FR2973180A1 - Alternateur a flux magnetique axial et a entrefer variable - Google Patents

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Abstract

Alternateur a flux magnétique axial comportant un stator (2) et un rotor (3) coaxiaux sur l'axe (5), séparés par un entrefer plan et perpendiculaire à l'axe de rotation de l'alternateur, caractérisé en ce que la largeur de l'entrefer est réglable grâce au déplacement axial du rotor (3) vis-à-vis du stator (2) par des moyens comportant un moteur d'actionnement (20) et un système vis écrou (13, 12) à fonctionnement irréversible.

Description

ALTERNATEUR A FUX MAGNETIQUE AXIAL ET A ENTREFER VARIABLE.
La présente invention concerne u.n alternateur à flux. magnétique axial et à entrefer caria le. Plue précisément, elle a pour objet un alternateur à flux. magnétique axial comportant Lin stator. :e. `ûn rotor coaxiaux séparés par un entrefer plan et, perpendiculaire 1' axe de rotation de 1/ alternateur, Cette invention a égàleent Pour objet ..nn édé de de 1' entrefer d'un del alter nli Lir. Les moteurs synchrones sont utilisés notamment pour l'e4trairlelient. de systèmes 61-e2pl-n0à4J4.11gs régime variable. On .connaît par exemple :Lee MOtenre A. rimants enterrés q4te,i.or e IPM 15 les mote.urs . aimant déposée en slirf.ade SUrfaee PerMarient Magnet >'>. SPM ») ou < synchrone 4 8ynchronoue eelu '-nce Mdtor OU «. SnR-J) *Y, àreluctanee les moteurs éynchp4ee ;.-im.w4t4s P.J71.nt. Ma9net PelucLance » ou Pie 20 ces en termes de couple massique, pour la rObu.ste-sse. deS rotor. e. i~w` un point. de vue thermique, et: peur. 1.4 absence de contacte. glissante.. Plusieurs stuctures. de machines permettent é' assurer le fonstionnement. à vitesse variable± au-delà de de 25 base, En général, le moteur fOnCtiOnne au. delà de la Vitesse de baee dans Un Mode appe10. mode de fonctionnement est réalisé en déphasant Te ran statoi 1u », fin de réc.u..ce le flux dei. aux. aimante e de pouvoir mon et au-:délà de la de: base. dans les 30 limites de tension et o courant imposée s: par I' ondule Ar et la tensi:On dn douxont ntinii. déphasage du courant. ponr e défluxer la machine présente plUSieuS inconvénients, dont de_: pe`_"tes joule élevées au.. delà de. la vitesse. de bae. car on maintient 35 du oG~ur n? et uri risque de dee aimants - 2- La présente invention. vise limiter lela: inconvénients an def.1-:4ge le:e pertes effet joule." dans le cas d'un alternateur flux 4:4i 1, où eet. 144n et perpce4 4 rPEIOon. de al 7 e rnet eu' , La solution proposée repose- sur une adaptation £fie IL."épaieseur i.ie 1'entrefer nu fonctionnement de l'alternateur; E_le prévoit que: la. largeur de l'entrefer oit. réglable sree.: eP14CeMent dU a1:1 x du stator par des moyens comportant un. moteur d'actionnement Vatème V1$. Selon un T..cd de: réai isation particulier. de l'invent4O'n, le Vii portée sur une partie fixe ui"i élément fixe), de 15 l'alternateur, et d'.Un écrou. _i é au. rotor par l'intermédiaire d'un roulement de traction de ce dernier_ Le rotor put être mis en appui. sur :Une cale repos, de manière ce que le roulement .rPactionnement ne oit tra. Pë.nlai -It 10e 20. d''err-U du: eeteur La mise en appui sur cette cale procure 4U. mOyen de pilotage du ffi0teUr.. une référence. ê' épaisseur de l'entrefer permettant la réinitialiaatlQh su SStème En fonctionnement, l'entrefer est réglable sur 25 1' ensemble de la plage prdvue. S'çe 1L i~~t a ion 12m4».e,Pte. permet. une augmentation. sensible de la vitesse limite et une: dé. la 'performance intrinsèque de la. selon la vitesse du rotor et 1.a. sollicitation de l"alternatent, 30. Pautres. caractéristiques et avantages deH la présente invention ressortiront lai d'un mode de réalisation non limitatif de.. celle-el, en. se reportant: I.a figure 1. est une coupe longitudinale de 35 dispositif et'o(l.e de: l'entre le la valeur minimale de fonctionnement, - _ la. figure 2 est une doUpe T(tingTtUdj.naTe. dei
du. OTaPPt4f de commande. de I' entrefer à la valeur maximale dei fonctionnement, Ta figure 3 est une vue -xtérie~Are de. ralternateux coté couvercle. L'alternateur T.TluS4r, par la figure 1. est composé ..:un stator. 2 contenu dans biUl (OU une carcasse) sur un axa on arbre 5, a I-'intermédiaire de bagues de -Jans central 17etOr n scs deux. extrémités Le rbtOr entraîne l'arbre, de l'alternateur 5 en rota ion. Par rote _. , a__r_e de an lare 5-1, Le rotor 3 est i 1.E? en l'alternateur 14. rotation et libre en translation saur "'arbre ç de. T'aTe:':-2naPanr 1, 4'arbre 5 est porté par deux roulements 7, dont l'un est logé dans Te boîtier et T'afiltre esLloge dans le: couve-le 9 de l'alternateur 1. Coté boîtier, le roulement: 7 est arrêté axiaiement Sur 'IaXe 5, par un anneau ç'Va7ce'è A une. des extrémités du rotor 3, est Monté un 20. roulement eaCtIOnUeMent IQi. maintenu axialeraent. par Uni anneau. darrêt Le rouleMent 1 est emMançhé dans en éeron 12. et est en appui sur. son extrémité épaulée. ..ver l'intérieur, L'écrou 12. coopère avec une VIS d''.OPnrie'('n'e:n# centrée. l';'PUTeeent, 1 dans le couvercle Là 25 vis. d'actionneraient 13 est fiXée l'aTde de
Crie roue.. dentée 15 est montée Serrée cÀ I' extérieur de 1écrou Tassure 1'etaîne.r.ctent en rotation de l'écrou 13 et le déplacement axial de dë'TU-0, 7'L''Plcment 30 TQ et du 3. Le. moteur d,aetîenheraent 2 i, dont x' xe O. sortie '2A: denture, engrène ec.. un: pignon intermédiaire 16 entraînant 1à tOUe dente. 3.5'.. pignon éSt supporté par l'axe. 17 11 est arrêtë Par une x on le 35 d'appui, 1 et un anneau d'arrêt 1.9- - 4 - moteur 20 est liment. par un connecteur 2.9, Ii est équipé. 0jun. codeur tonie le ombre de tour a réalisés per le Mte1j.r.. dans. un sens ou dans Vautre., rectement, le codeur: 21 cté 1J' axe du moteur S transmet d.tl me,.-mvement. à une? poulie 2.4 axial sur" l'anneau U par l'intermédiaire du roulement ', L' entraînement en rotation est assure' par.. des 5-2 Le poulie 24. est maintenue par On.e d'appui 25, et la vis. de blocage 16', poussières de ~:a carasse 4 es _. assurée par un joint 23, par exemple en feutre; e 1. position rePoe, Ë9t,r 3. vient en àppui a"xial sur une rondelle de réglage 21 de même en Appui sur l' anneau d' arrêt 8, Sur la figure 2, ,alternateur et: les moyens de. e Ë;Çot. montrés 1d vu ?" {;iaxim 1. C3 fonctionnement.. L' écrou s:'' est déplacé vers la gauche: du par rapport f'l:qui.7e rivet`;` lui e rotor 3, de: manière à augmenter la largeur de l'entrefer Le tacs tc la Oee roter du.. stator est :éà.leMent: mis en évidence, Ces efforts passent par le 4 et le 9 4e 'altfrn1te i2"' 1., le p;iq.fid.ri. intermédiaire 16, l'é.',erou 13 et .le roulement. iô ta flgu 3 PO'rL lehP7ieeeffieat relatif de la,. rOrl'e. tentée 15 de là roue Int n,uuëdiaire 16. de l'axe 28 du moteur d'actiol2ne.e4t 2P 29, vlo-4-vio 'du boîtier 4. Les forces magnétiques dans :L'entrefer sont.. toujours dans le sens de l'attraction du.. stator par le t'Oter An-delà de. 30. l.vi vitesse de le système .dAotionnement éloigne le: rotor du stator pour augmenter I' entrefer, ta i fbede. de séparation a fournir eë,t supérieure à la. force d'attraction d'u. rotor. bans une position. quelconque d' e...oigneeme nt_ du. le rotor est 0n position. stable alors que le. 35 dispositif d"à'dtionnemènt est au repos: be proposé est donc mécaniquement irréversible, - 5 - tn résumé, L...r largeur de l'entrefer est réglable grâce au déplacement rotor. 2 du otato 2 par des moyens comportant un moteur d"àctionnement 20 et. un. système 4s écrou. 13, 12 à oT-ç"Ôr4eneut le mode de réalisation non limitatif de l'invention illustre par fée figure SystéMe ovin. éereu. 12i.. 1.3 :Cet. composé d'une vis 13 portée sur une partie fixe ou un élément fixe dei l'alternateur, telle que le bâti et d' u écrou.. 12 lié au. rotor,. 3 par l'intermédiaire d'un roulement 10 de traction de ce dernier Le système vis écrou 13, .i.n. est Stable dans toutes les positions, donc é.canquement. irréversihle. Le moteur d'aotlonn.ement 20 est disposé parelèle.. à de. l'a1teruateur 1. Tl peut. être un. ',119teur.: de t.ype.. 15 à balais. ou sans bala4 selon.. la. dynamique souhaitée. pour de 'en re`fe Avec n molien à.. h :lais, un ç..,àdeUr. 21 est nécessaire: pour connaître. et.. ajuster finement l' acre e :permanence , 1"-,e tuote-u d' actionnement 20 peut donc ..posséder un moyen. de codage propre.. ou clouté, qui 20 fournit `i for aura requise pour On.:.perManenée, la. valeur de L'entrefer e:. L'axe de Sortie MOteur 2$ est taillé en pignon d' engrenages. II entralne I.e pign:on intermédiaire le, Monté: sur un axe: en pprte-à-:faux 7 dans le couvercle L,e pignon intermédiaire entraîne la roue dent é:c 15 emmanchée autour de l'éorou ta roue dentée 15 est donc entraînée en rotation er' ün axe de sOrtie 28 au moteur d'actionuement MO', Elle assure l'entraînement en rotation et le déplacement. axial de. Pec-jron 12 sur la vis P.<>Ut déplacer le rOtoe ta roue 71. déplace f'enseMble écrou 12., rouiLcuct 10 et rotor 3 par rapport à la. ViS 1 1 dans le Cens de 1,i:Etugtion Pu la réduction de- l''eptrofOr, solon. .-.'on sens de rote tion. L'alternateur écoute.. Un entrefer 'Minimal, défini 35. 0r 14 d Ç;nd .i. _e, ou cale do le rotor 3 ot roule?or1-t 10 :rte t' é>xe . roueeofor efipi. par. 25 30 ,. e inférieur à. l'entrefer minimal de fonctOrMeM=,. rPtQ est mis aPPui- e cale au repos, de maniêre à ce le le roulement d'actionnement 10 «oe. .çit:rç".o4 p4dent. 5. réea e: Enfin, la mi en appui du rotor sur la. cale permet ou de rAinit;la.liser ositIf d.'actionnement

Claims (2)

  1. REVENDICATIONS1. Alternateur 'â. flux. magnétiqueaxial un Wa.. rOtpr' REVENDICATIONS1. Alternateur 'â. flux. magnétiqueaxial un Wa.. rOtpr' (3) r_ a sur Ilaxe (s)., séparée parun entrèfer plan et perpendiculaire à i' xe dg rotation de l'alteeet'rêUti Çd que la largeur de. 1.'entrefer est. réglable gràce au déplaCei.aent axial du rotor du stator (2) par. des moyens comportant un moteur d' actio.nnement (201 et un 13: 12 to
  2. 2. Alternateur: se axial selon la eovend.4rt5op_';LÎ (lue le système vis éerou. (12, 13) est Ios d'une. vlà. (13) fixe tO. alternateur, et d'un écrou (12) lié. au rotor par 1' intermédiaire d'un. roulement de AltePeg4 flux mag ive. axial selon. 1.a. revendication. 2, caractérise <Jg. qu' il comporte, un ro e dent.ée emmanchée autour do 1iétrou (12), de manière a .assurer l'entraînement en r.dt' at ion t: le cet 4egMe4 axial .20 «plaqer le rotor (3) sur l 'axe (S) Altexnatogr à. flux magnétique axial. selon 1.e.. revendication 3, caraot:érlsé. e <-jg- que .(16» eSt eritranée. en rota ion par. le pignon intermédiaire 25 et pax un. axe de sortie ( 2S) MOtg4r Altornateur à flux. magnétique axial selon le revendication. 4,. caractérisé en ce que la le écrou (12.), roulement. (19) et le-.:: rotor (3) dans le sens de 1.1i3cgmentàtion. ôü de le 1-gffildt;Lb'd. dg: Selon. 0. Ë,'e4e 'çë; ..Alternateur à f magnétique axial rit enthefer va. ?.a bl e selon 1' une des. revendications précédentes, caractérise en. ce: ue le MOteu. .(20 est dispose parallèlement à l'axe de l'alternateur (I) 35: Alternateur flux magnétique axial et. 4entra r..elaçtexieé 0:n. ce que (20) possède. un moyen de coda. propre ou aiouté, qui fournit: requise pour connaître pré; isémet .r-eTI permanence:, valeur de. l'entrefer (e) Alternateur à flux Ot à entrefer' var iii e Sel on 1 ' une des: revend isatlons précédentes, ptËOnt- par une rondelle de réglage (21) disposée entre le rotor O) (5.) Alternateur flux. magnétique axial et à entrefer 'eevsndidatiOns précédentes , caractérisé ce. que l'.ntrsfer défini. r la rondelle est 1 'OntËef0e .clé 101 Prodédé. de réglags tin i. 1. de rentrsf er d, un ait. rnéur à fi »:e axial e entrefer variable selon la revendication 8 ou saractérisd en gue ePtPr ee glus... le roulement. d'aotionnement (10) ne soit pas oumis à force rotor req'Te4,
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