FR2914797A1

FR2914797A1 - Polyphase electric motor for motor vehicle, has mechanical commutator supplying electric current to phases of motor, where commutator includes collector arranged in cylinder volume defined by stator

Info

Publication number: FR2914797A1
Application number: FR0754231A
Authority: FR
Inventors: Dominique Sebille
Original assignee: Nidec Motors and Actuators SAS
Current assignee: Nidec Motors and Actuators SAS
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-10-10

Abstract

The motor (10) has a mechanical commutator (20) supplying electric current to phases of the motor, where the commutator includes a collector (22) integrated with a rotor (14) in rotation around a main axis (A) of the motor. The commutator includes wipers (28a) that are in contact with tracks of the collector to supply electric current to phases of a stator (12) in selective manner based on angular position of the rotor with respect to the stator. The collector is arranged in a cylinder volume (36) defined by the stator. The tacks are made of electrical conducting material.

Description

1 "Moteur électrique polyphasé" L'invention propose un moteur électrique1 "Polyphase electric motor" The invention proposes an electric motor

polyphasé comportant commutateur mécanique pour l'alimentation en courant électrique des phases du moteur. polyphase having mechanical switch for supplying electrical power to the motor phases.

L'invention propose plus particulièrement un moteurl électrique polyphasé comportant un rotor à aimants permanents et un stator annulaire coaxiaux à l'axe principal du moteur, le stator étant constitué de plusieurs enroulements définissant les phases du moteur, et délimitant un volume cylindrique dans lequel io le rotor est monté à rotation autour de l'axe principal du moteur, et comportant un commutateur mécanique pour l'alimentation en courant électrique des phases du moteur, qui comporte un collecteur qui est solidaire du rotor en rotation autour de l'axe principal du moteur, qui porte une pluralité de pistes en matériau is conducteur électriquement, le commutateur comportant des balais immobiles en rotation par rapport au stator, qui sont aptes à venir sélectivement en contact avec les dites pistes du collecteur, de manière à alimenter en courant électrique les phases du stator de manière sélective, en fonction de la position angulaire du rotor 20 par rapport au stator Le commutateur permet d'alimenter le moteur en courant continu, en reliant alternativement chaque phase du moteur avec l'un ou l'autre de deux potentiels électriques de l'alimentation en courant du moteur. 25 Le commutateur comporte ainsi un collecteur muni de diverses pistes électriques qui sont reliées à l'un ou l'autre des potentiels électriques, sur lesquelles des balais sont aptes à venir en contact, dont chaque balai est relié à une phase du moteur. Le document US-A-6.724.121 décrit un tel commutateur 30 pour lequel le collecteur est en forme d'un disque sur une face circulaire duquel les pistes électriques sont agencées, et comportant des balais axiaux venant en contact avec les pistes. 2 Le moteur est par exemple destiné à être monté dans un emplacement de volume réduit. Par contre, le commutateur est monté sur l'arbre de sortie du moteur, de sorte qu'il augmente l'encombrement global du moteur. The invention more particularly proposes a polyphase electric motor having a rotor with permanent magnets and an annular stator coaxial with the main axis of the motor, the stator consisting of several windings defining the phases of the motor, and delimiting a cylindrical volume in which the rotor is rotatably mounted around the main axis of the engine, and comprising a mechanical switch for supplying electrical power to the motor phases, which comprises a collector which is fixed to the rotor in rotation around the main axis of the motor; motor, which carries a plurality of tracks of material is electrically conductive, the switch comprising brushes stationary in rotation relative to the stator, which are adapted to selectively come into contact with said tracks of the collector, so as to supply electrical current to the stator phases selectively, depending on the angular position of the rotor relative to to the stator The switch enables the motor to be supplied with direct current by alternately connecting each phase of the motor with one or the other of two electrical potentials of the motor power supply. The switch thus comprises a collector provided with various electrical tracks which are connected to one or the other of the electrical potentials, on which brushes are able to come into contact, each brush of which is connected to a phase of the motor. Document US-A-6,724,121 describes such a switch 30 for which the collector is in the form of a disk on a circular face of which the electric tracks are arranged, and comprising axial brushes coming into contact with the tracks. 2 The motor is for example intended to be mounted in a location of reduced volume. On the other hand, the switch is mounted on the output shaft of the motor, so that it increases the overall size of the motor.

L'invention a pour but de proposer un moteur comportant un commutateur qui est agencé de manière à limiter l'encombrement général du moteur. Dans ce but, l'invention propose un moteur électrique tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que au moins le io collecteur du commutateur est agencé dans le volume cylindrique délimité par le stator. - le collecteur et les balais sont agencés dans le volume cylindrique délimité par le stator ; -le collecteur est monté sur une extrémité du rotor ; 15 - le collecteur consiste en un disque coaxial au rotor, dont une face circulaire d'extrémité axiale en vis-à-vis des balais porte lesdites pistes ; -chaque balai est d'orientation globalement axiale et est apte à venir en contact axialement vers l'arrière de manière 20 sélective avec les pistes du collecteur ; - le commutateur comporte un support portant les balais qui est solidaire du stator, et qui est agencé axialement en vis-à-vis du collecteur ; - les balais sont montés coulissants axialement par 25 rapport au support et en ce que des éléments élastiques de rappel sont agencés entre le support et les balais de manière à exercer sur chaque balai un effort de pression du balai sur la face d'extrémité du collecteur ; - le collecteur comporte une première piste annulaire 30 centrale reliée à un premier potentiel électrique, une deuxième piste annulaire intermédiaire reliée à un deuxième potentiel électrique et une troisième piste externe annulaire constituée d'une pluralité de secteurs répartis angulairement autour de l'axe 3 principal du moteur, qui sont reliés électriquement à la première piste annulaire, à la deuxième piste annulaire ou à aucune piste annulaire, avec lesquels les balais sont aptes à venir en contact de manière sélective ; - le collecteur comporte un muret annulaire réalisé en matériau isolant électriquement, qui est agencé radialement entre la première piste et la deuxième piste, et qui fait saillie axialement par rapport à la première piste et par rapport la deuxième piste ; io - la section de chaque balai, suivant un plan radial par rapport à l'axe principal A du moteur, est en forme d'un trapèze dont la hauteur est d'orientation radiale par rapport à l'axe principal A du moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention is apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une section axiale d'un moteur électrique comportant un commutateur agencé selon l'invention ; 20 - la figure 2 est une vue en bout du collecteur du commutateur représenté à la figure 1 ; -la figure 3 est une section d'un balai associé au collecteur représenté à la figure 2 ; - la figure 4 est une représentation schématique en 25 perspective du collecteur représenté à la figure 2, montrant le muret annulaire de séparation des pistes. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. 30 On a représenté à la figure 1 un moteur électrique 10 du type polyphasé qui comporte un stator 12 annulaire coaxial à l'axe principal A du moteur 10 et un rotor 14 à aimants permanents, qui 4 est coaxial au stator 12 et qui est monté à rotation par rapport au stator 12 autour de l'axe principal A du moteur 10. Le stator 12 comporte un paquet de tôles 16 annulaire qui porte un bobinage 18 constitué de plusieurs enroulements de fils conducteurs répartis dans des encoches (non représentées) du paquet de tôles 16, de manière à définir les pôles du moteur 10. Dans la description qui va suivre, on fera référence à un moteur 10 comportant huit pôles. Ils sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation, et que le moteur 10 io selon l'invention peut comporter un nombre différent de pôles, généralement un moteur 10 comporte un nombre de pôles compris entre deux et douze. Le moteur 10 comporte aussi un commutateur mécanique 20 qui permet de réaliser l'alimentation électrique des pôles du is bobinage 18 pour que chaque pole du stator 12 produise un champ magnétique agissant sur les aimants permanents du rotor 14. Le commutateur 20 comporte un collecteur 22 qui est monté solidaire du rotor 14 en rotation autour de l'axe principal A 20 du moteur 10 et des balais 28a, 28b, 28c, dont chacun est relié électriquement à un pôle du stator 12. Ici, le stator 12 comporte huit pôles, par conséquent, le commutateur 20 comporte huit balais 28a, 28b, 28c. Comme on peut le voir à la figure 2, le collecteur 22 25 comporte une première piste 24 et une deuxième piste 26 dont chacune est reliée à un potentiel électrique d'une source d'énergie électrique, comme par exemple la batterie d'un véhicule automobile, lorsque le moteur 10 est monté dans un véhicule. Chaque balai 28a, 28b, 28c est apte à être relié 30 électriquement ou non à la première piste 24 ou à la deuxième piste 26 de manière sélective en fonction de la position du rotor 14 autour de l'axe principal A du moteur 10, de manière que chaque pôle du stator 12 soit alimenté électriquement pour générer un champ magnétique dont la polarité varie en fonction du pole du rotor 14 qui vient en vis-à-vis lors du fonctionnement du moteur 10. Pour cela, le collecteur 22 comporte une troisième piste 30 s sur laquelle les balais 28a, 28b, 28c sont en contact, constituée de plusieurs portions 32a, 32b, 32c, et qui comporte des premières portions 32a qui sont reliées à la première piste 24, des deuxièmes portions 32b qui sont reliées à la deuxième piste 26 et des troisièmes portions 32c qui ne sont reliées ni à la io première piste 24, ni à la deuxième piste 26. Comme on peut le voir aux figures, le collecteur 22 est en forme d'un disque coaxial à l'axe principal A du moteur 10, et les pistes 24, 26, 30 sont agencées sur une face circulaire 22a d'extrémité du collecteur 22. 15 Comme on l'a dit plus haut, le collecteur 22 est monté solidaire du rotor 14 en rotation autour de l'axe principal A. De plus, le stator 12 délimite un volume cylindrique 36 dans lequel le rotor 14 est reçu à rotation. Selon l'invention le commutateur 20 est réalisé de manière 20 qu'au moins le collecteur 22 est agencé dans le volume cylindrique 36 délimité par le stator 12. Cela permet de réduire l'encombrement axial du moteur 10 en agençant au moins l'un des composants du moteur 10 au niveau du chignon d'extrémité axiale du bobinage 18. 25 Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, les balais 28a, 28b, 28c sont aussi agencés dans ledit volume cylindrique 36 avec le collecteur 22 qui est ainsi agencé axialement entre une extrémité axiale du paquet de tôles 16 et les balais 28a, 28b, 28c. 30 Ainsi, selon l'invention, le collecteur 22 est monté sur une extrémité axiale du rotor 14, ici l'extrémité de gauche en se reportant à la figure 1, et son diamètre externe est globalement égal au diamètre externe du rotor 14. 6 De plus, les pistes 24, 26, 30 sont de forme annulaire et sont coaxiales les unes par rapport aux autres et par rapport à l'axe principal A du moteur 10. Les pistes 24, 26, 30 sont ainsi réparties radialement sur la face d'extrémité 22a du collecteur par rapport à l'axe principal A du moteur de manière que la première piste 24 est située radiale-ment à l'intérieur et la troisième piste 30 est située radialement à l'extérieur par rapport aux deux autres pistes 24, 26. De plus, comme on peut le voir à la figure 2, les portions io 32a, 32b, 32c de la troisième piste 30 sont réparties autour de l'axe principal A du moteur 10 de manière que les premières portions 32a et les deuxièmes portions 32b sont réparties alternativement autour de l'axe principal A du moteur 10, et les troisièmes portions 32c sont agencées de manière à séparer 15 chaque première portion 32a de la deuxième portion 32b adjacente. Les troisièmes portions 32c ont pour fonction d'empêcher qu'un balai 28a, 28b, 28c relie simultanément une première portion 32a à la deuxième portion 32b adjacente, évitant de ce 20 fait un court circuit entre la première piste 24 et la deuxième piste 26. Le nombre des portions 32a, 32b, 32c de la troisième piste 30 est déterminé en fonction du nombre de pôles du moteur. Pour définir le nombre des portions 32a, 32b, 32c, on 25 définit un groupe de portions qui est constitué d'une première portion 32a, d'une deuxième portion 32b et de deux troisièmes portions 32c. Ainsi, le nombre des portions 32a, 32b, 32c de la troisième piste 30 est déterminé de manière que le nombre de groupes de 30 portions définis ci-dessus est égal au nombre de pôles du moteur 10. 7 Ici, et comme on l'a dit plus haut; le moteur 10 comporte huit pôles. Par conséquent, la troisième piste 30 comporte huit groupes de portions. Comme on l'a dit plus haut, la première piste 24 et la deuxième piste 26 sont chacune reliées à un potentiel électrique de la source d'énergie. Pour cela, le commutateur comporte des balais d'alimentation 34a, 34b, dont chacun est en contact permanent avec la première piste 24 ou avec la deuxième piste 26. io Les balais 28a, 28b, 28c et les balais d'alimentation 34a, 34b sont immobiles en rotation par rapport au stator 12 lors du fonctionnement du moteur, de manière que les balais 28a, 28b, 28c viennent successivement en contact avec les portions 32a, 32b, 32c de la troisième piste 30 lors de la rotation du collecteur 15 22. Comme on l'a dit plus haut, les pistes 24, 26, 30 sont portées par la face d'extrémité axiale 22a du collecteur 22. Pour venir en contact avec les pistes 24, 26, 30, les balais 28a, 28b, 28c sont d'orientation axiale parallèle à l'axe principal A du 20 moteur 10, de manière que l'extrémité axiale de chaque balai 28a, 28b, 28c, ici l'extrémité de droite en se reportant à la figure 1 est en appui axialement contre la troisième piste 30. Lors du fonctionnement du moteur 10, le collecteur 22 tourne autour de l'axe principal A, par rapport au stator 12 et par 25 rapport aux balais 28a, 28b, 28c, qui sont immobiles en rotation par rapport au stator 12, de manière que chaque balai 28a, 28b, 28c vient successivement en contact avec les portions 32a, 32b, 32c de la troisième piste 30. Le commutateur 20 comporte un support 38 qui est fixé au 30 stator 12 et sur lequel les balais 28a, 28b, 28c et les balais d'alimentation 34a, 34b sont montés. Le support 38 permet d'immobiliser les balais 28a, 28b, 28c et les balais d'alimentation 34a, 34b par rapport au stator 12. 8 Lors du fonctionnement du moteur 10, les balais 28a, 28b, 28c et les balais d'alimentation 34a, 34b glissent sur les pistes 24, 26, 30, ce qui provoque une usure des balais 28a, 28b, 28c et des balais d'alimentation 34a, 34b par frottement. The object of the invention is to propose a motor comprising a switch which is arranged in such a way as to limit the overall bulk of the motor. For this purpose, the invention proposes an electric motor as described above, characterized in that at least the commutator commutator is arranged in the cylindrical volume delimited by the stator. - The collector and the brushes are arranged in the cylindrical volume defined by the stator; the collector is mounted on one end of the rotor; The collector consists of a disk coaxial with the rotor, a circular axial end face of which vis-à-vis the brushes carries said tracks; each broom is of generally axial orientation and is capable of coming into axially contact with the collector tracks in a selective rearward direction; - The switch comprises a support carrying the brushes which is integral with the stator, and which is arranged axially vis-à-vis the collector; the brushes are slidably mounted axially with respect to the support and in that resilient return elements are arranged between the support and the brushes so as to exert on each brush a compressive force of the brush on the end face of the collector. ; the collector comprises a first central annular track connected to a first electrical potential, a second intermediate annular track connected to a second electrical potential and a third annular external track consisting of a plurality of sectors angularly distributed around the main axis 3 motor, which are electrically connected to the first annular track, the second annular track or any annular track, with which the brushes are able to come into contact selectively; - The collector comprises an annular wall made of electrically insulating material, which is arranged radially between the first track and the second track, and which protrudes axially relative to the first track and the second track; the section of each blade, in a plane radial to the main axis A of the motor, is in the form of a trapezium whose height is radially oriented relative to the main axis A of the motor. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures in which: FIG. 1 is an axial section of an electric motor comprising a switch arranged according to the invention; FIG. 2 is an end view of the collector of the switch shown in FIG. 1; FIG. 3 is a section of a brush associated with the collector shown in FIG. 2; FIG. 4 is a diagrammatic representation in perspective of the collector shown in FIG. 2, showing the annular wall separating the tracks. In the following description, identical, similar or similar elements will be designated by the same reference numerals. FIG. 1 shows an electric motor 10 of the polyphase type which comprises an annular stator 12 coaxial with the main axis A of the motor 10 and a rotor 14 with permanent magnets, which is coaxial with the stator 12 and which is mounted in rotation with respect to the stator 12 around the main axis A of the motor 10. The stator 12 comprises an annular packet of plates 16 which carries a coil 18 consisting of several windings of conducting wires distributed in notches (not shown) of the packet of sheets 16, so as to define the poles of the motor 10. In the following description, reference will be made to a motor 10 having eight poles. It will be understood that the invention is not limited to this embodiment, and that the motor 10 according to the invention may comprise a different number of poles, generally a motor 10 has a number of poles between two and twelve. . The motor 10 also comprises a mechanical switch 20 which makes it possible to supply the poles of the winding 18 so that each pole of the stator 12 produces a magnetic field acting on the permanent magnets of the rotor 14. The switch 20 comprises a collector 22 which is mounted integral with the rotor 14 in rotation around the main axis A 20 of the motor 10 and the brushes 28a, 28b, 28c, each of which is electrically connected to a pole of the stator 12. Here, the stator 12 comprises eight poles, therefore, the switch 20 has eight brushes 28a, 28b, 28c. As can be seen in FIG. 2, the collector 22 comprises a first track 24 and a second track 26 each of which is connected to an electric potential of a source of electrical energy, such as, for example, the battery of a vehicle. automobile, when the engine 10 is mounted in a vehicle. Each brush 28a, 28b, 28c is adapted to be electrically connected or not to the first track 24 or to the second track 26 in a selective manner depending on the position of the rotor 14 around the main axis A of the motor 10, so that each pole of the stator 12 is electrically powered to generate a magnetic field whose polarity varies depending on the pole of the rotor 14 which comes opposite vis-à-vis during the operation of the engine 10. For this, the collector 22 comprises a third track 30 s on which the brushes 28a, 28b, 28c are in contact, consisting of several portions 32a, 32b, 32c, and which comprises first portions 32a which are connected to the first track 24, second portions 32b which are connected to the second track 26 and third portions 32c which are connected neither to the first track 24 nor to the second track 26. As can be seen in the figures, the collector 22 is in the form of a coaxial disk at main axis ipal A of the motor 10, and the tracks 24, 26, 30 are arranged on a circular end face 22a of the collector 22. As mentioned above, the collector 22 is mounted integral with the rotor 14 in rotation around of the main axis A. In addition, the stator 12 delimits a cylindrical volume 36 in which the rotor 14 is rotated. According to the invention the switch 20 is made so that at least the collector 22 is arranged in the cylindrical volume 36 defined by the stator 12. This reduces the axial size of the motor 10 by arranging at least one components of the motor 10 at the axial end of the coil winding 18. According to the embodiment shown in Figure 1, the brushes 28a, 28b, 28c are also arranged in said cylindrical volume 36 with the collector 22 which is thus arranged axially between an axial end of the plate package 16 and the brushes 28a, 28b, 28c. Thus, according to the invention, the manifold 22 is mounted on an axial end of the rotor 14, here the left end with reference to Figure 1, and its outer diameter is generally equal to the outer diameter of the rotor 14. 6 In addition, the tracks 24, 26, 30 are of annular shape and are coaxial with each other and with respect to the main axis A of the motor 10. The tracks 24, 26, 30 are thus distributed radially on the face end 22a of the collector with respect to the main axis A of the engine so that the first track 24 is located radially inside and the third track 30 is located radially outwardly with respect to the other two tracks 24, 26. Moreover, as can be seen in FIG. 2, the portions 32a, 32b, 32c of the third track 30 are distributed around the main axis A of the motor 10 so that the first portions 32a and 32b the second portions 32b are alternately distributed around of the main axis A of the motor 10, and the third portions 32c are arranged to separate each first portion 32a from the adjacent second portion 32b. The third portions 32c serve to prevent a brush 28a, 28b, 28c simultaneously connecting a first portion 32a to the adjacent second portion 32b, thereby avoiding a short circuit between the first track 24 and the second track 26 The number of portions 32a, 32b, 32c of the third track 30 is determined as a function of the number of poles of the motor. To define the number of portions 32a, 32b, 32c, there is defined a group of portions which consists of a first portion 32a, a second portion 32b and two third portions 32c. Thus, the number of portions 32a, 32b, 32c of the third track 30 is determined so that the number of groups of 30 portions defined above is equal to the number of poles of the motor 10. 7 Here, and as it is said above; the motor 10 has eight poles. Therefore, the third track 30 has eight groups of portions. As mentioned above, the first track 24 and the second track 26 are each connected to an electrical potential of the energy source. For this, the switch comprises supply brushes 34a, 34b, each of which is in permanent contact with the first track 24 or with the second track 26. The brushes 28a, 28b, 28c and the supply brushes 34a, 34b are stationary in rotation with respect to the stator 12 during operation of the motor, so that the brushes 28a, 28b, 28c successively come into contact with the portions 32a, 32b, 32c of the third track 30 during the rotation of the collector 22 As mentioned above, the tracks 24, 26, 30 are carried by the axial end face 22a of the collector 22. To come into contact with the tracks 24, 26, 30, the brushes 28a, 28b, 28c are of axial orientation parallel to the main axis A of the motor 10, so that the axial end of each blade 28a, 28b, 28c, here the right end with reference to FIG. axially against the third track 30. During operation of the engine 10, the collector 22 to urn about the main axis A, relative to the stator 12 and with respect to the brushes 28a, 28b, 28c, which are stationary in rotation relative to the stator 12, so that each blade 28a, 28b, 28c is successively contact with the portions 32a, 32b, 32c of the third track 30. The switch 20 comprises a support 38 which is fixed to the stator 12 and on which the brushes 28a, 28b, 28c and the supply brushes 34a, 34b are mounted . The support 38 immobilizes the brushes 28a, 28b, 28c and the supply brushes 34a, 34b relative to the stator 12. 8 During operation of the motor 10, the brushes 28a, 28b, 28c and the power brushes 34a, 34b slide on the tracks 24, 26, 30, which causes wear of the brushes 28a, 28b, 28c and supply brushes 34a, 34b by friction.

Pour compenser cette usure, les balais 28a, 28b, 28c et les balais d'alimentation 34a, 34b sont montés coulissants axialement par rapport au support 38, et le commutateur comporte des moyens pour maintenir chaque balai 28a, 28b, 28c et chaque balai d'alimentation 34a, 34b en appui axial contre la piste 24, 26, io 30 associée. Ces moyens consistent de préférence en un ressort élastique de compression qui est comprimé axialement entre le support 38 et chaque balai 28a, 28b, 28c et chaque balai d'alimentation 34a, 34b. To compensate for this wear, the brushes 28a, 28b, 28c and the supply brushes 34a, 34b are slidably mounted axially relative to the support 38, and the switch comprises means for holding each blade 28a, 28b, 28c and each blade. supply 34a, 34b in axial support against the associated track 24, 26, 30. These means preferably consist of a resilient compression spring which is compressed axially between the support 38 and each blade 28a, 28b, 28c and each supply blade 34a, 34b.

15 L'usure des balais par frottement produit des particules en matériau conducteur électriquement. L'accumulation de ces particules sur la face d'extrémité 22a du collecteur 22 peut provoquer des courts circuits en reliant électriquement deux pistes 24, 26, 30.Wear of the brushes by friction produces particles of electrically conductive material. The accumulation of these particles on the end face 22a of the collector 22 can cause short circuits by electrically connecting two tracks 24, 26, 30.

20 C'est pourquoi, comme on peut le voir à la figue 4, et selon un autre aspect du commutateur 20 selon l'invention, la face d'extrémité 22a du collecteur 22 comporte un muret 40 annulaire qui fait saillie axialement par rapport à la face d'extrémité 22a du collecteur 22 et qui est positionné radialement entre la première 25 piste 24 et la deuxième piste 26. Ce muret 40 permet d'empêcher que des particules ne s'accumulent entre la première piste 24 et la deuxième piste 26. Comme on l'a dit plus haut, la troisième piste 30 est de forme annulaire et est coaxiale à l'axe principal A du moteur 10.This is why, as can be seen in FIG. 4, and according to another aspect of the switch 20 according to the invention, the end face 22a of the collector 22 comprises an annular wall 40 which projects axially with respect to the end face 22a of the collector 22 and which is positioned radially between the first track 24 and the second track 26. This wall 40 makes it possible to prevent particles from accumulating between the first track 24 and the second track 26 As mentioned above, the third track 30 is annular in shape and is coaxial with the main axis A of the engine 10.

30 La troisième piste 30 est en outre divisée en plusieurs portions 32a, 32b, 32c réparties autour de l'axe principal A du moteur 10.The third track 30 is further divided into several portions 32a, 32b, 32c distributed around the main axis A of the motor 10.

9 Ces potions 32a, 32b, 32c sont délimitées par des secteurs angulaires dont le sommet de chaque secteur angulaire est situé sur l'axe principal A. L'ouverture du secteur angulaire délimitant chaque troisième 32c portion est limitée, pour que la transition du contact de chaque balai 28a, 28b, 28c depuis une première portion 32a vers une deuxième portion 32b, ou inversement, pour modifier la polarité du champ magnétique produit par chaque pole du stator 12, s'effectue le plus rapidement possible. io De plus, la dimension de chaque balai 28a, 28b, 28c est aussi déterminée pour que la transition soit effectuée le plus rapidement possible. Pour cela, comme on peut le voir à la figure 3, la section 42 de chaque balai 28a, 28b, 28c est en forme d'un trapèze, dont is la hauteur, mesurée radialement par rapport à l'axe principal A du moteur 10 est sensiblement égale à la dimension radiale de la troisième piste 30 et dont la valeur de l'angle délimité par les cotés 44 du trapèze est définie en fonction de l'angle délimitant les troisièmes portions 32c de la troisième piste 30.These potions 32a, 32b, 32c are delimited by angular sectors whose apex of each angular sector is situated on the main axis A. The opening of the angular sector delimiting each third portion 32c is limited, so that the transition of the contact each brush 28a, 28b, 28c from a first portion 32a to a second portion 32b, or conversely, to change the polarity of the magnetic field produced by each pole of the stator 12, is carried out as quickly as possible. In addition, the size of each blade 28a, 28b, 28c is also determined for the transition to be performed as quickly as possible. For this, as can be seen in Figure 3, the section 42 of each blade 28a, 28b, 28c is in the shape of a trapezium, whose is the height, measured radially relative to the main axis A of the motor 10 is substantially equal to the radial dimension of the third track 30 and whose value of the angle delimited by the sides 44 of the trapezium is defined as a function of the angle delimiting the third portions 32c of the third track 30.

20 On a aussi représenté à la figure 3 différents profils, pris en projection sur un plan radial par rapport à l'axe principal A du moteur 10, des ressorts élastiques de compression de maintien des balais 28a, 28b, 28c en appui sur la troisième piste 30. Selon un premier mode de réalisation, le premier profil 46 25 du ressort est en forme d'une ellipse dont le grand axe est orienté globalement radialement par rapport à l'axe principal A du moteur. Selon un deuxième mode de réalisation, le deuxième profil 48 du ressort est adapté à la forme trapézoïdale du balai 28a, 28b, 28c. A cet effet, le deuxième profil comporte une partie 30 élargie correspondant à la portion radialement externe du balai 28a, 28b, 28c, permettant de répartir l'effort d'appui produit par le ressort de manière homogène sur toute la surface d'appui du balai 28a, 28b, 28c.FIG. 3 also shows different profiles taken in projection on a radial plane with respect to the main axis A of the motor 10, elastic compression springs holding the brushes 28a, 28b, 28c against the third According to a first embodiment, the first profile 46 of the spring is in the form of an ellipse whose major axis is oriented generally radially relative to the main axis A of the motor. According to a second embodiment, the second profile 48 of the spring is adapted to the trapezoidal shape of the blade 28a, 28b, 28c. For this purpose, the second profile comprises an enlarged portion 30 corresponding to the radially outer portion of the blade 28a, 28b, 28c, for distributing the support force produced by the spring homogeneously over the entire bearing surface of the blade. broom 28a, 28b, 28c.

Claims

A polyphase electric motor (10) comprising a rotor (14) with permanent magnets and an annular stator (12) coaxial with the main axis (A) of the motor (10), the stator (12) consisting of a plurality of windings defining the phases of the motor (10), and delimiting a cylindrical volume (36) in which the rotor (14) is rotatably mounted about the main axis (A) of the motor (10), and having a mechanical switch (20) for supplying electric current to the phases of the motor (10), which comprises a collector (22) which is integral with the rotor (14) in rotation about the main axis (A) of the motor (10), which carries a plurality of tracks (24, 26, 30) made of electrically conductive material, the switch (20) comprising brushes (28a, 28b, 28c) immobile in rotation with respect to the stator (12), which are capable of selectively coming into contact with said tracks (24, 26, 30) of the collector (22), so as to supply electric current to the phases of the stator (12) selectively, depending on the angular position of the rotor (14) relative to the stator (12), characterized in that at least the collector (22) of the switch (20) is arranged in the volume cylindrical (36) defined by the stator (12).

2. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the collector (22) and the brushes (28a, 28b, 28c) are arranged in the cylindrical volume (36) defined by the stator (12).

3. Motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the collector (22) is mounted on one end of the rotor (14). 30

4. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the collector (22) consists of a disc coaxial with the rotor (14), one end face (22a) circular end 2914797 It axial vis-à-vis brushes (28a, 28b, 28c) carry said tracks (24, 26, 30).

5. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that each brush (28a, 28b, 28c) is 5 of generally axial orientation and is adapted to come into axial contact with the rear tracks selectively with the tracks ( 24, 26, 30) of the collector (22).

6. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the switch (20) comprises a support io carrying the brushes (28a, 28b, 28c) which is integral with the stator (12), and which is arranged axially in screws to the collector (22).

7. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the brushes (28a, 28b, 28c) are mounted to slide axially relative to the support and in that elastic return elements are arranged between the support and the brushes (28a, 28b, 28c) so as to exert on each blade (28a, 28b, 28c) a pressure force of the blade (28a, 28b, 28c) on the end face (22a) of the collector (22).

8. Motor (10) according to any one of the preceding claims, in combination with claim 4, characterized in that the collector (22) comprises a first central annular track (24) connected to a first electrical potential, a second intermediate annular track (26) connected to a second electric potential and a third annular outer track (30) consisting of a plurality of sectors (32a, 32b, 32c) angularly distributed around the main axis (A) of the motor ( 10), which are electrically connected to the first annular track (24), to the second annular track (26) or to any annular track, with which the brushes (28a, 28b, 28c) are adapted to come into contact with each other. selective.

9. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the collector (22) comprises an annular wall (40) made of electrically insulating material, which is arranged radially between the first track (24) and the second track ( 26), and protrudes axially with respect to the first track (24) and the second track (26).

10. Motor (10) according to claim 8 or 9, characterized in that the section of each blade (28a, 28b, 28c), in a plane radial to the main axis (A) of the motor (10), is in the form of a trapezium whose height is radially oriented relative to the main axis (A) of the motor (10).