FR2963710A1 - Moteur electrique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un moteur électrique comprenant un stator (S) et un rotor (R) et dans lequel : - le stator (S) est composé d'une pluralité de modules statoriques (MS), chaque dit module statorique intégrant un bobinage (2) susceptible de créer un champ magnétique, - une unité de gestion électronique commande l'alimentation électrique des bobinages (2) du stator (S) en fonction de la position angulaire du rotor (R), de façon à créer un champ magnétique tournant susceptible d'entraîner en rotation ledit rotor, se caractérisant par le fait que chaque module statorique (MS) intègre sa propre unité de gestion électronique, de façon à ce que l'alimentation électrique de chaque bobinage (2) soit commandée de manière indépendante.

Description

MOTEUR ELECTRIQUE Description Domaine technique de l'invention. L'invention a pour objet un moteur électrique et plus particulièrement un moteur électrique à réluctance variable ainsi que son procédé de fonctionnement. L'invention a également pour objet un véhicule terrestre marin ou aérien équipé d'un tel moteur électrique. L'invention a encore pour objet un stator de moteur électrique ainsi qu'un module statorique propre à former un tel stator.

État de la technique.

La conception des moteurs électriques est bien connue de l'homme du métier. Un moteur électrique comprenant généralement un stator (partie fixe) et un rotor (partie mobile).

On connait notamment par les documents brevets US 2009/0256430 (FARINA), US 2005/0194845 (ENGQUIST), et US 2002/0125782 (PEACHEE), des moteurs électriques dans lequel le stator est composé d'une pluralité de modules statoriques. Ce type de conception modulaire permet de faciliter la conception et l'assemblage du stator.

En se référant plus particulièrement au document US 2009/0256430 (FARINA), qui concerne un moteur électrique à aimants permanents, chaque 2963710 -2

module statorique intègre un bobinage radial susceptible de créer un champ magnétique. Une unique unité de gestion électronique commande l'alimentation électrique de l'ensemble des bobinages du stator en fonction de la position angulaire du rotor, de façon à créer un champ magnétique tournant susceptible 5 d'entraîner en rotation le rotor. De même dans le document US 2002/0125782 (PEACHEE), qui décrit un moteur à réluctance variable, tous les modules statoriques sont munis de pattes permettant de les connecter à une unité de gestion électronique se présentant sous la forme d'un circuit imprimé en forme d'anneau. 10 Dans ces deux documents, l'unité de gestion électronique est commune à l'ensemble des modules statoriques et est située hors desdits modules statoriques. Cette configuration engendre un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, si l'unité de gestion électronique commune venait à être 15 défectueuse, l'ensemble du stator ne serait plus en état de fonctionner. Le fonctionnement d'un tel moteur électrique est donc directement dépendant du bon fonctionnement de l'unité de gestion électronique commune, ce qui, de fait, limite sa fiabilité. Un autre inconvénient réside dans le fait que l'unité de gestion 20 électronique commune doit gérer des puissances électrique relativement importantes (de l'ordre de plusieurs dizaines de Kilowatts). Il est nécessaire d'employer des composants électriques capables de supporter une telle puissance, en utilisant notamment des semi-conducteurs de fort calibre. Cela tend évidemment à augmenter le coût d'un tel moteur électrique. 25 L'invention a pour objectif de palier ces inconvénients, c'est-à-dire augmenter la fiabilité de la motorisation et diminuer les coûts de fabrication. 30 Divulgation de l'invention. - 3

La solution proposée par l'invention est un moteur électrique, préférentiellement à réluctance variable, comprenant un stator et un rotor et dans lequel : - le stator est composé d'une pluralité de modules statoriques, chaque dit module statorique intégrant un bobinage susceptible de créer un champ magnétique, - une unité de gestion électronique commande l'alimentation électrique des bobinages du stator en fonction de la position angulaire du rotor, de façon à créer un champ magnétique tournant susceptible d'entraîner en rotation ledit rotor. Ce moteur est remarquable en ce que chaque module statorique intègre sa propre unité de gestion électronique, de façon à ce que l'alimentation électrique de chaque bobinage soit commandée de manière indépendante. Le fait de sectoriser la gestion de puissance permet de rendre chaque module statorique totalement indépendant. De fait, si un des éléments statorique venait à être défectueux, le stator pourrait continuer à fonctionner avec les autres éléments restants. En outre, chaque unité de gestion électronique ne doit maintenant gérée que la seule puissance du bobinage auquel elle est associée, et non pas la puissance de l'ensemble des bobinages du stator. Les composants utilisés peuvent donc être de plus petits calibres que ceux utilisés dans les unités de gestion électronique communes connues de l'art antérieur.

Chaque unité de gestion électronique reçoit des signaux d'un capteur de position angulaire du rotor, ledit capteur étant positionné préférentiellement dans le module statorique dans lequel est intégrée ladite unité de gestion électronique. Cette lecture locale de la position du rotor au niveau de chaque module statorique permet un autopilotage de chaque unité de gestion électronique.

Avantageusement, chaque module statorique comporte : - 4

- une première bobine d'excitation susceptible de générer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement par l'unité de gestion électronique dudit module statorique, - une seconde bobine formant un capteur inductif susceptible de transmettre à l'unité de gestion électronique dudit module statorique, un signal électrique variant selon la position angulaire du rotor.

Chaque module statorique peut comporter une bobine connectée à un moyen de récupération d'énergie électrique conçu de manière à transférer de l'énergie électrique, depuis ladite bobine vers une source de tension réversible, durant les phases de freinage du rotor.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'axe du bobinage de chaque module statorique est ortho-radial à l'axe du rotor et du stator. Cette configuration améliore le couplage rotor/stator tout en réduisant les fuites magnétiques. La ségrégation qui en résulte, d'un point de vue fonctionnel, garanti une meilleure tolérance aux défauts et notamment une limitation des risques de propagation du défaut par couplage électromagnétique ou thermique. Le couplage rotor/stator est d'autant plus élevé que le flux magnétique émis par les pôles statoriques se referme rapidement via les pôles rotoriques en regard. Une configuration ortho-radiale permet de réduire la longueur totale du chemin emprunté par le flux, ce qui favorise une fermeture rapide dudit flux. Dans le but de simplifier la conception ortho-radiale des bobinages du stator, chaque module statorique comprend une portion circonférentielle sur laquelle est emboité le bobinage, l'unité de gestion électronique étant fixée sur ledit module.

On notera que cette configuration ortho-radiale et les avantages qui en découlent sont indépendants du fait que chaque module statorique intègre sa propre unité de gestion électronique. - 5

Chaque module statorique comprend avantageusement des plots ferromagnétiques moulés à base de poudre de fer compressé (en anglais « Soft Magnetic Composites » ou «SMC »). Les principaux avantages liés à l'utilisation de ce matériau sont : - la possibilité d'exploiter de manière optimale le flux magnétique. En effet, grâce à l'utilisation de poudres SMC (qui possèdent une perméabilité magnétique isotrope), les lignes de fuites frontales (correspondant à un flux magnétique « perdu » pour une grande part dans les machines à stator feuilleté classique) peuvent être « captées » et donc exploitées par les parties frontales des modules statoriques ; - l'isotropie thermique du matériau qui favorise l'extraction de la chaleur dissipée ; - la diminution des pertes d'origines électromagnétique à haute fréquence ; - le faible prix de revient des plots moulés en grande série, en dépit de leur éventuelle complexité géométrique, du fait des coûts réduits en termes de matière première (poudre de fer et éventuellement liant polymère) et d'un procédé de mise en oeuvre largement éprouvé d'un point de vue industriel (moulage par compression et éventuellement polymérisation) ; - le recyclage aisé des matériaux utilisés grâce à une déconstruction facile de l'assemblage (séparation du cuivre et du fer par broyage à froid des modules statoriques).

Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le stator est fixé sur une carcasse comprenant des moyens de liaison, chaque module statorique comprenant des éléments de liaison complémentaires destinés à coopérer avec lesdits moyens de liaison de ladite carcasse.

Chaque unité de gestion électronique est préférentiellement reliée à un contrôleur configuré pour générer des instructions à destination de chaque unité de gestion électronique, de façon à moduler la puissance du courant électrique 2963710 -6

alimentant chaque bobinage. Préférentiellement, le contrôleur est configuré de manière à contrôler l'état de fonctionnement de chaque module statorique.

Un autre aspect de l'invention concerne un véhicule terrestre, marin ou 5 aérien intégrant le moteur conforme à l'une des caractéristiques précédentes.

Encore un autre aspect de l'invention concerne un stator d'un moteur électrique, ledit stator étant composé d'une pluralité de modules statoriques, chaque dit module statorique intégrant un bobinage susceptible de créer un 10 champ magnétique, une unité de gestion électronique commandant l'alimentation électrique desdits bobinages de façon à créer un champ magnétique tournant, chaque module statorique intègrant sa propre unité de gestion électronique, de façon à ce que l'alimentation électrique de chaque bobinage soit commandée de manière indépendante. 15 Un aspect supplémentaire de l'invention concerne un module statorique intégrant un bobinage susceptible de créer un champ magnétique, une unité de gestion électronique commandant l'alimentation électrique dudit bobinage de façon à créer le champ magnétique, ledit module statorique intégrant sa propre 20 unité de gestion électronique.

Un autre aspect supplémentaire de l'invention concerne un procédé pour faire fonctionner un moteur électrique comprenant un stator et un rotor, et dans lequel : 25 - le stator est composé d'une pluralité de modules statoriques, chaque dit module statorique intégrant un bobinage susceptible de créer un champ magnétique, - une unité de gestion électronique commande l'alimentation électrique des bobinages du stator en fonction de la position angulaire du rotor, de façon 30 à créer un champ magnétique tournant susceptible d'entraîner en rotation ledit rotor. - 7

Ce procédé est remarquable en ce qu'on commande de manière indépendante et autonome l'alimentation électrique de chaque bobinage.

Description des figures.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels : - la figure la est une vue schématique en coupe d'un moteur conforme à l'invention, - la figure lb montre le moteur de la figure la avec le rotor ayant tourné d'un demi-pas dans le sens antihoraire, - la figure 2a est une vue schématique montrant l'agencement des différents composants constitutifs d'un module statorique conforme à l'invention, - la figure 2b est une vue de face du module statorique de la figure 2a, les différents composants étant assemblés, - la figure 3 montre en détail la liaison d'un module statorique à la carcasse du stator, - la figure 4 schématise une architecture électronique de la gestion de puissance du moteur électrique conforme à l'invention.

Modes de réalisation de l'invention. L'invention concerne un moteur électrique comprenant un stator et un rotor. Sur les figures annexées, le stator S est externe au rotor R mais il pourrait 30 être dans une configuration interne. Ce moteur peut être intégré dans un véhicule terrestre (automobile, ...), marin (bateau, sous-marin, torpille, ...) ou 2963710 -8

aérien (avion, drone, hélicoptère, ...), ou dans tout autre appareil, par exemple des appareils électroménagers.

En se rapportant aux figures la et lb, le stator S est segmenté. I I 5 composé d'une pluralité de modules statoriques MS intégrant un bobinage 2 susceptible de créer un champ magnétique. Le stator S peut éventuellement comporter plusieurs rangées de modules statoriques MS, parallèles ou décalées angulairement, afin notamment de favoriser la réduction des ondulations de couples grâce à un entrelacement des phases actives de 10 chacun desdits modules. La détermination du nombre de modules statoriques MS et/ou du nombre de rangées, dépend de la puissance nominale à convertir et du calibre des composants électroniques utilisés. Compte tenu de la division des puissances induite par l'invention, un ensemble de 10 à 30 modules statoriques MS peut être suffisant pour équiper un moteur de 40 KW. La 15 synchronisation de l'excitation des différents bobinages 2 permet de générer un champ magnétique tournant comme cela est expliqué plus en détail ci-après.

Dans l'exemple schématisé sur les figures annexées, il y a des bobinages 2 uniquement sur les modules statoriques MS. Le rotor R ne 20 comporte ni bobinage ni aimant, de sorte que le moteur est à réluctance variable. Le rotor R comporte préférentiellement des pôles P1, P2,..., Pn, mais peut être à « cage d'écureuil ». L'invention peut toutefois s'appliquer à d'autres types de moteurs électriques, tels que des moteurs pas-à-pas (avec des pôles rotoriques aimantés), des moteurs à inductance variable (avec les pôles 25 rotoriques bobinés), etc.

Le stator S comprend un nombre pair ou impair de modules statoriques MS. Le rotor R comprend un nombre pair ou impair de pôles P1, P2,..., Pn, préférentiellement supérieur au nombre de modules statoriques, de façon à présenter un pas différent de celui du stator. Dans l'exemple des figures la et lb, le stator comprend 10 modules statoriques MS et le rotor 18 pôles. 2963710 -9 Le fonctionnement du moteur électrique va maintenant être décrit plus en détail. Sur la figure la, au moins une première paire de pôles adjacents (Pl-P2) est aligné avec un module statorique excité. Le champ magnétique engendré 5 par ce module excité est représenté par la ligne fléchée. Dans cette configuration, au moins une autre paire de pôles adjacents du rotor est décalée (P4-P5), par exemple d'un demi-pas, d'un autre module statorique, de façon à présenter une réluctance magnétique relativement élevée. En se rapportant maintenant à la figure lb, lorsque à cet instant, on applique une tension au 10 bobinage de cet autre module statorique qui entoure cette autre paire décalée de pôles rotoriques (P4-P5), le champ magnétique ainsi engendré exerce une force sur lesdits pôles rotoriques décalés afin de les attirer vers une position alignée avec l'autre module statorique excité, de façon à rendre l'inductance maximale et le réluctance vue par le flux magnétique minimale. Lorsque cet 15 alignement est réalisé, le courant dans le bobinage du module statorique est coupé et un autre bobinage est excité. On créé ainsi un champ magnétique tournant successible d'entraîner en rotation le rotor R. Dans la configuration des figures la et lb, on peut observer que deux modules statoriques MS diamétralement opposés sont excités simultanément. 20 Dans une autre configuration, par exemple en faisant varier le nombre de modules statoriques MS et/ou le nombre de pôles du roto. R, il est possible d'augmenter le nombre de modules statoriques MS excités à chaque instant.

Les éléments statorique MS se présentent globalement sous la forme de 25 secteurs annulaires, qui, combinés entre eux, définissent le stator S. En se rapportant plus particulièrement aux figures 2a et 2b, chaque module statorique MS est formé de deux plots ferromagnétiques la, lb. Ces plots la, lb sont préférentiellement obtenus par moulage d'une poudre de fer compressé (SMC) éventuellement mélangée à un liant polymère. Toutefois, tout autre matériau 30 ferromagnétique convenant à l'homme du métier peut être employé, telle qu'un empilage de tôles métalliques poinçonnées. De même, le rotor R peut être 2963710 - 10-

formé d'un empilage de tôles métalliques poinçonnées ou par moulage d'une poudre SMC.

Chaque plot la, lb présente une extrémité de liaison 10a, 10b de 5 laquelle fait saillie une portion circonférentielle 11a, Il b, c'est-à-dire une portion dont la courbure suit sensiblement celle du stator S et dont le centre de courbure coïncide avec l'axe Al dudit stator. Cette portion courbe 11a, 11b possède une section sensiblement rectangulaire, et de manière plus générale une section adaptée à celle du bobinage 2. Les deux plots la et lb d'un même 10 module statoriques MS sont disposés en vis-à-vis, les deux portions circonférentielles 1l a et 11 b se faisant face de façon à former une seule portion circonférentielle encadrée par les deux extrémités de liaison 10a et 10b.

Le bobinage 2 est constitué d'une ou plusieurs bobines de cuivre. Tous 15 les bobinages sont réalisés de manière automatique Le bobinage 2 est emboîté sur la portion circonférentielle 11 a, 11 b. Dans cette configuration, le bobinage 2 est ortho-radial à l'axe Al du rotor et du stator. Par ortho-radial, on entend que l'axe A2 du bobinage 2 est orthogonal à l'axe Al du rotor et du stator et orthogonal aux rayons R dudit stator. En pratique, les axes A2 des bobinages 2 20 coïncident avec la circonférence du stator S. Dans une variante de réalisation on peut prévoir que les portions lla, I l b sont droites. Le résultat est similaire à celui obtenu avec la configuration courbe décrite précédemment.

25 Une fois que le bobinage 2 est emboîté sur la portion circonférentielle lla, Il b, une unité de gestion électronique 3 est fixée sur le module MS, par exemple par clipsage ou collage, notamment en vue d'assurer un contact thermique de bonne qualité. Le montage des différents éléments constitutifs des modules statoriques MS peut être réalisé de manière automatique. Cette 30 unité de gestion électronique 3 commande l'alimentation électrique du bobinage 2 du module statorique MS en fonction de la position angulaire du rotor R. Le 2963710 -11-

stator S est donc segmenté, composé d'un arrangement de modules statoriques ES qui sont électroniquement indépendant les uns des autres. En effet, chaque unité de gestion électronique 3 pilote de manière indépendante l'alimentation électrique du bobinage 2 auquel elle est associée. En pratique, 5 chaque unité de gestion électronique 3 gère l'intensité et/ou la fréquence du courant d'alimentation du bobinage 2 auquel elle est reliée.

L'unité de gestion électronique 3 se présente sous la forme d'un circuit imprimé dont la forme coïncide avec celle de la portion circonférentielle 11a, 10 11 b. Un certain nombre de composants électroniques 30 convenants à l'homme du métier sont soudés sur ce circuit imprimé de façon à ce que l'unité de gestion électronique 3 puisse réaliser l'ensemble des fonctions souhaitées. Un ou plusieurs processeurs ou microprocesseurs intégrants des programmes susceptibles de générer des instructions de commandes en fonctions des 15 différents signaux reçus, peuvent notamment être prévus. Etant donné que chaque unité de gestion électronique 3 gère un unique bobinage 2, les puissances traitées par les composants 30 sont relativement faibles (typiquement de l'ordre de 1000 Watts), ce qui permet de composants de faibles coûts, par exemple du type que l'on utilise dans des appareils 20 d'électroménagers, sans que cela nuise à la fiabilité du moteur électrique. Les extrémités du bobinage 2 sont soudées à ce circuit imprimé, notamment pour que l'unité de gestion électronique 3 puisse commander son alimentation électrique et récupérer des informations sur la position angulaire du rotor R comme cela est expliqué plus en détail ci-après. 25 Compte tenu des performances recherchées (couple élevé à basse vitesse, encombrement réduit), une configuration classique à bobines radiales conduirait à une hauteur de bobine relativement élevée, augmentant d'autant le diamètre du stator S et favorisant l'apparition de fuites indésirables. Aussi, la 30 topologie à bobinage ortho-radial est avantageuse en ce sens qu'elle offre la 2963710 -12-

possibilité d'augmenter les sections de cuivre des bobinages 2 sans augmenter le diamètre du stator S. En outre, la structure statorique de l'invention exploite une fermeture « locale » des lignes de champ, réduisant par principe la longueur des trajets de 5 flux, contrairement aux structures de machines à réluctance variable à double saillance : la configuration triphasée la plus communément utilisée exploite six bobines au stator alimentées deux-à-deux de manière diamétrale. Le flux principal émis par un pôle se referme au travers du pôle diamétralement opposé, favorisant la création de flux secondaires circulant à travers les plots 10 intermédiaires. Cette configuration est en outre à l'origine d'un couplage électromagnétique entre les différentes phases. Grâce à la gestion locale du flux, module statorique par module statorique, le moteur objet de l'invention bénéficie d'un couplage entre phases quasi inexistant, tant sur le plan électromagnétique que thermique, ce qui représente un avantage certain en 15 termes de tolérance aux défauts (limitation des risques de propagation d'un défaut - par exemple échauffement dû à un court-circuit - d'une phase à une autre).

Le bobinage 2 peut être formé de plusieurs bobines distinctes. Une 20 première bobine d'excitation 21 est susceptible de générer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement par l'unité de gestion électronique 3. En se référant à la figure 4, la première bobine 21 est reliée à une source de tension SC, via l'unité de gestion électronique 3. Cette dernière est donc disposée entre la source de tension SC et la première bobine 21, de 25 façon à pouvoir commander l'alimentation de cette dernière. En pratique, la bobine principale 21 est connectée à la source SC via un composant de puissance 210 (transistor) permettant le contrôle du courant. Le créneau de courant appliqué sur chacune des premières bobines 21 est commandé en fonction de la position relative des modules statoriques MS et 30 des pôles rotoriques. Le fonctionnement « moteur » est obtenu en appliquant le courant durant la phase d'approche du pôle rotorique vers un module statorique 2963710 -13-

MS, le courant étant interrompu à partir de la conjonction dudit pôle rotorique et dudit module statorique.

Etant donné que pour faire tourner le rotor R, le stator doit créer un 5 champ magnétique tournant, il est nécessaire d'exister successivement le bobinage 2, et notamment les premières bobines 21, de chaque module statorique MS en fonction de la position angulaire dudit rotor. A cette fin, un capteur ou détecteur de la position angulaire du rotor est prévu. Selon un mode préféré de réalisation, on utilise une seconde bobine 22 10 du bobinage 2 pour réaliser cette détection. La seconde bobine 22 est parcourue par une courant de faible intensité, par exemple de quelques milliampères, et à une fréquence sensiblement éloignée des fréquences des signaux de puissance, de façon à pouvoir recueillir l'information de position an gulaire du rotor R dans les meilleures conditions. Elle forme un capteur inductif 15 susceptible de transmettre à l'unité de gestion électronique 3, un signal électrique variant selon la position angulaire du rotor R. En pratique, l'inductance de la seconde bobine 22 varie sous l'effet du déplacement angulaire des pôles rotoriques (capteur à réluctance variable). A cet effet, l'unité de gestion électronique 3 intègre un programme P configuré de manière à 20 traiter les signaux transmis par la seconde bobine 22. Grâce à cette détection locale, chaque unité de gestion électronique 3 est donc capable de déterminer seule la position angulaire du rotor R et d'auto-piloter l'alimentation électrique de la première bobine 21. Chaque module statorique MS se synchronise donc automatiquement pour créer un champ magnétique tournant dans le stator S. 25 Cette sectorisation de la gestion des puissances permet de rendre chaque pôle du stator S totalement indépendant. Outre l'avantage de cette configuration « distribuée » des fonctions de capteur en termes de tolérance au défaut (redondance), les réglages à l'issue de la construction du moteur sont simplifiés (contrainte de la production en grande série). 30 2963710 - 14 -

Dans une variante de réalisation, on utilise un capteur de position commun à chaque unité de gestion électronique 3. Ce capteur commun envoi des informations sur la position angulaire du rotor R à destination de toutes les unités de gestion électronique 3. Ces dernières intègrent un programme 5 susceptible de traiter les informations reçues pour synchroniser l'alimentation électrique des premières bobines 21 et générer un champ magnétique tournant. Le capteur commun peut également envoyer les informations à destination d'un synchronisateur, qui se chargera de transmettre des informations de commande successivement à chacune des unités de gestion électroniques 3. 10 Le capteur commun peut être un capteur sans balais ou à contacts glissants, tel que par exemple un codeur optique, un détecteur à effet Hall, un synchrorésolveur, un disque à dents tournant, etc.

Le bobinage 2 peut comporter une troisième bobine 23 connectée à un 15 moyen de récupération d'énergie électrique conçu de manière à récupérer de l'énergie électrique durant les phases de freinage du rotor R. En se rapportant à la figure 4, le moyen de récupération d'énergie électrique est une diode de récupération 230 disposée dans l'unité de gestion électronique 3, entre la troisième bobine 23 et la source de tension réversible SC. Outre son utilisation 20 en roue libre pendant les phases motrices, avec une régulation du courant dans la troisième bobine 23, la diode de récupération 230 permet de renvoyer l'énergie à la source de tension SC durant les phases de freinage, grâce à un contrôle de phases approprié. Le freinage « récupératif » est obtenu en contrôlant le courant induit dans la troisième bobine 23 de sorte qu'il circule 25 vers la source de tension SC durant l'éloignement du pôle rotorique, après avoir été initié (magnétisation) en phase de conjonction dudit pôle rotorique et d'un module statorique MS.

En se rapportant à la figure 4, chaque unité de gestion électronique 3 est 30 reliée à un contrôleur C ou superviseur. Ce dernier est configuré pour générer des instructions à destination de chaque unité de gestion électronique 3, de 2963710 -15-

façon à moduler la puissance du courant électrique alimentant chaque bobinage 2. En pratique ce contrôleur C comprend un ou plusieurs processeurs ou microprocesseurs intégrants des programmes susceptibles de générer des instructions de commandes à destination des unités de gestion électronique 3 5 en fonction de différents signaux transmis par lesdites unités ou transmises par un autre organe de commande. Le contrôleur C peut par exemple envoyer des instructions de façon à ce que l'excitation des bobinages 2 fasse tourner le rotor R plus ou moins vite, dans un sens ou dans l'autre, etc. Le contrôleur C est préférentiellement configuré pour générer des instructions en fonction de l'état 10 de fonctionnement de chaque module statorique MS. Par exemple, si le contrôleur C détecte la défaillance d'un des modules statoriques MS, il peut transmettre des instructions aux autres unités de gestion électronique 3 de façon à ce que la puissance du courant électrique alimentant les bobinages 2 encore en état de fonctionnement permette de conserver la même vitesse de 15 rotation et/ou le même couple rotor.

En se rapportant aux figures la et 1 b, on constate que le stator S est fixé sur une carcasse externe 110 comprenant des moyens de liaison, chaque module statorique MS comprend des éléments de liaison complémentaires 20 destinés à coopérer avec lesdits moyens de liaison de ladite carcasse. Cette dernière est préférentiellement obtenue par extrusion. En se rapportant plus particulièrement à la figure 3, les moyens de liaison de la carcasse 110 sont des rails 120a, 120b, ayant sensiblement la forme d'un T inversé, disposés radialement vers l'intérieur du stator S. Les rails 120a, 120b peuvent comporter 25 une ou plusieurs « barres horizontales » (formant le « T »), de façon à augmenter la conduction thermique entre les modules statoriques MS et la carcasse 110. Ces rails 120a, 120b s'engagent dans des rainures traversantes 12a, 12b réalisées sur la partie supérieure des plots la, lb et notamment au niveau des extrémités de liaison 10a, 10b. Les rainures 12a, 12b ont une forme 30 complémentaire des rails 120a, 120b de façon à faciliter l'emboitement des modules statoriques MS sur la carcasse 110. On peut tout à fait prévoir 2963710 -16-

d'équiper la carcasse 110 de rainures et les plots la, lb de rails. De même tout autre moyen de liaison équivalent peut être envisagé par l'homme du métier. Un avantage spécifique d'une architecture à plots emboîtés, réside dans la capacité à extraire la chaleur produite au niveau des modules statoriques MS 5 (pertes par conduction, pertes d'origine électromagnétique et pertes dissipée par l'électronique de puissance distribuée) en privilégiant un processus de « conduction » de la chaleur. La fonction des glissières est donc double : tenue mécanique et reprise des efforts mécaniques tangentiels de réaction du stator S, mais également maximisation des surfaces d'échange thermique entre les 10 plots la, lb et la carcasse externe 110 afin d'optimiser l'extraction de la chaleur dissipée dans les bobinages 2 et l'électronique.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Moteur électrique comprenant un stator (S) et un rotor (R) et dans lequel : - le stator (S) est composé d'une pluralité de modules statoriques (MS), chaque dit module statorique intégrant un bobinage (2) susceptible de créer un champ magnétique, - une unité de gestion électronique commande l'alimentation électrique des bobinages (2) du stator (S) en fonction de la position angulaire du rotor (R), de façon à créer un champ magnétique tournant susceptible d'entraîner en rotation ledit rotor, se caractérisant par le fait que chaque module statorique (MS) intègre sa propre unité de gestion électronique (3), de façon à ce que l'alimentation électrique de chaque bobinage (2) soit commandée de manière indépendante.
2. 2. Moteur selon la revendication 1, dans lequel chaque unité de gestion électronique (3) reçoit des signaux d'un capteur (22) de position angulaire du rotor, ledit capteur étant positionné dans le module statorique (MS) dans lequel est intégrée ladite unité de gestion électronique.
3. 3. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque module statorique (MS) comporte : - une première bobine d'excitation (21) susceptible de générer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement par l'unité de gestion électronique (3) dudit module statorique, - une seconde bobine (22) formant un capteur inductif susceptible de transmettre à l'unité de gestion électronique (3) dudit module statorique, un signal électrique variant selon la position angulaire du rotor (R). 2963710 -18-
4. 4. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque module statorique (MS) comporte une bobine (23) connectée à un moyen (230) de récupération d'énergie électrique conçu de manière à 5 transférer de l'énergie électrique, depuis ladite bobine vers une source de tension réversible (SC), durant les phases de freinage du rotor (R).
5. 5. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'axe (A2) du bobinage (2) de chaque module statorique (MS) est ortho- 10 radial à l'axe (Al) du rotor (R) et du stator (S).
6. 6. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque module statorique (MS) comprend une portion circonférentielle (11a, 11b) sur laquelle est emboité le bobinage (2), l'unité 15 de gestion électronique (3) étant fixée sur ledit module.
7. 7. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque module statorique (MS) comprend des plots (1a, 1b) ferromagnétiques moulés à base de poudre de fer compressé. 20
8. 8. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le stator (S) est fixé sur une carcasse (110) comprenant des moyens de liaison (120a, 120b), chaque module statorique (MS) comprenant des éléments de liaison complémentaires (12a, 12b) destinés à coopérer avec 25 lesdits moyens de liaison (120a, 120b) de ladite carcasse.
9. 9. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque unité de gestion électronique (3) est reliée à un contrôleur (C), ce dernier étant configuré pour générer des instructions à destination de 30 chaque unité de gestion électronique, de façon à moduler la puissance du courant électrique alimentant chaque bobinage (2). 2963710 -19-
10. 10. Moteur selon la revendication 9, dans lequel le contrôleur (C) est configuré de manière à contrôler l'état de fonctionnement de chaque module statorique (MS).
11. 11. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le rotor (R) est électriquement neutre, ledit moteur étant à réluctance variable. 10
12. 12.Véhicule terrestre, marin ou aérien, se caractérisant par le fait qu'il intègre le moteur conforme à l'une des revendications 1 à 11.
13. 13. Stator d'un moteur électrique, ledit stator étant composé d'une pluralité de modules statoriques (MS), chaque dit module statorique 15 intégrant un bobinage (2) susceptible de créer un champ magnétique, une unité de gestion électronique commandant l'alimentation électrique desdits bobinages de façon à créer un champ magnétique tournant, se caractérisant par le fait que chaque module statorique (MS) intègre sa propre unité de gestion électronique (3), de façon à ce que l'alimentation 20 électrique de chaque bobinage (2) soit commandée de manière indépendante.
14. 14. Module statorique modulaire intégrant un bobinage (2) susceptible de créer un champ magnétique, une unité de gestion 25 électronique commandant l'alimentation électrique dudit bobinage de façon à créer le champ magnétique, se caractérisant par le fait que ledit module statorique intègre sa propre unité de gestion électronique (3). 30
15. 15. Procédé pour faire fonctionner un moteur électrique comprenant un stator (S) et un rotor (R), et dans lequel : 5 2963710 - 20 - - le stator (S) est composé d'une pluralité de modules statoriques (MS), chaque dit module statorique intégrant un bobinage (2) susceptible de créer un champ magnétique, - une unité de gestion électronique commande l'alimentation électrique 5 des bobinages (2) du stator (S) en fonction de la position angulaire du rotor (R), de façon à créer un champ magnétique tournant susceptible d'entraîner en rotation ledit rotor, se caractérisant par le fait qu'on commande de manière indépendante et autonome l'alimentation électrique de chaque bobinage (2). 10