FR2911443A1 - Machine electrique motrice ou generatrice polyphasee - Google Patents

Abstract

Cette machine électrique fonctionne de manière synchrone sur le principe de la variation de réluctance. Elle comprend, en combinaison : une partie fixe (1) à encoches (11) logeant des bobines d'induit (12) reliées en série, par phase, avec les enroulements successifs bobinés en sens inverses ; une partie mobile (4) pourvue de dents (6) situées en regard des encoches (11), à une dent de la partie mobille correspondant un nombre M x (2P) d'encoches de la partie fixe, "M" étant un nombre entier et "P" le nombre de phases ; une partie excitatrice (15) avec bobine ou avec aimant permanent, faisant circuler un flux magnétique entre les parties fixe et mobile.Application à la réalisation de moteurs électriques synchrones rotatifs ou linéaires, et à la réalisation d'alternateurs.

Description

La présente invention concerne une machine électrique motrice ou

génératrice polyphasée, pouvant être réalisée comme, une machine tournante ou comme une machine linéaire, et fonctionnant de manière synchrone sur le 5 principe de la variation de réluctance. Dans le domaine des machines électriques, il est rappelé qu'une machine motrice, plus simplement désignée comme moteur électrique, consomme de l'énergie électrique et produit de l'énergie mécanique. A l'inverse, une machine génératrice, habituellement désignée comme 10 alternateur, consomme de l'énergie mécanique et produit de l'énergie électrique. Une source électrique est dite polyphasée lorsqu'elle comprend deux ou plusieurs phases. Le courant triphasé, c'est-à-dire comprenant trois phases, est couramment utilisé. 15 Une machine électronique synchrone tourne à une vitesse de rotation fixe, qui est un multiple de la fréquence de son courant électrique d'alimentation. La réluctance est le quotient de la force magnétomotrice d'un circuit magnétique par le flux d'induction qui le traverse. La variation de reluctance 20 crée donc une variation de flux d'induction et de force magnétomotrice. La variation de flux d'induction crée elle-même au travers d'une bobine une variation de courant. La force magnétomotrice crée un déplacement linéaire ou une rotation sur un rotor. Ces définitions et principes électrotechniques étant rappelés, il est 25 ici encore fait référence, au titre de l'état de la technique, à une machine tournante électrique particulière connue sous la désignation d'alternateur de BETHENOD-LATOUR, réalisée avec une seule phase pour des applications dans le domaine de la radio. Les figures 1 et 2 sont des vues, respectivement en coupe passent par l'axe et en coupe transversale, d'un tel alternateur. 30 Dans cette machine, l'inducteur et l'induit sont tous deux immobiles. Le stator 1 est constitué par un disque ou flasque massif 2, pourvu à sa périphérie, formant noyau d'induit, d'encoches usinées 3 en nombre pair 2N. Le rotor 4 est une roue en fer, sans bobinage, qui est calée sur un arbre central 5 et qui comporte à sa périphérie des dents 6 en nombre égal à N. 35 Le flux magnétique est produit par une bobine inductrice fixe 7, placée au centre du stator 1, face à la roue à encoches du rotor 4. Le circuit magnétique est constitué de cette roue mobile, du noyau d'induit et du flasque 2. Dans les 2N encoches du noyau d'induit 8 sont disposées des bobines d'induit 8 au nombre de 2N, reliées entre elles en série, avec les enroulements successifs bobinés en sens inverse de façon à ce que les forces électromotrices soient en phase et s'ajoutent. En fonctionnement, l'arbre 5 étant entraîné en rotation par une source de mouvement extérieure, les dents 6 de la roue du rotor 4 passent devant les encoches fixes 3 du noyau d'induit, donc devant les bobines d'induit 8. Pour chaque encoche 3, lors du passage d'une dent 6 du rotor, le flux d'induction varie de zéro à une valeur maximale puis revient à zéro, donnant ainsi naissance, à chaque passage de dent 6, à une tension alternative dans la bobine 8 de l'encoche considérée. La fréquence de cette tension alternative, donc du courant produit par l'alternateur, est fonction de la vitesse de rotation du rotor 4, autrement dit de l'arbre 5. La disposition du stator de cet alternateur, dit à "fer tournant", permet d'augmenter le nombre d'encoches périphériques et ainsi de produire, sans augmenter la vitesse de rotation de la partie tournante, un courant électrique de fréquence plus haute. Le but de la présente invention est de fournir une machine électrique, s'inspirant de celle précédemment évoquée à savoir l'alternateur de BETHENOD-LATOUR, mais possédant des possibilités augmentées, en particulier qui puisse être soit une machine motrice soit une machine génératrice, et qui puisse aussi posséder un fonctionnement polyphasé, tout en conservant une structure simple, fiable et économique.

A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une machine électrique motrice ou génératrice polyphasée, pouvant être réalisée comme une machine tournante ou comme une machine linéaire, qui comprend en combinaison : une partie fixe à encoches logeant des bobines d'induit reliées entre elles électriquement en série, par phase, avec les enroulements successifs bobinés en sens inverses ; une partie mobile pourvue de dents situées au regard des encoches de la partie fixe, à une dent de la partie mobile correspondant un nombre M x (2P) d'encoches de la partie fixe, "M" étant un nombre entier égal ou supérieur à un et "P" désignant le nombre de phases de la machine ; et une partie excitatrice, avec une bobine électromagnétique ou un aimant permanent et avec un circuit magnétique faisant circuler un flux magnétique entre la partie fixe et la partie mobile.

En particulier, la machine électrique polyphasée de l'invention est réalisable comme une machine tournante électrique à "P" phases, celle-ci comprenant en combinaison un stator annulaire comportant à sa périphérie des encoches radiales en nombre M x (2NxP), dans lesquelles sont disposées autant de bobines d'induit ; un rotor monté tournant suivant l'axe central de la machine et pourvu à sa périphérie de dents en nombre "N", saillant radialement et situées en regard des encoches du stator ; et une partie excitatrice fixe, placée au centre du stator autour de l'axe de la machine. Dans une telle machine électrique, les parties "excitation" et "induit" sont fixes, et il n'y a donc pas de bobinage ni d'aimant sur la partie mobile, en particulier sur le rotor dans le cas d'une machine tournante. Seules les parties soumises au champ magnétique à plus ou moins haute fréquence sont avantageusement constituées par des tôles minces feuilletées afin de limiter les pertes de rendement par courants de Foucault ; en pratique, dans le cas d'une machine tournante, ceci signifie que seule la couronne de stator comportant les M x (2NxP) encoches radiales est feuilletée. Les autres parties, en particulier la partie du stator supportant l'excitatrice et toute la partie mobile, autrement dit le rotor avec ses N dents, sont de préférence massives, les dents pouvant être usinées à la périphérie du rotor. Ces particularités font, de la machine électrique objet de l'invention, une machine remarquablement simple e1. économique. La partie excitatrice notamment fixe peut comporter une bobine électromagnétique alimentée en courant continu, ou en variante, un aimant permanent. Une bobine électromagnétique procure plus de souplesse et de variabilité pour le pilotage de la machine, et elle permet d'obtenir des aimantations plus fortes que celles des aimants permanents ; la force ou le couple en résultant sont d'autant plus améliorés. Cependant, l'excitation par un aimant permanent constitue une solution simple et économique, aussi bien pour la structure de la machine ellemême que pour la réalisation de l'électronique de pilotage de la machine. La machine électrique polyphasée, objet de la présente invention, est réalisable comme moteur électrique synchrone de type rotatif ou linéaire, ou comme alternateur, notamment comme moteur électrique triphasé ou comme alternateur triphasé, de préférence avec une partie excitatrice pilotable de manière à faire varier le flux magnétique d'excitation.

En mode de fonctionnement "moteur", un courant polyphasé par exemple triphasé, à fréquence et tension variables, est envoyé sur les bobines du stator. La machine fonctionne alors comme un moteur électrique synchrone, la partie mobile (rotor) se déplaçant relativement à la partie fixe (stator) à une vitesse proportionnelle à la fréquence du courant d'alimentation et inversement proportionnelle au nombre de dents ou d'encoches. On obtient ainsi, de façon simple et économique, un moteur électrique synchrone sans aucune bobine ni aucun aimant sur la partie mobile, en particulier sur le rotor. En mode "génératrice", le rotor est entraîné en rotation et il crée, dans chacune des bobines d'induit, un courant alternatif. Pus particulièrement, la partie mobile (rotor) magnétisée par la partie excitatrice "balaye" les bobines d'induit, et la variation de flux ainsi créée génère un courant alternatif dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de déplacement relatif des parties mobile et fixe. La tension électrique qui apparaît est une fonction de la vitesse relative et du flux de l'excitation. Les forces électromotrice des bobines d'induit s'ajoutant, pour chaque phase, la machine fonctionne à la manière d'un alternateur, fournissant notamment un courant triphasé, la fréquence du courant généré étant proportionnelle à la vitesse de rotation. On peut ici obtenir des fréquences élevées à des basses vitesses de rotation, simplement en multipliant les dents du rotor et, corrélativement, les encoches du stator. On peut ainsi réaliser des alternateurs simplifiés et économiques, avec un minimum de composants, par exemple des alternateurs pour véhicules automobiles qui seront fiables et performants. Dans tous les cas, autrement dit que la machine électrique soit motrice ou soit génératrice, le flux d'induction traversant la machine est pilotable et la vitesse de rotation maximum du rotor n'est pas limitée. De plus, les dents du rotor possèdent un effet avantageux d'ailettes de ventilateur et assurent son refroidissement aisé. Ces atouts permettent de réaliser des moteurs ou des génératrices fonctionnant sur une large plage de vitesse et de couple, donc de supprimer dans certaines applications les multiplicateurs ou les réducteurs de vitesse habituels, d'où une simplification de la cinématique et une augmentation de la fiabilité. Par exemple, dans l'application aux éoliennes, l'invention permet de supprimer le multiplicateur de vitesse et d'obtenir directement la fréquence de courant souhaitée.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cette machine électrique motrice ou génératrice polyphasée : Figure 1 (déjà mentionnée) est une vue en coupe passant par l'axe d'une machine tournante électrique de l'état de la technique ; Figure 2 (déjà mentionnée) est une vue en coupe transversale de la machine électrique de la figure 1 ; Figure 3 est un schéma de principe d'une machine électrique conforme à la présente invention ; Figure 4 est une vue en coupe passant par l'axe d'une machine 10 tournante électrique conforme à la présente invention. Figure 5 est une vue en coupe transversale du stator de cette machine électrique, suivant la ligne V-V de la figure 4 ; Figure 6 est une vue en coupe transversale du rotor de la machine électrique des figures 4 et 5 ; 15 Figure 7 est un schéma de principe en représentation développée de la machine électrique selon l'invention, en correspondance avec l'exemple des figures 4 à 6. En se référant à la figure 3, il sera d'abord exposé le principe général d'une machine électrique polyphasée conforme à la présente invention, 20 sachant que cette machine peut être motrice ou génératrice, tournante ou linéaire. Cette machine électrique comprend, dans tous les cas, une partie fixe 1 et une partie mobile 4, c'est-à-dire une partie susceptible de décrire un mouvement rotatif ou rectiligne relativement à la partie fixe 1. La partie mobile 4, de structure massive, est pourvue sur sa 25 périphérie ou sur sa bordure de dents 6, séparées par des encoches, le nombre de ces dents ou encoches étant désignée par N. La partie fixe 1, qui peut aussi être désignée comme "induit", présente une série d'encoches 11 situées en regard des dents 6 de la partie mobile 4. Le nombre total de ces encoches 11 est égal à (2Nx P), ou à un 30 multiple M entier du nombre (2N x P), N étant le nombre des dents 6 de la partie mobile 4, et P désignant le nombre de phases. Dans les (2N x P) encoches 11, ou les M x (2N x P) encoches de la partie fixe 1, sont disposées autant de bobines d'induit 12. Pour la clarté du dessin, on n'a représenté sur la figure 3 que les bobines d'une phase, qui sont 35 reliées entre elles en série et avec les enroulements successifs bobinés en sens inverses, de façon à ce que toutes les forces électromotrices soient en phase et s'additionnent les unes aux autres. Chaque ensemble de bobines 12 d'une phase est décalé du précédent, d'une encoche 11 ou du multiple M d'encoches. A machine comprend encore une partie excitatrice 15, à bobine électromagnétique ou à aimant permanent, qui fait face à la fois à la partie fixe 1 et à la partie mobile 4. II est ainsi créé un circuit magnétique fermé d'excitation, qui fait circuler un flux magnétique continu entre la partie fixe 1 et la partie mobile 4 de la machine. Plus particulièrement, le flux magnétique généré par la partie excitatrice 15 se referme entre la partie fixe 1, dans la région des encoches 11 et des bobines 12 de celle-ci, et le sommet des dents 6 de la partie mobile 4. Lors d'un déplacement de la partie mobile 4 relativement à la partie fixe 1, une quelconque bobine d'induit 12 passe alternativement d'un flux d'induction magnétique maximal, au sommet des dents 6 de la partie mobile 4, à un flux d'induction magnétique minimal au fond des encoches situées entre les dents 6 de cette partie mobile 4. Quand une bobine d'induit 12 est au flux d'induction maximal, la bobine d'induit 12 suivante (de la même phase) est aux flux d'induction minimal, comme le montre clairement la figure 3. Etant donné que cette bobine suivante est bobinée en sens inverse de la précédente, les flux vus par les deux bobines 12 considérées sont mis en phase ; les courants électriques induits s'ajoutent donc, de bobine en bobine. En mode "génératrice", la partie mobile 4 étant déplacée par une source de mouvement extérieure à la machine, la variation de flux dans chaque bobine d'induit 12 crée un courant électrique qui, en s'ajoutant à l'effet similaire produit dans les autres bobines et se multipliant par le nombre P de phases, crée globalement un courant alternatif, pouvant être récupéré. A l'inverse, en mode "moteur", du courant alternatif est envoyé dans les bobines d'induit 12 de la partie fixel. Ce courant alternatif fait varier le flux d'induction de la partie excitatrice 15, toujours active. La réluctance du circuit magnétique fait que la variation du flux d'induction se traduit par l'apparition d'une variation de force magnétique , qui agit sur la partie mobile 4. Cette dernière est ainsi déplacée, et son mouvement (rotatif ou linéaire) peut être récupéré, en tant que source motrice. Les figures 4 à 6, sur lesquelles les éléments correspondant à ceux 35 définis précédemment sont désignés par les mêmes repères numériques, illustrent l'application du principe de cette machine électrique polyphasée à la constitution d'une machine tournante électrique triphasée. Cette machine tournante électrique, dont l'axe central est indiqué en A, comprend de façon générale une partie fixe ici désignée comme stator 1, et une partie mobile tournante autour de l'axe A désignée comme rotor 4, qui est calée sur un arbre central 5 (ou ne forme qu'une seule pièce avec cet arbre). Le rotor 4, bien visible sur la figure 6, possède une structure massive et il est pourvu de dents 6 régulièrement espacées à sa périphérie, le 10 nombre des dents 6 étant désigné par N. Le stator 1 comporte, placée autour du rotor 4, une carcasse cylindrique massive 9 qui supporte, intérieurement, une couronne formée d'un empilement de tôles feuilletées 10 présentant des encoches radiales 11 régulièrement espacées, situées en regard des dents 6 du rotor 4 (la figure 5 15 étant une vue en coupe passant par cette partie du stator 1). Les encoches 11 sont en nombre total (2N x P), P désignant le nombre des phases, soit un nombre d'encoches égal à (6xN) dans l'exemple ici considéré d'une machine triphasée. Dans les (6xN) encoches 11 du stator 1 sont disposées autant de 20 bobines d'induit ou bobines statoriques 12, visibles sur la figure 4. Les bobines d'induit 12, réparties en trois phases, sont pour chaque phase reliées entre elles électriquement en série, avec les enroulements successifs bobinés en sens inverse. Un décalage d'une encoche 11 est prévu entre les phases. L'ensemble des bobines 12 est relié à des connexions électriques 13 du stator 25 1. ici des connexions 13 triphasées, parcourues par du courant alternatif. A une extrémité de la machine, le stator 1 comporte encore un flasque massif 14 de forme circulaire ou annulaire, qui supporte une bobine excitatrice fixe 15 entourant co-axialernent l'arbre 5 du rotor 4, et située en face des bobines d'induit 12 précitées. La bobine excitatrice 15 est alimentée en 30 courant continu par des connexions électriques 16, constituées en pratique par deux fils d'alimentation. En fonctionnement, c'est-à-dire lorsque la bobine excitatrice 15 est alimentée, celle-ci génère un flux magnétique continu, se refermant entre le stator 1 et la périphérie du rotor 4. II est ainsi constitué une machine tournante électrique triphasée, de 35 type synchrone et à réluctance variable, qui peut fonctionner comme un moteur électrique ou comme un alternateur.

En mode "moteur", un courant électrique triphasé piloté, à fréquence et tension variables, est envoyé par l'intermédiaire des connexions électriques 13 sur les bobines 12 du stator 1, tandis que la bobine excitatrice 15 est alimentée en courant continu par les connexions 16. Le rotor 4 tourne alors à une vitesse proportionnelle à la fréquence de pilotage, le mouvement du rotor 4 étant récupéré sur l'arbre 5. En mode "alternateur", le rotor 4 est entraîné en rotation par son arbre 5 depuis une source de mouvement extérieure, tandis que la bobine excitatrice 15 est alimentée en courant continu. La variation de réluctance alors réalisée devant chaque bobine 12 du stator 1 crée un courant alternatif, qui est récupéré sur les connexions électriques 13. Plus particulièrement, il est ici généré un courant triphasé, dont la fréquence est fonction de la vitesse de rotation du rotor 4. Ce mode de fonctionnement est encore précisé ci-après, en prenant pour exemple une machine tournante électrique triphasée dont le rotor 4 comporte huit dents 4, comme montré sur la figure 6 (donc : N=8), tandis que le stator 1 et plus particulièrement l'empilement de tôles feuilletées 10 comporte au total quarante-huit encoches 11, puisque dans ce cas, en choisissant M=1 pour donner un exemple simple : M x (2N x P) = 1x2x8x3=48.

Cet exemple correspond, du reste, à la représentation développée simplifiée de la figure 7. Dans le cadre de cet exemple, en mode "alternateur" avec une vitesse de rotation du rotor 4 égale à 3000 tours par minute ( soit 50 tours par seconde), la fréquence du courant induit dans le stator 1 sera de : 50 x 8 = 400 Hz. Inversement, en mode "moteur" et en alimentant le stator 1 à une fréquence de 400 Hz, le rotor 4 tournera à une vitesse de 3000 tours par minute. La machine tournante électrique polyphasée, telle que précédemment décrite, est ainsi utilisable en moteur électrique synchrone, alimentée par un courant notamment triphasé, le rotor 4 tournant à une vitesse de rotation multiple de la fréquence de courant d'alimentation. L'intérêt de l'invention réside ici dans le fait de réaliser de façon simple et économique un moteur électrique synchrone, avec un rotor massif non feuilleté, sans aucune bobine ni aucun aimant au rotor.

Le principe de cette machine électrique peut être étendu à la réalisation d'un moteur électrique linéaire économique. La représentation développée de la figure 7 donne, du reste, une idée d'un moteur électrique linéaire conforme à la présente invention.

Dans le fonctionnement en moteur, l'utilisation d'une bobine excitatrice 15 créant une excitation variable permet une maîtrise de la force électromotrice, en tout point de fonctionnement en vitesse et force ou couple de la partie mobile 4. Ceci permet d'augmenter notablement la plage de vitesses du moteur synchrone ainsi constitué, par rapport aux moteurs actuels.

Ainsi, un moteur électrique selon l'invention, associé à un circuit de pilotage simple à réaliser, peut remplacer avantageusement les actuels moteurs ou motoréducteurs asynchrones, synchrones ou à courant continu, dans toutes les applications d où ils sont aujourd'hui utilisés. Grâce à la simplicité de son rotor et de son refroidissement, la machine électrique selon l'invention est particulièrement adaptée à la réalisation de moteurs électriques à grande vitesse, par exemple des moteurs électriques tournant à des vitesses supérieures à 8000 tours par minute. Toutefois, grâce à la possibilité d"augmenter de façon simple le nombre de "pôles", c'est-à-dire le nombre de dents 6 de la partie mobile (rotor) 4 et le nombre correspondant d'encoches11 die la partie fixe (stator) 1, la machine électrique selon l'invention est aussi particulièrement adaptée à la réalisation de moteurs électriques tourant à des vitesses relativement basses, par exemple des vitesses inférieures à 400 tours par minute. Dans le cas d'une machine électrique polyphasée selon l'invention fonctionnant en alternateur, la bobine excitatrice 15 convenablement alimentée crée une excitation variable, qui permet une maîtrise de la tension alternative de sortie, récupérée sur les connexions électriques 13, pour une vitesse donc une fréquence donnée. De plus, si l'alternateur est couplé à un réseau, cette excitation permet d'agir sur le facteur de puissance du réseau. On peut ainsi réaliser un alternateur simplifié et économique, avec un minimum de composants. Ces particularités sont intéressantes par exemple pour réaliser des alternateurs automobiles fiables et performants, ou des alternateurs tachy- métriques permettant de mesurer la vitesse et la position d'un mobile ou d'un rotor, ou encore des compensateurs synchrones d'énergie réactive sur les réseaux de distribution électrique. On notera aussi qu'en mode "alternateur", pour une vitesse de rotation donnée du rotor 4, il suffit de multiplier les dents 6 de celui-ci pour augmenter la fréquence du courant alternatif généré, ainsi, l'intérêt de la machine électrique objet de l'invention, utilisée en alternateur, réside également dans la possibilité d'obtenir des hautes fréquences pour des vitesses de rotation relativement basses, ce qui permet une utilisation avantageuse de cette machine dans des domaines tels que non seulement la génération électrique automobile, mais aussi la génération électrique aéronautique, les éoliennes, les centrales hydrauliques, la conversion d'énergie. La réversibilité naturelle de la machine électrique objet de l'invention permet aussi une utilisation "mixte", c'est-à-dire en machine motrice ou génératrice selon les instants. L'intérêt de l'invention est ici de fournir une machine électrique réversible économique, ce qui permet d'envisager par exemple les utilisations suivantes : - comme démarreur-alternateur pour moteur thermique, notamment 15 de véhicule automobile ; - comme moyen de stockage-restitution d'énergie cinétique. En couplant des machines électriques conformes à l'invention, on peut par ailleurs réaliser aussi bien un "arbre électrique", qui transmet un mouvement rotatif ou linéaire, qu'un multiplicateur ou un réducteur linéaire.

20 Comme il résulte de ce qui précède, la machine électrique objet de l'invention trouve des applications dans des domaines d'activité multiples et variés: industrie ; transports en particulier automobile, aéronautique et spatial, marine ; production et conversion d'énergie ; équipements domestiques et tertiaires.

25 Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette machine électrique motrice ou génératrice polyphasée qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : 30 - en modifiant le nombre N de dents de la partie mobile, en particulier du rotor, et le nombre d'encoches de la partie fixe, en particulier du stator, du moment que ce dernier nombre respecte la relation M x (2N x P) ; - en modifiant le nombre P des phases de la machine électrique ; - en remplaçant la bobine excitatrice fixe par un aimant permanent 35 également fixe, ce qui peut apporter une simplification et une économie, dans le cas où une variation de l'excitation n'est pas nécessaire ; - en plaçant la bobine excitatrice, ou le cas échéant l'aimant permanent, en tout point approprié du circuit magnétique d'excitation ; - en modifiant les détails constructifs des parties fixe et mobile, en particulier du stator et du rotor, ainsi que les proportions (longueur/diamètre) de la machine électrique ; - en réalisant cette machine électrique selon toutes dimensions, en fonction de la puissance demandée par l'application ; - en isolant la partie mobile de la partie fixe de la machine par une paroi amagnétique, la partie mobile pouvant ainsi être plongée dans un milieu 10 hostile ; - enfin, en réalisant la machine électrique, notamment motrice, comme une machine linéaire et non tournante, auquel cas la partie fixe à encoches incorpore la partie excitatrice, tandis que le rotor est remplacé par une partie dentée mobile en translation (dans ce dernier cas, les termes "fixe" 15 et "mobile" n'ont qu'un sens relatif, pour indiquer la possibilité de déplacement d'une partie par rapport à l'autre).

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Machine électrique motrice génératrice polyphasée, pouvant être réalisée comme une machine tournante ou comme une machine linéaire, et fonctionnant de manière synchrone sur le principe de la variation de réluctance, caractérisée en ce qu'elle comprendä en combinaison : une partie fixe (1) à encoches (11) logeant des bobines d'induit (12) reliées entre elles électriquement en série, par phase, avec les enroulements successifs bobinés en sens inverses ; une partie mobile (4) pourvue de dents (6) situées en regard des encoches (11) de la partie fixe (1), à une dent (6) de la partie mobile (4) correspondant un nombre M x (2P) d'encoches (11) de la partie fixe (1), "M" étant un nombre entier égal ou supérieur à un et "P" désignant le nombre de phases de la machine ; et une partie excitatrice, avec une bobine électromagnétique (15) ou un aimant permanent et avec un circuit magnétique faisant circuler un flux magnétique entre la partie fixe (1) et la partie mobile (4).

2. Machine électrique motrice ou génératrice polyphasée, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée comme une machine tournante électrique à "P" phases, comprenant en combinaison : un stator annulaire (1, 9, 10) comportant à sa périphérie des encoches radiales (11) en nombre M x (2NxP),dans lesquelles sont disposées autant de bobines d'induit (12), décalées d'une phase à une autre ; un rotor (4) monté tournant suivant l'axe central (A) de la machine et pourvu à sa périphérie de dents (6) en nombre "N", saillant radialement et situées en regard des encoches (11) du stator (1) ; et une partie excitatrice fixe (14, 15), placée au centre du stator (1) autour de l'axe (A) de la machine.

3. Machine électrique motrice ou génératrice polyphasée, selon la revendication 2, caractérisée en ce que le stator (1) comporte, autour du rotor (4), une carcasse cylindrique massive (9) qui supporte, intérieurement, une couronne formée d'un empilement de tôles feuilletées (10) présentant les encoches radiales (11) précitées, situées en regard des dents (6) du rotor (4).

4. Machine électrique motrice ou génératrice polyphasée, selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le stator (1) comporte, à une extrémité de la machine, un flasque massif (14) de forme circulaire ou annulaire, qui supporte une bobine excitatrice fixe (15) entourant co-axialement l'arbre (5) du rotor (4), et située en face des bobines d'induit (12) du stator (1)

5. Machine électrique motrice ou génératrice polyphasée, selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le rotor (4) possède une structure massive.

6. Utilisation d'une machine électrique motrice ou génératrice polyphasée, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comme moteur électrique synchrone de type rotatif ou linéaire, comme alternateur, notamment comme moteur électrique triphasé ou comme alternateur triphasé, de préférence avec une partie excitatrice (15) pilotable de manière à faire varier le flux magnétique d'excitation.