FR2517488A1 - Machine dynamoelectrique a aimants permanents munis d'ecrans a haute densite de flux de saturation - Google Patents

Abstract

DANS CETTE MACHINE, CHAQUE POLE D'AIMANT PERMANENT 14 EST MUNI SUR SA FACE PRESENTEE A L'ENTREFER DEFINI ENTRE LES POLES D'AIMANTS PERMANENTS 14 ET LES POLES BOBINES 18 D'UN ECRAN 21 EN MATIERE A HAUTE DENSITE DE FLUX DE SATURATION, LEDIT ECRAN 21 S'ETENDANT A LA CIRCONFERENCE DE LA MACHINE A PARTIR DU BORD, DE LA PARTIE FAIBLE DU POLE VERS LA PARTIE FORTE ET COUVRANT PAS MOINS DE 20 ET PAS PLUS DE 75 DE L'AIRE DE LADITE FACE DU POLE QUI EST BALAYEE VERS LES POLES BOBINES PENDANT LA ROTATION RELATIVE DES POLES D'AIMANTS PERMANENTS ET DES POLES BOBINES, LEDIT ECRAN AU MOINS A SON EXTREMITE FAIBLE OU UN POINT ADJACENT A SON EXTREMITE FAIBLE COUVRANT LA DIMENSION AXIALE TOTALE DE LADITE AIRE BALAYEE ET SE TERMINANT, DANS LE SENS CIRCONFERENTIEL, EN UN POINT ELOIGNE DU BORD DE LA PARTIE FORTE.

Description

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L'invention se rapporte à des machines dynamo-

électriques tournantes à aimants permanents du type dans lequel une rotation relative se produit entre plusieurs pôles d'aimants permanents et plusieurs pôles bobinés, les pôles bobinés étant bobinés en ce sens qu'ils ont des conducteurs conduisant le courant électrique qui leur sont associés Ainsi, le terme machine dynamoélectrique rotative à aimants permanents est destiné à englober des

machines à courant continu (c c) et à courant alterna-

tif (c a), des moteurs et des générateurs, celles o les pôles d'aimants permanents sont portés par un rotor qui tourne à l'intérieur ou autour d'un stator bobiné et la disposition la plus habituelle dans laquelle les pôles d'aimants permanents font partie du stator de la machine et un induit bobiné tourne à l'intérieur des limites de celui-ci. Dans ces machines à aimants permanents, il y a, bien entendu, un entrefer entre le rotor et le stator, et le champ magnétique de chaque pôle d'aimant permanent coopère en période d'emploi avec le champ magnétique des

pôles bobinés mobiles par rapport aux poâles d'aimant per-

manent, le champ des noles bobinés étant engendré par le

courant électrique qui circule dans le conducteur d'en-

roulement associé Dans un m Oteur, la circulation du cou-

rant produit le mouvement relatif entre le stator et le rotor, alors que dans un générateur, le mouvement relatif entre le rotor et le stator produit la circulation du courant L'interaction des deux champs magnétiques donne

naissance à un phénomène bien connu sous le nom de "réac-

tion d'induit" L'effet de la réaction d'induit est

d'augmenter la densité de flux magnétique vers une ex-

trémité du pôle d'aimant permanent au prix de la diminu-

tion de la densité de flux vers l'extrémité opposée du

pôle d'aimant permanent Les extrémités des pô 11 es d'ai-

mant permanent dont il est question dans la phrase qui

précède sont les régions terminales opposées du pôle rela-

tivement au sens de rotation relative du rotor et du sta-

tor et sont normalement appelées respectivement extrémité

avant et extrémité arrière du pâle Cependant, la réac-

tion d'induit dans un moteur à courant continu augmente la densité du flux vers l'extrémité avant, alors que dans

un générateur équivalent, la densité du flux est augmen-

tée vers l'extrémité arrière Etant donné que la présente demande concerne les générateurs et les moteurs, il sera plus commode de se référer aux pâles d'aimant permanent comme ayant, en conséquence de la réaction d'induit, une extrémité ou partie forte (la région terminale du pôle

d'aimant permanent o la réaction d'induit donne naissan-

ce à une densité de flux accrue) et une extrémité ou par-

tie faible (la région terminale du pôle d'aimant perma-

nent o la réaction d'induit donne naissance à une den-

sité de flux affaiblie).

L'effet sur la matière d'aimant permanent d'une diminution excessive de la densité de flux est de démagnétiser la matière Cependant, puisque les effets de la réaction d'induit sont bien connus, les machines dynamoélectriques à aimants permanents sont construites de telle sorte qu'en fonctionnement normal, la diminution de la densité de flux à l'extrémité faible de chacun des pôles d'aimant permanent est insuffisante pour causer la démagnétisation des cornes faibles Il existe un certain

nombre de techniques de construction connues pour augmen-

ter la résistance à la démagnétisation; c'est ainsi, par exemple, qu'en augmentant l'épaisseur radiale d'un pôle

d'aimant permanent, on augmente sa résistance à la déma-

gnétisation, comme le fait aussi la diminution de l'arc

circonférentiel du pôle Cependant, ces techniques con-

nues comportent des inconvénients dans d'autres domaines, tels qu'une augmentation des dimensions et du poids de la machine et une diminution du rendement en fonctionnement,

et c'est pourquoi la construction de la machine est géné-

ralement un compromis, o il ne se produira pas de déma-

gnétisation dans des conditions de fonctionnement norma-

les de la machine Il va de soi que le degré de diminu-

tion de la densité de flux aux extrémités faibles des pôles d'aimant Permanent dans une machine sera déterminé

entre autres par l'intensité du courant dans les conduc-

teurs des Dôles bobinés En prenant comme exemple un mo-

teur à aimants Permanents à courant continu dessiné pour être utilisé comme démarreur électrique d'un moteur à combustion interne: la construction du moteur sera telle qu'utilisé normalement avec une batterie d'accumulateurs

prédéterminée comme source d'énergie, la puissance dispo-

nible du moteur sera suffisante pour remplir la fonction requise et les pôles d'aimants permanents seront conçus

pour résister, sans démagnétisation, au courant de bloca-

ge maximum qui peut circuler dans les enroulements des pôles bobinés en excitant le démarreur à partir du repos en utilisant la batterie d'accumulateurs voulue Il n'y

aura ainsi pas de mroblème en utilisation normale Cepen-

dant, si le moteur était alimenté à Dartir d'une batterie non normalisée, ce qui peut se produire quand le moteur à

combustion interne est mis en marche en utilisant une con-

nexion volante d'un autre véhicule ou d'une batterie auxi-

liaire, le courant de blocage circulant dans les conduc-

teurs des pâles bobinés de l'induit pourra excéder la li-

mite de la construction, de sorte que la démagnétisation des extrémités faibles des pôles d'aimants permanents de la machine se produira Bien entendu, ensuite, la machine ne fonctionnera plus efficacement, en ce que, par exemple,

elle pourra ne plus fournir une vitesse de démarrage suf-

fisante pour mettre en marche le moteur à combustion in-

terne associé et pourra même ne plus fonctionner du tout

jusqu'à ce que les pôles aient été remagnétisés.

Concevoir une machine à aimant permanent avec un facteur de sécurité suffisant pour faire face à des situations de cette nature, en utilisant la technologie

existante, donnerait un produit non économique Des pro-

blèmes similaires peuvent se présenter dans un générateur, o un défaut dans le circuit de contrôle de la sortie peut

donner naissance à une montée du courant transitoire in-

contrôlée dans un enroulement à un degré suffisant pour causer la démalnétisation des extrémités faibles des

pâles d'aimants permanents.

Un but de la présente invention est de fournir

des machines dynamoélectriques rotatives à aimants perma-

nents, o la résistance à-la démagnétisation des extré-

mités faibles des Dôles d'aimants permanents est augmen-

tée sans accroissement sensible des inconvénients préci-

tés. Selon un premier aspect de l'invention, dans une machine dvnamoélectrique à aimants permanents, o le rotor est toujours destiné à tourner dans le même sens relativement au stator, chaque pôle d'aimant permanent est muni sur la face qui est en regard de l'entrefer d'un écran en matière à haute densité de flux de saturation,

ledit écran s'étendant selon la circonférence de la ma-

chine du bord, ou d'un point voisin du bord, de l'extré-

mité faible vers l'extrémité forte et ne couvrant pas moins de 20 % et pas plus de 75 % de l'aire de ladite

masse du pôle qui est balayée Dar les-pôles bobinés pen-

dant la rotation relative des pôles d'aimant Dermanent

et des pôles bobinés, ledit écran au moins à son extrémi-

té faible ou à un point voisin de son extrémité faible

couvrant la dimension axiale totale de ladite aire ba-

layée et se terminant, dans le sens circonférentiel, en

un point proche du bord de l'extrémité forte.

De préférence, ledit écran couvre pas moins

de 40 % et pas plus de 50 % de ladite aire balayée.

Avantageusement, là o l'aire balayée du pôle

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d'aimant permanent n'est pas l'aire totale de ladite face du fait que l'une ou les deux extrémités axiales opposées

du môle d'aimant permanent font saillie au-delà de l'éten-

due axiale des pôles bobinés, l'écran s'étend axialement sur l'aire non balayée. L'effet de l'écran est de distribuer le flux

de la région du pôle d'aimant permanent couverte unifor-

mément sur toute la région couverte Ainsi, la densité de

flux très réduite au voisinage du bord extrême de l'extré-

mité faible est accrue par le flux distribué Dar l'écran provenant de la région du pôle plus Droche de l'extrémité forte, établissant ainsi une densité de flux moyenne dans

l'aire du pôle couverte par l'écran On pourrait donc pen-

ser que de plus grands avantages seraient obtenus en éten-

dant l'écran oour couvrir la totalité de la face polaire.

Ce n'est pas le cas, cependant, et il est très important que le recouvrement n'excède pas 75 % de l'aire balayée de chaque face polaire, puisque l'écran en établissant une densité de flux moyenne de la région couverte du pôle

d'aimant permanent augmente la densité de flux de l'en-

trefer dans la région de l'extrémité forte de l'entrefer.

Cet effet est sans inconvénient important, à la condition

que le recouvrement de 75 % ne soit pas dépassé Cepen-

dant, si le recouvrement est étendu à l'extrémité, l'aug-

mentation de la densité de flux de l'entrefer dans la ré-

gion de l'extrémité forte de l'entrefer deviendrait si

importante qu'elle donnerait naissance à des pertes inac-

ceptables résultant d'une combinaison de pertes par satu-

ration des pôles bobinés et des pertes de faces polaires à la fois sur les faces des pôles bobinés et sur les faces des pôles d'aimant permanent Etant donné que les pertes de face oolaire peuvent être considérées comme étant proportionnelles au carré de la densité de flux, on reconnaltra que puisque l'écran est limité aux régions de densité de flux relativement basse, il y aura des

pertes de face polaire plus basses que s'il y avait cou-

verture des cornes fortes.

Un avantage de certaines machines à aimants permanents est que leur sens de rotation est réversible avec seulement de petites modifications de l'équipement auxiliaire Il y a ainsi une catégorie de machines dites machines réversibles qui sont organisées de telle sorte que leur sens de rotation peut être changé à volonté pendant leur emploi Le principe défini plus haut de "protection par écran de l'extrémité faible" du pôle

d'aimant permanent peut être appliqué aux machines réver-

sibles, mais on comprendra que puisqu'un changement du sens de rotation change une extrémité faible en extrémité forte et vice versa, la construction d'une machine avec écrans de protection des extrémités faibles qui peut accepter la rotation dans l'un et l'autre sens pose des

problèmes supplémentaires Etant donné que l'une ou l'au-

tre extrémité de chaque pôle d'aimant permanent peut de-

venir l'extrémité faible, chaque extrémité doit être mu-

nie d'un écran Ainsi, pour chaque sens de rotation, chaque pôle aura un écran d'extrémité faible et un écran d'extrémité forte On a expliqué plus haut pourquoi il

est important de ne pas étendre l'écran d'extrémité fai-

ble pour couvrir l'extrémité forte, puisque des pertes inacceptables se produiraient Néanmoins, la demanderesse a déterminé que dans la situation ou la réversibilité de

la machine est l'objectif essentiel, des résultats accep-

tables peuvent être obtenus pour chaque sens de rotation malgré la présence d'un écran d'extrémité forte, à la condition que les deux écrans soient maintenus séparés magnétiquement, c'est-à-dire qu'ils ne soient pas joints pour former un seul écran et n'établissent pas ainsi une

densité de flux moyenne sur la totalité de la face po-

laire La séparation magnétique des deux écrans assure que l'écran d'extrémité faible établit un flux moyen au

bout de l'extrémité faible du pôle et fournit la Drotec-

tion désirée contre la démagnétisation L'établissement d'un flux moyen au bout de l'extrémité forte du pâle n'entraîne que des pertes acceptables Le résultat global peut, par conséquent, être une machine ayant la réversibilité désirée avec une résistance à la démagnétisation de l'extrémité faible accrue et des Dertes acceptables, bien que le rendement global de la machine réversible ne soit pas aussi élevé pour un sens de rotation donné que pour une machine à un seul sens de rotation équivalente

munie d'écrans d'extrémité faible.

Ainsi, selon un second aspect de la présente invention, dans une machine dynamoélectrique à aimant permanent réversible, chaque pôle d'aimant permanent est

muni sur la face qui est présentée à l'entrefer d'un pre-

mier et d'un second écrans en matière à haute densité de flux de saturation, ledit nremier écran s'étendant à la circonférence de la machine du bord, ou d'un point voisin du bord, de l'une des extrémités circonférentielles du pôle vers la ligne médiane axiale du pâle et ledit second écran s'étendant à la circonférence de la machine du bord,

ou d'un point voisin du bord, de l'autre extrémité circon-

férentielle-du pâle vers la ligne médiane axiale du pôle, lesdits premier et second écrans couvrant à leur extrémité

faible ou au voisinage de leur extrémité faible la dimen-

sion axiale totale de l'aire du pôle qui est balayée par les pôles bobinés pendant la rotation relative des pâles d'aimant permanent et des pâles bobinés et lesdits écrans

étant magnétiquement séparés.

De Préférence, lesdits premier et second écrans couvrent chacun mas moins de 20 % et pas plus de 45 % de

ladite aire balayée.

Il est souhaitable que les premier et second

écrans soient des éléments physiquement séparés indépen-

damment fixés en position sur ladite face.

A titre de variante, lesdits écrans sont con-

nectés par un élément de liaison, de manière à définir une structure unitaire, ledit élément de liaison réalisant

la discontinuité magnétique nécessaire entre les écrans.

De préférence, l'écran ou chaque écran a la

forme d'une plaque.

Il est souhaitable que l'écran ou chaque écran

ait la forme d'une plaque plate.

L'acier doux convient comme matière de l'écran

ou de chaque écran.

A titre de variante, la matière de l'écran ou de chaque écran peut être une matière à faibles certes, par exemple un alliage de silicium-fer, un métal vitreux

amorphe ou poudre de fer frittée à haute résistance élec-

trique.

Il est souhaitable que l'écran ou chaque écran

soit feuilleté avec des feuilles s'étendant à la circon-

férence de la machine.

Il est souhaitable que l'écran ou chaque écran soit placé dans un évidement de ladite face polaire de manière que l'entrefer de la machine soit-pratiquement constant. Selon une variante, l'écran ou chaque écran peut avoir son assise sur la face Dolaire de manière à

faire saillie radialement dans l'entrefer de la machine.

Il a été déterminé que l'épaisseur radiale de l'écran ou de chaque écran est un facteur important

et que, de Dréférence, l'épaisseur de l'écran ou de cha-

que écran ne doit pas être inférieure à 2 % et supérieure

à 25 % de la dimension radiale totale du pâle et de l'é-

cran ou des écrans combinés.

De préférence, l'épaisseur des écrans est de l'ordre de 5 à 15 % de la dimension radiale totale du

pâle et de l'écran ou des écrans combinés.

Il est commode que lesdits écrans soient des

éléments d'un écran unitaire commun.

Il est souhaitable que ledit écran unitaire assure ou contribue à la fixation desdits 1 ôles d'aimant

permanent sur l'élément de la machine portant les pôles.

De 'référence, les pôles d'aimant permanent de

la machine sont formés en ferrite.

Un exemple de réalisation de l'invention est illustré dans les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un moteur de démarreur à courant continu à rotor bobiné à

aimant permanent pour moteur à combustion interne.

la figure 2 est une vue en coupe transversa-

le à plus grande échelle d'une partie du moteur représen-

té à la figure 1, les figures 3 et 4 sont respectivement des vues en coupe des poles d'aimant permanent illustrant des variantes de la disposition représentée aux figures 1 et 2, la figure 5 est une vue en coupe axiale d'un

pole illustrant une utre variante de la disposition il-

lustrée sur les figures qui précèdent, la figure 6 est une vue en plan d'un pâle d'aimant oermanent illustrant encore une autre variante, la figure 7 est une vue perspective d'une autre possibilité de construction du pôle de la figure 6,

la figure 8 est une vue en coupe transversa-

le d'un pâle d'aimant permanent agencé pour être utilisé dans une machine à courant continu réversible, la figure 9 est une vue en perspective d'une autre possibilité de construction d'un pôle destiné à être utilisé dans un moteur à courant continu réversible, la figure 10 est une vue semblable à celle des figures 3 et 4 d'une autre variante, et les figures 11 et 12 sont respectivement une vue en perspective et une vue en bout d'une autre

possibilité encore d'agencement d'un écran.

En se reportant aux figures 1 et 2, on peut voir que le moteur à courant continu à aimant permanent a un rotor 11 et un stator 12 Le stator 12 comprend une culasse cylindrique 13 en acier doux portant quatre mâles d'aimants Dermanents 14 espacés à des intervalles angu- laires réguliers autour de sa surface intérieure La culasse 12 porte à ses extrémités axiales opposées des roulements pour l'arbre 15 du rotor 11 et sur l'arbre 15 le rotor 11 a un noyau feuilleté bobiné 16 de forme classique Le

noyau 16 tourne à l'intérieur du volume cylindrique li-

mité en partie Dar les faces intérieures partiellement cylindriques des pôles 14, un entrefer existant entre la surface extérieure du noyau 16 et les faces les plus

intérieures radialement des pâles 14.

De façon classique, le noyau 16 a une série

d'encoches espacées à des intervalles angulaires régu-

liers s'étendant axialement (figure 2) à l'intérieur desquelles sont logés les conducteurs 17 d'enroulement

du rotor La matière du noyau 16 entre les encoches dé-

finit les pôles bobinés 18 du rotor L'arbre 15 porte un collecteur 19 auquel sont connectés électriquement, d'une

manière connue, les conducteurs 17 d'enroulement du rotor.

Quand le courant circule dans l'enroulement 17, le rotor

11 est mis en rotation.

Les pâles 14 sont formés en matière d'aimant permanent Des matières ferritiques, par exemple, peuvent être utilisées Chaque pôle 14 a la forme d'un segment de cylindre et les pâles 14 sont positionnés de façon que les axes des cylindres qui les définissent soient confondus avec l'axe de la culasse 13 et l'axe de l'arbre 15 En se reportant en particulier à la figure 2, on peut voir que le sens de rotation du rotor 11 est défini par la flèche A comme une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et qu'ainsi la moitié circonférentielle en sens inverse des aiguilles d'une montre de chacun des pôles

14 peut être considérée comme étant la partie ou extré-

mité avant du pôle, tandis que la moitié circonférentiel-

le dans le sens des aiguilles d'une montre peut être con-

sidérée comme étant la partie ou extrémité arrière Puis-

que la machine est un moteur à courant continu, on com- prendra que lorsque le courant circule dans l'enroulement 17, la réaction d'induit se produira et l'effet de la réaction d'induit sera de concentrer la densité de flux dans la partie avant de chaque pôle et de diminuer la

densité de flux dans la partie arrière de chaque pôle.

Ainsi, dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, la partie avant de chaque pôle 14 est la partie forte et la partie arrière de chaque pôle 14 est la partie faible. On sait que si l'intensité du courant dans

l'enroulement 17 excède la limite de construction, l'af-

faiblissement de la densité de flux dans la partie faible

de chacun des pôles d'aimant permanent peut être suffi-

sant pour causer la démagnétisation permanente de cer-

taines ou de toutes les parties faibles.

Afin d'augmenter la résistance à la démagnéti-

sation (et d'augmenter ainsi la valeur dont le courant limite donné par construction peut être dépassé sans causer la démagnétisation), chacun des pôles 14 est muni d'un écran 21 La configuration de chaque pôle et de son écran respectif 21 est la même, de sorte qu'un seul écran

sera décrit L'écran 21 est une plaque de forme rectangu-

laire courbée pour se conformer à la courbure du pôle 14, et en une matière à haute densité de flux de saturation, dans cet exemple de l'acier doux Dans le choix de la matière d'aimant Permanent des nôles'14 et de la matière des écrans 21, on doit garder présent à l'esprit qu'il est souhaitable qu'il y ait un bon "contraste" entre les matières, en ce que la matière des pôles doit avoir une

densité de flux de saturation relativement basse, en par-

ticulier dans une direction perpendiculaire à la direction de la magnétisation, en rapport avec une densité de flux

de saturation relativement élevée de la matière des écrans.

Le choix de ferrites pour les pôles 14 et de l'acier doux pour les écrans donne ce bon contraste de densité de flux de saturation Cependant, le choix des matières doit:être

fait en gardant présent à l'esprit la possibilité de nou-

veaux développements en ce qui concerne les matières d'ai-

mant permanent, par exemple la production d'une nouvelle matière ayant les propriétés désirables des aimants ALNICO

bien connus (par exemple une forte rémanence) sans les in-

convénients "métalliques" qui leur sont liés des aimants

en ALNICO (par exemple une haute densité de flux de satu-

ration).

La longueur d'un côté de la plaque rectangu-

laire par rapport à la longueur axiale du pôle 14 et la longueur du côté adjacent de la plaque sont inférieures à la longueur arquée du pôle La face concave (présentée à l'entrefer) du pôle est taillée de façon à accepter la

plaque, de manière que l'entrefer entre le pôle et le ro-

tor reste pratiquement constant La plaque s'étend à la circonférence de la face polaire à partir du bord extrême de la partie (faible) arrière vers la partie (forte) avant

et constitue ainsi l'écran 21 couvrant la partie faible.

L'effet de la plaque 21, qui du fait d'être en acier doux possède une haute perméabilité, est de redistribuer la densité de flux dans la partie du pôle qui est couverte par l'écran 21 La redistribution établit une densité de flux moyenne sur la partie couverte du pôle et augmente ainsi la densité la plus faible vers l'extrémité de la partie la plus faible et donc augmente la résistance à

la démagnétisation.

Il est important que l'écran 21 ne s'étende

pas sur là totalité de la face polaire, puisque l'exten-

sion de l'écran 21 pour couvrir la partie forte du pôle introduirait dans la machine des pertes suffisantes pour diminuer fortement son efficacité d'ensemble Les essais ont indiqué qu'à l'intérieur de l'aire du pôle qui est balayée par les pôles bobinés du rotor 16, pas moins de 20 % et pas plus de 75 % devraient être couverts par l'écran 21 Les références à l'aire du pâle balayée par les pâles bobinés 18 du rotor 11 peuvent être facilement comprises en se reportant à la figure 2, o l'on peut voir que les pâles 14 font saillie aux deux extrémités

axiales au-delà de l'étendue axiale du noyau 16 du rotor.

Il y a ainsi une aire aux deux extrémités axiales de chaque pâle qui n'est pas balayée par les pôles 18 Une

autre façon d'énoncer le même critère serait de se réfé-

rer à l'aire de chaque pôle qui se situe dans l'ombre du noyau du rotor Il est clair que c'est l'aire du pâle balayée par les pôles bobinés 18 qui est concernée quand on considère les effets de la démagnétisation On peut

voir sur la figure 1 que chaque écran 21 comprend un pro-

longement vers les régions axiales du pôle qui ne sont pas balayées par les pôles bobinés 18 Ces prolongements

ne sont pas pris en considération dans le calcul du re-

couvrement "non inférieur à 20 % et non supérieur à 75 %l.

En se référant en particulier à un moteur à courant conti-

nu utilisé comme moteur de démarrage pour moteur à combus-

tion interne, il a été déterminé que le recouvrement en pourcentage de l'écran 21 à l'intérieur de l'aire balayée devrait se situer pour les meilleurs résultats entre 40 % et 50 % et on estime que l'optimum se situerait dans la région de 45 % Cependant, d'autres facteurs influencent le calcul du recouvrement ontimal et il est à remarquer qu'aucune des figures n'est à prendre pour indiquer un calcul mathématique rigoureusement précis du recouvrement

en pourcentage.

L'épaisseur de l'écran 21 relativement à l'é-

paisseur radiale du pôle 14 est aussi un facteur qui dé-

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termine l'efficacité de l'écran en augmentant la résis-

tance à la démagnétisation Les essais ont indiqué que

1 épaissei 1 r d'un écran en acier doux utilisé sur un ai-

mant en ferrite (la combinaison décrite plus haut) est de préférence de 2 el à 25 x de l'épaisseur totale de la combinaison pôle-écran, la plage préférée pour le moteur de démarreur des figures 1 et 2 étant de 5 % à 15 % et

* l'entrefer de la machine étant de 0,5 à 2,0 mm.

L'écran 21 est fixé sur le pôle 14 d'une ma-

nière appropriée quelconque, par exemple au moyen d'un adhésif De façon similaire, les pôles 14 sont fixés sur la culasse 13 par un adhésif approprié On comprendra cependant qu'il serait possible de munir l'écran 21 d'une

ou de Plusieurs pattes à chacune de ses extrémités axia-

les, les pattes faisant saillie au-delà des extrémités

axiales du pôle associé et recevant des rivets non magné-

tiques (en aluminium ou métal équivalent) qui traverse-

raient aussi la culasse Ainsi, les rivets serviraient

à fixer l'écran fermement contre le pôle d'aimant perma-

nent et serviraient en même temps à assujettir le pôle

d'aimant permanent fermement à la culasse.

Etant donné la conception fondamentale d'uti-

liser un écran sur la partie faible pour établir le flux moyen dans celleci et augmenter par là la résistance à

la <îémagnétisation, on comprendra qu'il existe une multi-

tude de variantes qui peuvent être utilisées De façon

inévitable, il y aura des variantes suivant la construc-

tion de la machine, puisque l'utilisation d'un écran de Dartie faible est applicable non seulement à des moteurs à courant continu à aimants permanents, mais aussi à des générateurs et à des machines à courant alternatif syn-

chrones. Les figures 3, 4, 5, 6 et 10 illustrent des

variantes possibles La figure 3 illustre un pâle d'ai-

mant permanent 14, o l'écran 31 est d'une épaisseur s'effilant en cône à ses extrémités faible et forte, la plus grande épaisseur se situant dans la région centrale

de l'écran et s'effilant à un minimum aux deux extrémités.

La théorie sur laquelle s'appuie l'utilisation d'un écran 31, comme le montre la figure 3, est que lors de l'emploi dans un moteur à courant continu, la partie faible est la partie arrière et on sait que la saturation magnétique ne sera pas aussi grande au bord extrême côté arrière qu'elle

ne l'est plus en arrière vers le bord avant de l'aimant.

Ainsi, il n'est pas essentiel de fournir la pleine épais-

seur de l'écran dans cette zone Dans un agencement comme

celui qui est montré, o l'écran est placé dans un évide-

ment de profondeur constante, l'épaisseur réduite à l'ex-

trémité de la partie faible de l'écran augmente l'entre-

fer entre le pâle et le rotor et réduit ainsi à un mini-

mrum le flux magnétique qui circule de pâle à pôle du rotor L'effilement en cône de l'émaisseur de la région centrale vers le bord plus fort de l'écran empêche un changement brusque de la densité de flux au point o

l'écran se termine.

Dans la disposition illustrée sur la figure 5, les bords axiaux de l'écran qui recouvrent les marges

axiales non balayées du Dôle 14 ont une épaisseur dimi-

nuant pratiquement jusqu'à zéro aux extrémités axiales réelles du pôle La présence des prolongements sur les marges non balayées accroit l'écoulement du flux entre les extrémités axiales des pâles d'aimant permanent et l'effet diminue vers les extrémités axiales extrêmes des pâles 14 et il n'y a donc pas d'avantage à conserver

la pleine épaisseur de l'écran dans ces régions La ré-

duction de l'épaisseur diminue le poids et le coût de la machine Une autre réduction pourrait être obtenue dans

certaines applications en éliminant les extrémités axia-

les effilées en cône, de manière que l'écran se termine

à proximité des extrémités axiales du pâle.

La figure 6 illustre un écran 34 o les portions de l'écran qui couvrent les marges axiales non balayées du

pâle sont étendues à la circonférence du pâle en comparai-

son de la portion centrale de l'écran qui couvre une par-

tie de l'aire balayée du pôle 14 Sur la-figure-6, la région balayée est la région qui se situe entre les lignes

interrompues Le prolongement du recouvrement vers la par-

tie forte du pôle dans les régions o le pâle surplombe le noyau est bénéfique en ce qu'il contribue à canaliser

le flux des extrémités axiales du pôle 14 dans les extré-

mités axiales du noyau 16 sur un arc plus large Il se-

rait possible que les prolongements axiaux couvrent l'arc de circonférence entier du pôle 14 à la condition que ces

extensions n'empiètent pas sur l'aire balayée de la Dar-

tie forte.

La présence d'un écran en matière à haute den-

sité de flux de saturation sur la face polaire peut ten-

dre à augmenter les pertes de face polaire dans la machi-

ne, en diminuant ainsi l'efficacité de cette dernière.

La tendance à des pertes de face polaire n'est générale-

ment pas importante, à la condition que l'écran ne s'éten-

de pas aux régions de haute densité de flux (les pertes de face polaire étant proportionnelles au carré de la densité de flux) Cependant, les pertes de face polaire

introduites en conséquence de la présence de l'écran peu-

vent être réduites à un minimum d'un grand nombre de fa-

çons En premier lieu, l'écran pourrait avoir une cons-

truction feuilletée, chaque feuille ayant une largeur

égale à l'épaisseur de l'écran et s'étendant à la circon-

férence du pôle, c'est-à-dire de la partie faible vers

la partie forte On comprendra que la construction feuil-

letée d'un écran serait bénéfique, puisque les pettes de masse polaire sont principalement des pertes de courants de Foucault et la circulation des courants de Foucault

serait gênée par la construction feuilletée de l'écran.

17488

Un effet similaire pourrait être obtenu en construisant l'écran avec une pluralité de torons de fil de fer, les torons s'étendant de la partie faible vers la partie forte. La figure 4 illustre une construction o l'ef- fet d'effilement en cône de la figure 3 et un certain degré de résistance aux pertes de masse polaire peuvent

être obtenus Dans la construction de la figure 4, l'é-

paisseur de l'écran 35 est définie par plusieurs plaques très minces de différente longueur circonférentielle et

si nécessaire axiale On peut voir que l'effet d'effile-

ment en cône de l'écran 35 s'accentue d'un maximum au centre à un minimum à la fois à l'extrémité faible et

à l'extrémité forte de l'écran.

D'autres économies dans les pertes de masse

polaire peuvent être obtenues en utilisant dans la cons-

truction de l'écran des matières à faibles pertes plutôt que l'acier doux Il apparait que des matières à faibles

pertes telles qu'un alliage de silicium-fer, un métal vi-

treux en lame amorphe et de la poudre de fer frittée à haute résistance électrique, peuvent se révéler utiles dans la construction d'écrans de partie faible Le terme

"haute densité de flux de saturation" est un terme rela-

tif, mais il sera compris dans la profession On utili-

sera, de préférence, des matières ayant une densité de

flux de saturation de 10000 gauss et plus.

La construction illustrée sur la figure 7 com-

porte une découpe en forme de chevron à l'extrémité for-

te de l'écran 32 (le pôle illustré sur la figure 7 ayant

l'extrémité faible à l'extrémité circonférentielle on Do-

sée aux pôles illustrés sur les autres vues) Cette construction contribuerait, estime-t-on, à compenser les forces magnétiques agissant sur le rotor et aiderait

ainsi à réduire les fluctuations de régime.

La construction montrée sur la figure 10 illus-

tre une disposition qui peut être d'une fabrication plus simple L'écran 41 a la forme d'une plaque plate en acier doux, plutôt que celle d'une construction arquée comme

dans les autres constructions L'écran plat 41 est appli-

qué contre une surface plate correspondante du pâle 14, car on pense qu'une surface polaire plate peut être plus commode à réaliser qu'une surface polaire courbe en vue de l'application de l'écran L'écran en forme de plaque plate de la figure 10 produit naturellement un entrefer

s'effilant en cône entre l'écran plat et l'induit cylin-

drique La nature du cône sera choisie pour être adaptée aux caractéristiques de fonctionnement désirées, mais

comme le montre la figure 10, une disposition o l'en-

trefer adjacent à l'extrémité du pâle est plus grand qu'au centre de l'écran et l'entrefer minimum est égal à peu près aux trois quarts de la longueur de l'écran

en partant de la partie faible du pâle est jugée conve-

nable pour un moteur à courant continu à aimants perma-

nents Outre la simplification du procédé de fabrication, l'écran plat offre l'avantage de "graduer" l'entrefer

le long de la longueur de l'écran pour donner un entre-

fer plus grand à l'extrémité de la partie faible, en réduisant ainsi à un minimum les pertes provenant de la circulation du flux dans l'écran et en réduisant aussi

à un minimum les fluctuations de régime.

Il existe d'autres variantes qui en théorie peuvent être apportées à l'ensemble en conjonction avec l'utilisation d'écrans de partie faible pour augmenter davantage la résistance à la démagnétisation Ainsi, une réduction générale de l'épaisseur de la matière

utilisée pour former la culasse augmenterait la résis-

tance à la démagnétisation Cependant, il serait préfé-

rable, plutôt qu'une réduction générale de l'épaisseur,

de réduire l'épaisseur localement sur une région s'éten-

dant axialemcnt alignée radialement avec l'aire centrale

de chaque pale La réduction de cette manière de l'épais-

seur de la culasse est possible, puisque l'écran de par-

tie faible dévie le flux du trajet usuel comprenant l'ai-

mant permanent et la culasse et ainsi, outre l'augmenta-

tion de la résistance à la démagnétisation de l'aimant

permanent, l'écran diminue le risque de saturation magné-

tique de la culasse Puisque le risque de saturation de

la culasse est réduit, une réduction conséquente de l'é-

paisseur de la matière de la culasse est acceptable.

L'amincissement localisé de la culasse sur la ligne mé-

diane de chaque pôle ou même une élimination complète du métal de la culasse à ce point augmenterait la résistance à la démagnétisation des parties faibles des pôles en

restreignant la circulation du flux de démagnétisation.

Dans chacun des exemples décrits ci-dessus, l'écran est inséré dans la face polaire On comprendra,

cependant, qu'il serait possible de se passer de la né-

cessité de modifier les faces polaires de l'aimant perma-

nent en fixant l'écran sur la face polaire de manière

que l'écran se situe dans l'entrefer entre la face polai-

re et le noyau du rotor.

Une combinaison de montage de l'écran par in-

sertion et en surface peut être utilisée là o cela est approprié, en introduisant une variation dans l'entrefer en différents points sur l'arc du pale De Plus, dans la construction montrée sur la figure 7, on peut voir que l'écran 32 est monté en surface, mais que l'épaisseur du pôle s'effile en cône d'un maximum à l'extrémité forte à un minimum à l'extrémité faible Cette disposition peut

être considérée comme un bon compromis, en ce que l'en-

trefer à l'extrémité faible du pôle n'est pas diminué (ou même est augmenté) comparativement à une machine sans écrans et le pôle n'exige pas dans sa face un évidement

qui peut se révéler difficile et coûteux à réaliser.

La construction illustrée sur les figures 1 et

17488

2 et les variantes possibles récitées, décrites en se référant aux figures 3 à 7 et 10, se rap Dortent à une machine à courant continu, o le rotor est destiné à tourner toujours dans le même sens par rapport au stator de l'aimant permanent de la machine Il doit être enten- du, cependant, qu'il existe une catégorie de machines à

aimants permanents o il est prévu que le sens de rota-

tion du rotor puisse être inversé Il va sans dire que

dans l'utilisation d'un moteur à courant continu à ai-

mants permanents, par exemple, seuls des changements peu importants dans l'équipement auxiliaire sont nécessaires

pour inverser la rotation du rotor, l'exigence fondamen-

tale étant, bien entendu, l'inversion du flux de courant

dans les enroulements du rotor Ainsi, il existe une ca-

tégorie de machines o la réversibilité est une caracté-

ristique désirée Dans l'utilisation d'écrans de partie faible, il se présente une difficulté, dans la mesure o il s'agit de machines réversibles, puisque l'inversion

du sens de rotation inverse les parties faibles et les.

parties fortes des pâles Ainsi, l'extrémité du pôle qui

était la partie faible devient la partie forte et l'ex-

trémité du pôle qui était la partie forte devient la par-

tie faible Afin, par conséquent, de permettre la réver-

sibilité, il est nécessaire de prévoir un écran aux deux extrémités circonférentielles du pâle Les figures 8 et 9

illustrent deux dispositions qui permettent de tenir comp-

te de cette nécessité On comprendra que pour chaque sens de rotation, chaque pôle d'aimant permanent aura l'un des écrans constituant un écran de partie faible et l'autre écran constituant un écran de Dartie forte L'utilisation d'un écran de partie forte n'est mas particulièrement souhaitable, mais on a trouvé qu'à la condition que les

écrans soient séparés magnétiquement, les effets désa-

vantageux de la présence d'un écran sur la partie forte, -euvent très bien être acce-tables compte tenu de la néoessité de produire une machine réversible Il est évident, par conséquent, que chacun des deux écrans ( 21 a et 21 b sur la figure 8) s'étendra du bord circonférentiel extrême vers la ligne médiane axiale du pale Dans la version de la figure 8, les deux écrans sont entièrement séparés l'un de l'autre et sont fixés individuellement au pôle 14, une zone du mâle 14 faisant saillie entre les deux écrans Il y a ainsi une discontinuité magnétique entre les deux écrans et les deux écrans n'agissent pas ainsi à la manière d'un seul écran établissant une densité de flux moyenne sur tout le pôle Aussi longtemps que la discontinuité entre les deux écrans sera maintenue, les effets désavantageux de la présence d'un écran sur la

nartie forte pourront être tolérés.

La figure 9 illustre une construction o le pôle 14 porte une seule plaque 36 définissant les deux écrans 36 a et 36 b La région balayée du pâle est indiquée entre les lignes interrompues sur la figure 9 et on peut

voir que dans la mesure o la région balayée est concer-

née, les écrans 36 a et 36 b sont discontinus magnétique-

ment, puisque la plaque 36 est formée avec une ouverture 37 disposée au centre Ainsi, les deux écrans 36 a, 36 b

sont physiquement interconnectés dans les régions seule-

ment-o l'écran recouvre les aires non balayées du pâle 14 De nouveau, bien qu'en théorie cette construction soit satisfaisante, on doit prendre des précautions pour faire en sorte que les bandes de liaison, bien qu'elles recouvrent les régions non balayées, ne soient pas assez larges pour établir une connexion magnétique importante

entre les écrans.

Là o deux plaques séparées sont utilisées, elles peuvent être interconnectées physiquement tout en

préservant la discontinuité magnétique au moyen d'un or-

gane de liaison formé d'aluminium ou autre matière équi-

valente appropriée.

Considérant les deux écrans de chaque pôle d'une machine réversible en tant qu'entités séparées, on estime que, dans la mesure o l'aire balayée de chaque Dôle est concernée, chaque écran ne devrait pas couvrir moins de 20 % de l'aire du pôle balayée en partant du bord extrême et plus de 45 % de l'aire balayée Il doit

être bien entendu que les diverses modifications et pos-

sibilités décrites ci-dessus en relation avec les ma-

chines à un seul sens de rotation peuvent être appli-

quées aux écrans utilisés dans une machine réversible.

Dans les exemples décrits plus haut, les pôles

d'aimants permanents sont fixes et les pôles bobinés mo-

biles Il doit être bien entendu que la conception de

protection par écran de la partie faible Deut être appli-

quée de façon analogue à des machines dans lesquelles le

stator possède les pôles bobinés et o les pôles d'ai-

mants permanents sont des parties du rotor de la machine.

Cela se rencontre dans les machines à courant continu dans lesquelles le rotor entoure le stator au lieu de se

trouver à l'intérieur de celui-ci.

Il apparaîtra à l'homme de l'art qu'il existe de nombreuses variantes dans le choix des Daramètres de

conception de la machine destinée à une application par-

ticulière Ainsi, l'ingénieur parviendra à un compromis entre le coût, l'efficacité et la facilité de fabrication qui influencera son choix de la matière et de l'épaisseur de l'écran, de la matière et de l'épaisseur du pôle, de l'étendue axiale de l'écran, de sa forme, etc De plus, dans certains cas, il peut se révéler possible d'obtenir les avantages de la protection Dar écran de la partie faible en utilisant un écran qui commence près du bord

extrême de la partie faible, mais ne le couvrant cas.

Cependant, nour certaines applications, l'écran commen-

cera au bord extrême de la partie faible du pôle d'aimant

permanent.

L'utilisation des écrans de Dartie faible dé-

crits ci-dessus offre d'autres avantages Par exemple, dans une machine ayant des balais et un collecteur, la

présence d'un écran notaire peut avoir des effets bénéfi-

ques sur la commutation en contribuant à contrôler le flux dans l'espace intermolaire (c'est-à-dire l'espace

circonférentiel entre les môles d'aimants permanents).

En comparaison d'une machine équivalente non équipée d'écrans, la présence de l'écran assure une réduction à la fois du flux global dans les espaces interpolaires et de la variation du flux nendant le fonctionnement de la machine Dans une région de l'espace interpolaire ou zone de commutation (c'est-à-dire la partie de l'espace interpolaire qui est alignée avec les conducteurs de l'induit qui sont connectés avec les balais au moyen des segments du collecteur), il serait souhaitable d'avoir une basse valeur de densité de flux, afin d'empêcher une génération de tension à travers les balais On comprendra que la tension engendrée à travers le balai provoquera le

passage d'un courant dans l'enroulement qui est court-

circuité par le balai De façon idéale, la densité de

flux dans la zone de commutation devrait s'opposer à cel-

le engendrée par la réaction d'induit pendant l'utilisa-

tion de la machine et devrait être en proportion du cou-

rant traversant les balais, de manière à contribuer à

inverser le courant circulant dans l'enroulement qui su-

bit la commutation Dans une machine à aimant permanent équipée de pâles en ferrite, la réluctance élevée de la ferrite cause une plus grande variation de la densité

de flux dans la zone de commutation que ce qui est obte-

nu de façon classique avec des machines à champ bobinées.

Ainsi, une disposition qui réduit à un minimum, dans une

machine à aimants permanents en ferrite, la valeur glo-

bale de la densité de flux et de la variation de la den-

sité de flux dans la zone de commutation est avantageuse.

La présence d'un écran Polaire de partie faible en acier effectue une réduction du niveau de la densité de flux et de la variation de la densité de flux à l'intérieur de la zone de commutation et opère ainsi un changement des caractéristiques de la machine à aimants permanents en ferrite pour les rapprocher de celles d'une machine

à champ bobiné à performances comparables.

Un autre avantage est que l'écran fournit une protection sunplémentaire contre l'effet indésirable des courants transitoires Là o l'inductance de l'induit de la machine est faible, dans une situation de tension transitoire, Dar exemple au point de commutation sur la machine, il y aura une montée de courant très rapide

dans les enroulements de l'induit pendant le fonctionne-

ment en régime permanent Au moment o la montée de cou-

rant très rapide se produit, -l'inertie de l'induit résis-

te à sa rotation et il ne se produira pas de rotation

avant que le courant de pointe n'ait été atteint et na-

turellement, par conséquent, il n'y aura pas de force contreélectromotrice engendrée dans les enroulements de l'induit pour effectuer une réduction du courant Il

s'ensuit, par conséquent, que dans ces conditions tran-

sitoires, dans une machine à aimants permanents non équi-

pée d'écrans de partie faible, il y aura un risque que

l'effet du courant de pointe dans la condition transi-

toire ne cause la démagnétisation des pôles d'aimants permanents Cependant, la présence d'un écran formé de

matière conductrice réduira fortement le risque de déma-

gnétisation, puisque l'écran sera traversé par le cou-

rant qui s'opposera à l'effet de démagnétisation du cou-

rant de pointe circulant dans les conducteurs de l'induit

sous la partie faible du pôle L'effet du courant anta-

goniste circulant dans l'écran est de retarder la chute du flux dans la partie faible du môle et de donner ainsi à l'induit le temps de se mettre à tourner et d'engendrer la force contre-électromotrice s'onpposant au courant

transitoire dans l'enroulement Il est clair que si l'in-

duit était pour quelque raison bloqué en rotation, l'écran serait de peu de bénéfice dans la protection contre des courants transitoires élevés, mais dans la plupart des

cas l'induit ne sera pas bloqué en rotation et la rota-

tion de l'induit se produira assez rapidement pour que la protection offerte par l'écran dans des conditions

transitoires soit efficace.

l O On comprendra que d'un bout à l'autre de la

description qui précède, o un nôle a un seul écran,

les écrans des 1 ôles sont séoarés l'un de l'autre De façon similaire, dans une disposition o un pôle a une paire d'écrans, pour faciliter l'utilisation dans une machine réversible, les écrans de chaque pâle peuvent

être des éléments séparés ou des parties d'un seul élé-

ment spécifique à un Dôle Il doit être bien entendu, cependant, que si on le désire, le ou chaque écran de

chaque pôle peut faire partie d'un élément d'écran uni-

taire sous la forme, par exemple, d'un collier d'acier doux Dans cette disposition, le collier peut être fixé à l'élément qui sunporte les pâles en un seul point ou dans l'éventualité o les extrémités du collier ne sont pas jointives, il pourrait être fixé à l'élément qui supporte les pôles en deux points De plus, le collier

pourrait être utilisé du fait de sa liaison avec l'élé-

ment portant les pôles et de son application par les

écrans contre les pâles d'aimants permanents, pour effec-

tuer ou contribuer à la fixation des pôles en position sur l'élément portant les pôles On comprendra cependant que la quantité de matière entre les écrans et l'élément portant les pôles doit avoir une capacité de transport du flux qui soit très petite, de manière à éviter la

possibilité d'une dérivation du flux de l'entrefer direc-

tement dans l'élément portant les pôles (par exemple la culasse de la machine) Une construction ampropriée peut être formée d'une bande d'acier doux d'une longueur égale à la circonférence de l'entrefer de la machine La bande est poinçonnée pour former des ouvertures rectangulaires qui définissent entre elles l'écran ou les-écrans pour chaque pôle La forme des ouvertures peut être telle qu'elles définissent des petites pattes solidaires des écrans et des parties joignant les écrans, qui peuvent être courbées pour coopérer avec les faces latérales des

pôles pour assurer un positionnement La bande est cour-

bée en une forme cylindrique et ses extrémités sont

* jointes d'une manière appropriée quelconque En assem-

blant la machine, les pôles peuvent être appliqués contre les écrans du cylindre, tout en étant positionnés par les pattes (qui s'étendent radialement vers l'extérieur) et le cylindre et les pâles étant glissés dans la culasse de la machine Les pâles peuvent être fixés à la culasse si nécessaire et le collier peut être disposé et fixé par

engagement avec les flasques d'extrémité de la machine-

ou par engagement avec les boulons traversants de la ma-

chine qui relient entre eux les flasques d'extrémité et

les fixent à la culasse.

Les figures 11 et 12 montrent une autre possi-

bilité, o les écrans sont maintenus par des bagues na-

rallèles 91 en métal non magnétique moulé en coquille ou en résine synthétique moulée Les bagues 91 peuvent être fixées aux flasques d'extrémité de la machine ou aux boulons traversants A titre de variante, les bagues 91 peuvent être des parties intégrantes des flasques

d'extrémité ou autres pièces non magnétiques de la struc-

ture de la machine Par exemple, l'une des bagues pour-

rait faire nartie intégrante de l'ensemble moulé de boîte

porte-balais de la machine Lorsque des bagues 91 sépa-

rées sont utilisées, comme cela est montré, les écrans 92 pourraient être introduits dans des évidements 93

17488

ménagés dans les bagues ou bien les bagues mourraient être moulées autour des extrémités des écrans Cependant, lorsque les bagues font partie intégrante des flasques

d'extrémité, un engagement par introduction sera néces-

saire entre les écrans et au moins l'un des flasques d'extrémité Commedans l'exemple précédent, les écrans peuvent avoir des pattes de positionnement des Doles

venues de matière avec les écrans.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1 Machine dynamoélectrique à aimants merma-

nents du tyne dans lequel le rotor est toujours destiné

à tourner dans le même sens Dar rapport au stator, carac-

térisée en ce que chaque pâle d'aimant permanent ( 14) est muni sur sa face qui est présentée à l'entrefer défini entre les D 8 les d'aimants permanents ( 14) et les p 181 es bobinés ( 18), d'un écran ( 21) en matière à haute densité de flux de saturation, ledit écran ( 21) s'étendant à la circonférence de la machine à partir du bord, ou d'un point adjacent au bord, de la partie faible du pôle vers la oartie forte et couvrant pas moins de 20 % et bas plus de 75 % de l'aire de ladite face du pole qui est balayée nar les poles bobinés pendant la rotation relative des pâles d'aimants permanents et des pôles bobinés, ledit écran, au moins à son extrémité faible ou en un point adjacent à son extrémité faible, couvrant la dimension axiale totale de ladite aire balayée et se terminant, dans le sens circonférentiel, en un point éloigné du

bord de la partie forte.

2 Machine suivant la revendication 1, caracté-

risée en ce que ledit écran couvre pas moins de 40 % et

pas plus de 50 % de ladite aire balayée.

3 Machine suivant l'une des revendications 1

et 2, dans laquelle la zone du pale d'aimant permanent balayée n'est pas l'aire totale de ladite face, du fait que l'une ou les deux extrémités axiales opposées du nple d'aimant permanent font saillie au-delà de l'étendue axiale des pales bobinés, caractérisée en ce que l'écran

est prolongé axialement vers la zone non balayée.

4 Machine dynamoélectrique à aimants perma-

nents réversible, caractérisée en ce que chaque pole d'aimant permanent ( 14) est muni sur sa face qui est Présentée à l'entrefer défini entre les pales d'aimant permanent ( 14) et les p 181 es bobinés ( 18), d'un premier et d'un second écrans ( 21 a, 21 b, 36 a, 36 b en matière à haute densité de flux de saturation, ledit premier écran s'étendant à la circonférence de la machine à partir du

bord, ou d'un point adjacent au bord, de l'une des par-

ties circonférentielles du pôle vers la ligne médiane axiale du pôle et ledit second écran s'étendant à la circonférence de la machine à partir du bord, ou d'un

point adjacent au bord, de l'autre partie circonféren-

tielle du pâle vers la ligne médiane axiale du pâle,

lesdits premier et second écrans couvrant à leur extré-

mité faible ou en un point adjacent à leur extrémité faible la dimension axiale totale de la zone du pâle

qui est balayée par les pâles bobinés pendant la rota-

tion relative des pâles d'aimant Permanent et des pâles

bobinés et lesdits écrans étant magnétiquement séparés.

Machine suivant la revendication 4, caracté- risée en ce que lesdits premier et second écrans couvrent

pas moins de 20 % et pas plus de 45 % de ladite zone ba-

layée.

6 Machine suivant la revendication 4 ou la re-

vendication 5, caractérisée en ce que les premier et se-

cond écrans ( 21 a, 21 b) sont des éléments physiquement sé-

narés fixés indépendamment en Dosition sur ladite face.

7 Machine suivant la revendication 4 ou la re-

vendication 5, caractérisée en ce que lesdits écrans ( 36 a, 36 b) sont reliés par un élément de liaison, de manière à définir une structure unitaire, ledit élément de liaison fournissant la discontinuité magnétique nécessaire entre

les écrans.

8 Machine suivant l'une quelconque des reven-

dications précédentes, caractérisée en ce que l'écran ou

chaque écran a la forme d'une plaque.

9 Machine suivant l'une quelconque des reven-

dications précédentes, caractérisée en ce que l'écran ou

chaque écran (/1) a la forme d'une plaque plate.

Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisée en ce que la ma-

tière de l'écran ou de chaque écran est de l'acier doux.

11 Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications 1 à 9, caractérisée en ce que la matière de l'écran ou de chaque écran est une matière à faibles pertes, Dar exemple un alliage silicium-fer, un métal vitreux amorphe ou une poudre de fer frittée à haute

résistance électrique.

12 Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisée en ce que l'écran ou chaque écran est feuilleté, les feuilles s'étendant

à la circonférence de la machine.

13 Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisée en ce que l'écran ou chaque écran est placé dans un évidement ménagé dans

ladite face polaire, -de manière que l'entrefer de la ma-

chine soit constant.

14 Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'écran ou chaque écran est disposé sur la face polaire, de manière

à faire saillie radialement dans l'entrefer de la machine.

Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisée en ce que l'épais-

seur de l'écran ou de chaque écran n'est pas inférieure

à 2 % et n'est pas supérieure à 25 % de la dimension ra-

diale totale combinée du pôle et de l'écran ou des écrans.

16 Machine suivant la revendication 15, carac-

térisée en ce que l'épaisseur des écrans est de l'ordre de 5 à 15 % de la dimension radiale totale combinée du

pôle et de l'écran ou des écrans.

17 Machine suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits

écrans ( 92) sont des éléments d'un ensemble d'écran uni-

taire commun.

18 Machine suivant la revendication 17, ca-

ractérisée en ce que ledit ensemble d'écran unitaire assure ou contribue à la fixation desdits mples sur

l'élément de la machine portant les pôles.

19 Machine suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que les

pôles d'aimants permanents ( 14) sont formés en ferrite.