pôles Nord et Sud de chacun des pôles magnétiques principaux 7a, 7b, 7c et 7d pour l'entraînement en rotation s'étend radialement à partir de l'axe central du rotor cylindrique 7. Cette disposition des aimants est la même que celle du moteur classique décrit ci-dessus et le rotor 7 utilisé dans

l'invention diffère du rotor classique en ce qu'une plura-

lité de pôles magnétiques secondaires 7a', 7b', 7c' et 7d' sont en outre prévus. Ces pôles supplémentaires sont prévus à une extrémité du rotor 7 (voir l'extrémité inférieure du rotor 7 aux figures 6 et 7B) par aimantation partielle du rotor 7 qui a déjà été aimanté à l'avance pour fournir les pôles magnétiques principaux 7a, 7b, 7c et 7d. Chacun des pôles magnétiques secondaires 7a', 7b', 7c' et 7d' est disposé de manière qu'un axe qui passe à travers les pôles

- il -

Nord et Sud de chaque zone aimantée, s'étende axialement (c'est-à-dire parallèlement à l'axe central du rotor 7) et l'angle de la zone aimantée correspondant à une portion en forme d'arc de chacune des zones aimantées est beaucoup plus faible que l'angle de la zone aimantée correspondant aux

pôles principaux 7a, 7b, 7c et 7d. Cet angle de zone aiman-

tée est choisi avec une valeur approximativement comprise entre r/2 et T/8 radians en valeur électrique. Le nombre des pôles magnétiques principaux mentionnés ci-dessus 7a,

7b, 7c et 7d est identique à celui des pôles magnétiques se-

condaires 7a', 7b', 7c' et 7d'. Comme le montre la figure 7A, chacun des pôles magnétiques secondaires 7a', 7b', 7c' et 7d' est situé au milieu d'une extrémité de chacun des

pôles magnétiques principaux 7a, 7b, 7c et 7d.

A la figure 7A, eM est l'angle de la zone aimantée des pôles magnétiques mentionnés ci-dessus 7a, 7b, 7c et 7d, et OS, l'angle de la zone aimantée des pôles magnétiques secondaires. L'angle S doit être inférieur à TT/2 radians du fait que l'amélioration dans l'ondulation de couple serait faible si l'angle de la région magnétique 6S était supérieur à ir/2 en valeur électrique. Toutefois, si l'angle de la zone aimantée est plus petit que ir/8 radian, un problème intervient du fait que la distribution du flux magnétique à l'extrémité du rotor cylindrique 7 est déformée comme le

montre la figure 8.

Même si l'angle de la zone aimantée est inférieur à n /8 radian, la distribution de densité de flux magnétique aux extrémités des aimants du rotor devient proche d'une distribution de densité de flux magnétique trapézoidale, comme le montre la courbe C à la figure 5, si on accroît la force d'aimantation. Toutefois, le couple de rotation décroitra du fait que la densité de flux magnétique des pôles magnétiques principaux 7a à 7d décroît pour un

entraînement en rotation.

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L'expérience a montré que lorsque l'aimantation des pôles magnétiques secondaires mentionnés ci-dessus 7a' à 7d' est effectuée avec un angle de la zone aimanté, compris entre 1T/2 et lT/8 en valeur électrique, une distribution de flux magnétique satisfaisante est obtenue sans diminuer le couple. En outre, la distribution de densité de flux magnétique au voisinage des extrémités des aimants permanents, avec les pôles magnétiques secondaires mentionnés ci-dessus 7a' à 7d', formés par aimantation, est représentée par la courbe C à la figure 5. En comparant cette distribution de densité de flux magnétique (courbe C) avec la distribution de densité de flux magnétique (courbe B) dans l'exemple classique, on voit que la densité de flux magnétique maximum dans le premier cas est supérieure au double de celle qui se présente dans le second cas et prend une forme trapézoïdale. La figure 9 est un tableau de formes d'ondes représentant les tensions de sortie 22a et 22b aux bornes de sortie a et b des générateurs de Hall HG1 et HG2 dans le cas o le rotor 7 ayant des pôles magnétiques secondaires 7a' à 7d' tels que décrits ci-dessus est utilisé et qu'on utilise un circuit de commutation de courants d'induit similaire à celui de la figure 2. Dans ce cas, si la tension de sortie sur la borne b du générateur de Hall HG2 devient supérieure à la tension de sortie de l'autre borne de sortie a de l'autre générateur

de Hall HG1 comme le montre la courbe 22b', le point de com-

mutation du courant d'induit est dévié, à partir du point Q jusqu'au point Q', d'une valeur Ge'. Toutefois, cet écart est remarquablement plus petit que l'écart Ge du point de commutation du courant d'induit dans l'exemple classique

(voir figure 4). Par conséquent, on a obtenu une améliora-

tion.

Les références 22a, 22b, 22c et 22d de la figure lOA dési-

gnent les formes d'ondes des tensions sur les bornes de sortie a, b, c et d des générateurs de Hall HG1 et

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HG2 reliés à un circuit de commutation de courants d'induit tel que celui de la figure 2, dans un moteur électrique sans commutateur suivant l'invention et 22a, 22b, 22c et 22d sont des formes d'ondes des courants d'induit. Dans ces tableaux de formes d'ondes, les lignes en pointillé indiquent une forme d'onde de tension de sortie dans le cas o la tension de sortie d'un générateur de Hall est supérieure à l'autre et une forme d'ondes des courants d'induit dont l'angle de circulation a varié en conséquence. Dans un tel cas, du fait que la déviation du point de commutation des courants d'induit est faible, comme on le montre à la figure 9, la variation de l'angle de circulation des courants d'induit

est plus faible que dans le moteur classique mentionné ci-

dessus, qui souffre d'une variation des tensions de sortie des générateurs de Hall HG1 et HG2. Il est donc clair que l'ondulation de couple due à la variation de l'angle de

circulation des courants d'induit peut être considé-

rablement améliorée.

En outre, la variation de l'angle de circulation des courants d'induit due à l'erreur de positionnement mécanique des générateurs de Hall HGI et HG2 et à la tension d'erreur (par exemple la variation de VBE des transistors XI à X4 de la figure 2) dans la portion de comparaison des tensions de sortie des générateurs de Hall HG1 et HG2, peut être

améliorée.

En outre, du fait que la densité de flux magnétique à l'ex-

trémité du rotor cylindrique 7 peut être augmentée jusqu'à

une valeur qui est environ deux fois la valeur qui se pré-

sente dans l'exemple classique, du fait de la présence des pôles magnétiques secondaires 7a' à 7d', les courants d'entrée qui circulent dans les générateurs de Hall HG1 et HG2 peuvent être réduits à la moitié des courants classiques et, par conséquent, il est possible de réduire la

consommation de courant.

Bien que le rotor de la figure 7 du mode d'exécution de l'invention puisse être fabriqué de telle manière que les

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pôles magnétiques principaux 7a à 7d et les pôles magnéti-

ques 7a' à 7d' soient formés par aimantation d'un aimant en ferrite isotrope, on peut utiliser également un aimant en ferrite anisotrope de telle manière que deux axes d'anisotropie correspondent respectivement aux pôles magnétiques principaux s'étendant radialement et aux pôles

magnétiques secondaires s'étendant axialement.

Dans le mode d'exécution décrit, bien que l'on ait pris comme exemple un moteur électrique sans commutateur à quatre phases utilisant des générateurs de Hall comme éléments détecteurs de position de rotation du rotor, on peut s'attendre à obtenir les mêmes résultats que ceux qui ont été décrits ci-dessus dans le cas o l'on utiliserait des éléments à magnétorésistance et également dans le cas de moteurs électriques sans commutateur autres que des moteurs tétraphasés. D'après ce qui précède, il est clair que, suivant l'invention, la position de rotation du rotor peut être détectée avec précision et, ainsi, le circuit de commutation des courants d'induit sera commandé par l'information précise émanant des éléments détecteurs, de manière telle que l'erreur de l'angle de circulation des courants d'induit due à une erreur dans la détection de la position de rotation soit très faible. Par conséquent, les enroulements d'induit seront excités de la manière souhaitable, ce qui réduit l'ondulation de couple indésirable. En outre, il est également possible d'augmenter le signal de sortie des éléments détecteurs de position de rotation et de réduire

les courants consommés par lesdits éléments.

Il doit être bien compris que diverses modifications pour-

ront être apportées aux exemples décrits et représentés,

sans s'écarter de l'esprit de l'invention.

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Claims

Revendications de brevet.

1. Moteur électrique sans commutateur, caractérisé en ce qu'il comprend: a)- un stator (3) muni d'enroulements d'induit polyphasés; b)- un rotor <7) cylindrique ayant des pôles magnétiques principaux (7a, 7b, 7c, 7d) comprenant des aimants d'entraînement en rotation qui ont été formés par aimantation d'une manière telle que des pôles Nord et Sud soient alternativement distribués dans la direction périphérique et qu'un axe traversant les pôles Nord et Sud de chaque aimant s'étende radialement; c) - une pluralité de pôles magnétiques secondaires (7a', 7b', 7c', 7d') qui ont été formés sur une extrémité dudit rotor par aimantation, de manière telle qu'un axe traversant les pôles Nord et Sud s'étend axialement et que son angle de zone d'aimantation par rapport à l'axe central dudit rotor soit beaucoup plus petit que celui des pôles magnétiques

principaux et inférieur à e/2 radians en valeur électri-

que; d)- une pluralité d'éléments détecteurs de position de rotation prévus pour détecter la position desdits pôles magnétiques secondaires du rotor; et e)- des moyens de commutation de courant servant à commuter

les courants qui circulent à travers les enroulements d'in-

duit polyphasés en conformité avec des signaux émanant de

ladite pluralité d'éléments détecteurs de position de rota-

tion.

2. Moteur électrique sans commutateur selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que ledit angle de la zone aimantée est

inférieur à r/8 radian en valeur électrique.

3. Moteur électrique sans commutateur selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que l'élément détecteur de position de

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rotation comprend un générateur de Hall.

4. Moteur électrique sans commutateur selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce chacun des pôles magnétiques secondaires

est situé au milieu de chacun des pôles magnétiques princi-

paux.

5. Moteur électrique sans commutateur selon la revendication 1,

caractérisé en ce que le nombre des pôles magnétiques secon-

daires est égal à celui des pâles magnétiques principaux.