FR3031636A1 - ELECTRIC MOTOR, IN PARTICULAR TO BE INTEGRATED IN A FLIGHT CONTROL ACTUATOR - Google Patents

ELECTRIC MOTOR, IN PARTICULAR TO BE INTEGRATED IN A FLIGHT CONTROL ACTUATOR Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un moteur électrique comprenant : - un stator, et - un rotor à aimants permanents mobile en rotation par rapport au stator autour d'un axe de rotation (X), dans lequel le stator comprend un empilement (10) de tôles dont chaque tôle (13, 14) s'étend dans un plan radial par rapport à l'axe de rotation (X) et dans lequel l'empilement (10) comprend d'une part des premières tôles (13) d'épaisseurs identiques et d'autre part au moins une deuxième tôle (14) présentant une épaisseur supérieure à l'épaisseur d'une seule des premières tôles (13).The invention relates to an electric motor comprising: - a stator, and - a rotor with permanent magnets movable in rotation with respect to the stator about an axis of rotation (X), in which the stator comprises a stack (10) of plates each sheet (13, 14) extends in a radial plane with respect to the axis of rotation (X) and wherein the stack (10) comprises on the one hand first sheets (13) of identical thickness and secondly at least a second sheet (14) having a thickness greater than the thickness of only one of the first sheets (13).

Description

1 DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un moteur électrique, destiné notamment à être intégré dans un actionneur de commande de vol, et un procédé de 5 fabrication d'un tel moteur. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les avions, les gouvernes (volets ou ailerons mobiles) permettent de modifier l'écoulement de l'air environnant sur la surface de 10 l'avion, afin de piloter la position de l'avion dans l'espace. Les gouvernes incluent par exemple les gouvernes de vol primaires qui sont actionnées en phase de vol, et les gouvernes de vol secondaires (becs de bord d'attaque, volets hypersustentateurs) qui ne sont actionnées que lors de certaines phases de vitesse réduite, notamment les phases de 15 décollage et d'atterrissage. Parmi les gouvernes de vol primaires, les ailerons situés aux extrémités des ailes de l'avion, permettent de contrôler le mouvement de roulis de l'avion. Ces gouvernes sont montées pivotantes par rapport au fuselage de 20 l'avion, et chaque gouverne est actionnée mécaniquement par un actionneur de commande logé dans l'aile de l'avion. Lorsque les actionneurs sont des actionneurs hydrauliques, les phénomènes de vibration en provenance des gouvernes sont amortis par le fluide hydraulique ou par l'actionneur lui-même qui peut comporter une 25 fonction d'amortissement. En revanche, les actionneurs électromécaniques n'offrent pas le même avantage et impliquent l'utilisation d'équipements complémentaires comme des systèmes de frein et/ou des amortisseurs pour aboutir à un comportement de l'actionneur équivalent à celui d'un actionneur 30 hydraulique. 3031636 2 Pour pallier cet inconvénient, une première solution connue consiste à intégrer aux bobinages du stator, des spires en court-circuit (appelées « spires de Frager »). Cependant, cette solution a pour inconvénient de réduire le 5 coefficient de remplissage du stator par les bobinages, et impose de prévoir des interconnexions supplémentaires pour le câblage des bobinages. Une deuxième solution connue consiste à disposer une fourrure en matériau conducteur, par exemple en cuivre, dans l'entrefer magnétique entre le stator et le rotor. 10 Cette solution a pour inconvénient que la présence de la fourrure entraine une augmentation de l'entrefer magnétique, ce qui pour effet de dégrader les performances du moteur. De plus, l'amortissement obtenu étant lié à la géométrie de la fourrure, cet amortissement est difficilement réglable en fonction des 15 performances magnétiques recherchées. Le document FR 2 940 549 décrit une troisième solution consistant en un moteur électrique destiné à être utilisé dans un actionneur de commande de vol, comprenant un rotor équipé d'aimants permanents, un stator comprenant un empilage de tôles sur lequel sont enroulés des 20 bobinages, et un système de freinage, produisant, lorsque le moteur est au repos, un effet amortisseur face aux mouvements possibles du rotor. Le système de freinage comprend une culasse massive en forme de tube qui enveloppe l'empilage de tôles du stator. La culasse massive génère, par induction magnétique, un phénomène de frottement à la fois sec, par 25 hystérésis magnétique, et visqueux, par courants de Foucault, qui vient s'opposer à la rotation du rotor. La solution proposée dans ce document a également pour inconvénient que l'amortissement obtenu est lié à la géométrie de la culasse, cet amortissement étant difficilement réglable en fonction des 30 performances magnétiques recherchées. De plus, cette solution impose des contraintes de traitement thermique de la culasse massive afin d'obtenir un bon compromis entre la 3031636 3 résistance mécanique et les performances magnétiques de la culasse. En effet, les matériaux présentant une bonne résistance mécanique présentent généralement de faibles performances magnétiques, et inversement.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to an electric motor, intended in particular to be integrated in a flight control actuator, and a method of manufacturing such a motor. STATE OF THE ART In aircraft, the control surfaces (flaps or movable fins) make it possible to modify the flow of the surrounding air over the surface of the aircraft, in order to control the position of the aircraft in space. The control surfaces include, for example, the primary flight control surfaces which are actuated in the flight phase, and the secondary flight control surfaces (leading edge flaps, high lift flaps) which are actuated only during certain low speed phases, in particular the takeoff and landing phases. Among the primary flight controls, the fins located at the ends of the wings of the aircraft, to control the rolling motion of the aircraft. These control surfaces are pivotally mounted relative to the fuselage of the aircraft, and each rudder is actuated mechanically by a control actuator housed in the wing of the aircraft. When the actuators are hydraulic actuators, the vibration phenomena coming from the control surfaces are damped by the hydraulic fluid or by the actuator itself, which may comprise a damping function. On the other hand, electromechanical actuators do not offer the same advantage and involve the use of additional equipment such as brake systems and / or dampers to achieve an actuator behavior equivalent to that of a hydraulic actuator. . In order to overcome this drawback, a first known solution consists of integrating windings in short-circuit (called "Fragger turns") into the windings of the stator. However, this solution has the disadvantage of reducing the filling factor of the stator by the coils, and requires the provision of additional interconnections for the wiring of the coils. A second known solution is to have a fur of conductive material, for example copper, in the magnetic gap between the stator and the rotor. This solution has the disadvantage that the presence of the fur causes an increase in the magnetic gap, which has the effect of degrading the performance of the engine. In addition, the damping obtained being related to the geometry of the fur, this damping is difficult to adjust depending on the desired magnetic performance. Document FR 2 940 549 describes a third solution consisting of an electric motor intended to be used in a flight control actuator, comprising a rotor equipped with permanent magnets, a stator comprising a stack of sheets on which coils are wound. , and a braking system, producing, when the engine is at rest, a damping effect against the possible movements of the rotor. The braking system comprises a massive tube-shaped yoke that envelops the stack of stator laminations. The massive yoke generates, by magnetic induction, a friction phenomenon at the same time dry, by magnetic hysteresis, and viscous, by eddy currents, which comes to oppose the rotation of the rotor. The solution proposed in this document also has the disadvantage that the damping obtained is related to the geometry of the cylinder head, this damping being difficult to adjust as a function of the desired magnetic performances. In addition, this solution imposes heat treatment constraints of the massive yoke to obtain a good compromise between the mechanical strength and the magnetic performance of the cylinder head. Indeed, the materials having a good mechanical strength generally have low magnetic performance, and vice versa.

RESUME DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer une solution simple pour générer un amortissement dans un moteur électrique tout en permettant un réglage plus facile de l'amortissement en fonction des performances magnétiques recherchées.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to propose a simple solution for generating a damping in an electric motor while allowing an easier adjustment of the damping as a function of the desired magnetic performances.

Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un moteur électrique comprenant : - un stator, et - un rotor à aimants permanents mobile en rotation par rapport au stator autour d'un axe de rotation, dans lequel le stator comprend un empilement de tôles dont chaque tôle s'étend dans un plan radial par rapport à l'axe de rotation et dans lequel l'empilement comprend d'une part des premières tôles d'épaisseurs identiques et d'autre part au moins une deuxième tôle présentant une épaisseur supérieure à l'épaisseur d'une seule des premières tôles.This object is achieved in the context of the present invention by means of an electric motor comprising: - a stator, and - a rotor with permanent magnets movable in rotation with respect to the stator about an axis of rotation, in which the stator comprises a stack of sheets each sheet of which extends in a radial plane with respect to the axis of rotation and in which the stack comprises firstly sheets of identical thicknesses and secondly at least one second sheet having a thickness greater than the thickness of only one of the first sheets.

Dans un tel moteur, la ou les deuxième(s) tôle(s) de plus forte épaisseur permettent l'apparition de courants de Foucault, qui créent un couple de freinage qui s'oppose à la rotation du rotor. Le coefficient d'amortissement obtenu peut être facilement ajusté en modifiant l'épaisseur de la ou des deuxième(s) tôle(s).In such an engine, the second (s) sheet (s) of greater thickness allow the appearance of eddy currents, which create a braking torque which opposes the rotation of the rotor. The damping coefficient obtained can be easily adjusted by changing the thickness of the second (s) sheet (s).

En particulier, il est possible de modifier l'épaisseur de la ou des deuxième(s) tôle(s) sans modifier l'épaisseur totale de l'empilement, ce qui permet de modifier le coefficient d'amortissement sans modifier la géométrie des autres pièces du moteur. Le moteur électrique proposé peut en outre présenter les 30 caractéristiques suivantes : 3031636 4 - la ou les deuxième tôle(s) présente(nt) une épaisseur totale comprise entre 5% et 90% de l'épaisseur totale de l'empilement, par exemple entre 5 et 10% de l'épaisseur totale de l'empilement, - chaque première tôle présente une épaisseur comprise entre 0,1 5 et 1 millimètre, par exemple entre 0,3 et 0,5 millimètres, - la ou les deuxième(s) tôle(s) est(sont) formée(s) en un matériau identique au matériau formant les premières tôles, - la deuxième tôle est dimensionnée de sorte que le moteur électrique présente un coefficient d'amortissement compris entre 0,1.10-3 et 10 10.10-3 Nm/(rad/s), - le moteur électrique comprend un capteur de position agencé d'un premier côté des premières tôles et dans lequel la deuxième tôle est disposée d'un deuxième côté des premières tôles opposé au premier côté le long de l'axe de rotation. 15 L'invention concerne également un actionneur de gouverne de vol, comprenant un moteur électrique tel que défini précédemment. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un moteur électrique tel que défini précédemment, comprenant une étape de : - déterminer une épaisseur de la deuxième tôle en fonction d'un 20 coefficient d'amortissement désiré du moteur. L'épaisseur de la deuxième tôle est peut être déterminée comme suit : Ls Lm = -[K] x [Kdim] où Lm est l'épaisseur de la deuxième tôle, Ls est l'épaisseur totale de l'empilement de tôles, [K] est le coefficient d'amortissement théorique du 25 moteur pour un empilement théorique d'épaisseur Ls comprenant uniquement des premières tôles et [Kdim] est le coefficient d'amortissement désiré du moteur. 3031636 5 PRESENTATION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : 5 - la figure 1 représente de manière schématique représente de manière schématique un aéronef, - la figure 2 représente de manière schématique un actionneur électromécanique de gouverne de vol, - la figure 3 représente de manière schématique différentes partie 10 d'un moteur électrique faisant partie de l'actionneur, - la figure 4 représente de manière schématique un empilement de tôles faisant partie du stator du moteur électrique, - les figures 5A à 5C représentent de manière schématique différentes formes possibles de tôles, 15 - la figure 6 représente de manière schématique le couple de frottement généré par le stator en fonction de la vitesse de rotation du rotor. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Sur la figure 1, l'aéronef 1 représenté est un avion comprenant un 20 fuselage 2 et des gouvernes 3 montées mobiles par rapport au fuselage 2. Les gouvernes 3 sont des ailerons situés aux extrémités des ailes de l'avion. Ces ailerons 3 permettent de contrôler le mouvement de roulis de l'avion, c'est-à-dire le mouvement de rotation de l'avion autour de l'axe longitudinal de l'avion. Chaque aileron 3 est monté mobile en rotation par 25 rapport au fuselage 2, autour d'un axe de rotation s'étendant sensiblement parallèlement à un bord de fuite de l'aile. L'ajustement de la position de chaque aileron 3 est assuré par un actionneur de commande associé à l'aileron 3. La figure 2 représente de manière schématique un tel actionneur.In particular, it is possible to modify the thickness of the second (s) sheet (s) without modifying the total thickness of the stack, which allows to modify the damping coefficient without changing the geometry of others engine parts. The electric motor proposed may furthermore have the following characteristics: the second sheet or sheets has a total thickness of between 5% and 90% of the total thickness of the stack, for example between 5 and 10% of the total thickness of the stack, - each first sheet has a thickness between 0.1 5 and 1 millimeter, for example between 0.3 and 0.5 millimeters, - the second or second ( s) sheet (s) is (are) formed (s) in a material identical to the material forming the first sheets, - the second sheet is dimensioned so that the electric motor has a damping coefficient between 0.1.10-3 and 10.10-3 Nm / (rad / s), the electric motor comprises a position sensor arranged on a first side of the first sheets and in which the second sheet is arranged on a second side of the first sheets opposite the first one. side along the axis of rotation. The invention also relates to a flight control actuator, comprising an electric motor as defined above. The invention also relates to a method of manufacturing an electric motor as defined above, comprising a step of: determining a thickness of the second sheet as a function of a desired damping coefficient of the engine. The thickness of the second sheet may be determined as follows: Ls Lm = - [K] x [Kdim] where Lm is the thickness of the second sheet, Ls is the total thickness of the sheet stack, K] is the theoretical damping coefficient of the motor for a theoretical stack of thickness Ls comprising only first plates and [Kdim] is the desired damping coefficient of the motor. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages will become apparent from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and should be read with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 schematically represents FIG. schematically an aircraft, - Figure 2 schematically represents an electromechanical actuator flight control, - Figure 3 schematically shows different part 10 of an electric motor forming part of the actuator, - Figure 4 represents schematically a stack of laminations forming part of the stator of the electric motor; - FIGS. 5A to 5C schematically represent different possible shapes of laminations; FIG. 6 schematically represents the friction torque generated by the stator as a function of the rotational speed of the rotor. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT In FIG. 1, the aircraft 1 shown is an aircraft comprising a fuselage 2 and control surfaces 3 mounted movable relative to the fuselage 2. The control surfaces 3 are fins located at the ends of the wings of the aircraft. the plane. These fins 3 control the rolling motion of the aircraft, that is to say the rotational movement of the aircraft around the longitudinal axis of the aircraft. Each fin 3 is rotatably mounted relative to the fuselage 2, about an axis of rotation extending substantially parallel to a trailing edge of the wing. The adjustment of the position of each fin 3 is provided by a control actuator associated with the fin 3. Figure 2 schematically shows such an actuator.

L'actionneur 4 comprend un moteur électrique 5, un capteur de position 6, un frein 7 et un ensemble mécanique de transmission 8. La figure 3 représente plus en détails le moteur électrique 5.The actuator 4 comprises an electric motor 5, a position sensor 6, a brake 7 and a mechanical transmission unit 8. FIG. 3 shows in more detail the electric motor 5.

3031636 6 Le moteur électrique 5 comprend un carter 51, un stator 52 monté fixe à l'intérieur du carter 51 et un rotor 53 monté mobile en rotation par rapport au stator 52 autour d'un axe X de rotation. Le carter 51 est formé en deux parties. Il comprend un corps 54 et 5 un flasque 55. Le corps 54 définit une cavité 56 dans laquelle est logé le stator 52. Le flasque 55 est propre à être fixé sur le corps 54 pour fermer la cavité 56. Le rotor 53 comprend des aimants permanents. Le stator 52 comprend un corps 57 et des bobinages 58. Le corps 10 57 est constitué d'un empilement de tôles. L'empilement de tôles forme des dents sur lesquelles sont enroulés les bobinages 58. Les bobinages 58 sont logés dans les encoches formées entre les dents. Par ailleurs, le moteur 5 comprend également un capteur de position 59 pour mesurer une position angulaire du rotor 53 par rapport au 15 stator 52. Le capteur de position 59 est par exemple un capteur à effet Hall, un synchro-resolver ou un codeur incrémental. Comme représenté sur la figure 4, l'empilement 10 de tôles est constitué d'une pluralité de tôles s'étendant selon des plans radiaux par rapport à l'axe de rotation X. L'épaisseur totale de l'empilement, mesurée 20 selon la direction de l'axe X, est notée « Ls ». L'épaisseur totale de l'empilement est comprise entre 1 et 300 millimètres pour un diamètre extérieur de l'empilement compris entre 10 et 300 millimètres. L'empilement 10 comprend une première portion d'empilement 11 et une deuxième portion d'empilement 12.The electric motor 5 comprises a housing 51, a stator 52 fixedly mounted inside the housing 51 and a rotor 53 rotatably mounted relative to the stator 52 about an axis X of rotation. The housing 51 is formed in two parts. It comprises a body 54 and a flange 55. The body 54 defines a cavity 56 in which is housed the stator 52. The flange 55 is adapted to be fixed on the body 54 to close the cavity 56. The rotor 53 comprises magnets permanent. The stator 52 comprises a body 57 and coils 58. The body 57 consists of a stack of sheets. The stack of sheets forms teeth on which the coils 58 are wound. The coils 58 are housed in the notches formed between the teeth. Furthermore, the motor 5 also comprises a position sensor 59 for measuring an angular position of the rotor 53 with respect to the stator 52. The position sensor 59 is for example a Hall effect sensor, a synchro-resolver or an incremental encoder. . As shown in FIG. 4, the stack 10 of sheets consists of a plurality of sheets extending in radial planes with respect to the axis of rotation X. The total thickness of the stack, measured according to FIG. the direction of the X axis, is denoted "Ls". The total thickness of the stack is between 1 and 300 millimeters for an outside diameter of the stack of between 10 and 300 millimeters. The stack 10 comprises a first stacking portion 11 and a second stacking portion 12.

25 La première portion d'empilement 11 est une portion feuilletée constituée d'une pluralité de premières tôles 13 disposées les unes contre les autres par assemblage mécanique, soudure ou collage. Les premières tôles 13 présentent des dimensions identiques entre elles. En particulier, les premières tôles 13 présentent des d'épaisseurs identiques. Chaque tôle 13 30 présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 1 millimètre, de préférence comprise entre 0,3 et 0,5 millimètres. Les premières tôles 13 sont formées 3031636 7 en un alliage magnétique tel qu'un alliage Fer-Silicium (Fe-Si) ou un alliage Fer-Cobalt (Fe-Co). La première portion d'empilement 11 présente une épaisseur totale, mesurée selon la direction de l'axe X, notée « Lf ».The first stacking portion 11 is a laminated portion consisting of a plurality of first sheets 13 arranged against each other by mechanical assembly, welding or gluing. The first sheets 13 have identical dimensions to each other. In particular, the first sheets 13 have identical thicknesses. Each sheet 13 has a thickness of between 0.1 and 1 millimeter, preferably between 0.3 and 0.5 millimeters. The first sheets 13 are formed of a magnetic alloy such as an iron-silicon alloy (Fe-Si) or an iron-cobalt alloy (Fe-Co). The first stacking portion 11 has a total thickness, measured along the direction of the X axis, denoted "Lf".

5 Dans l'exemple représenté sur la figure 4, la deuxième portion de l'empilement est une portion massive constituée d'une unique deuxième tôle 14. La deuxième tôle 14 est formée en un alliage magnétique pouvant être différent ou identique à l'alliage formant les premières tôles de tôle 13. La deuxième tôle 14 présente des dimensions identiques aux 10 dimensions des premières tôles 13, à l'exception de l'épaisseur. La deuxième tôle 14 présente une épaisseur supérieure à l'épaisseur de chacune des premières tôles 13. La deuxième tôle 14 présente une épaisseur, notée « Lm », comprise entre 1 et 270 millimètres. L'épaisseur Lm de la deuxième portion 12 est comprise entre 5 et 15 90% de l'épaisseur totale Ls de l'empilement, de préférence entre 5 et 10% de l'épaisseur totale Ls de l'empilement. En fonctionnement, lorsque le rotor 53 est entrainé en rotation par rapport au stator 52, la présence de la deuxième portion 12 (non-feuilletée) favorise l'apparition de courants de Foucault, qui créent un couple de 20 freinage qui s'oppose à la rotation du rotor. On notera que dans le moteur électrique 5 proposé, le capteur de position 59 est agencé de préférence d'un premier côté des premières tôles 13 et la deuxième tôle 14 est disposée d'un deuxième côté des premières tôles 13 opposé au premier côté le long de l'axe de rotation X. Cet 25 agencement a pour avantage de minimiser les perturbations du capteur de position par les courants de Foucault. Les figures 5A à 5C représentent de manière schématique différentes formes possibles de tôles 13 ou 14. La figure 5A représente la forme d'une tôle 13 (ou 14) d'un stator du 30 type à encoches 141 intérieures. La tôle 13 (ou 14) comprend une partie périphérique 142 circulaire et une série de dents 143 s'étendant en saillie de la partie périphérique 142 vers l'intérieur du stator.In the example shown in FIG. 4, the second portion of the stack is a solid portion consisting of a single second sheet 14. The second sheet 14 is formed of a magnetic alloy that may be different or identical to the alloy The second sheet 14 has the same dimensions as the dimensions of the first sheets 13, with the exception of the thickness. The second sheet 14 has a thickness greater than the thickness of each of the first sheets 13. The second sheet 14 has a thickness, denoted "Lm", of between 1 and 270 millimeters. The thickness Lm of the second portion 12 is between 5 and 90% of the total thickness Ls of the stack, preferably between 5 and 10% of the total thickness Ls of the stack. In operation, when the rotor 53 is rotated relative to the stator 52, the presence of the second portion 12 (non-laminated) promotes the appearance of eddy currents, which create a braking torque which opposes the rotation of the rotor. Note that in the proposed electric motor 5, the position sensor 59 is preferably arranged on a first side of the first laminations 13 and the second lamina 14 is disposed on a second side of the first laminations 13 opposite the first side along the first side. of the X axis of rotation. This arrangement has the advantage of minimizing the disturbances of the position sensor by the eddy currents. Figs. 5A to 5C schematically illustrate different possible shapes of laminations 13 or 14. Fig. 5A shows the shape of a plate 13 (or 14) of a stator of the internal slot type 141. Sheet 13 (or 14) includes a circular peripheral portion 142 and a series of teeth 143 projecting from peripheral portion 142 toward the interior of the stator.

3031636 8 La figure 5B représente la forme d'une tôle 13 (ou 14) d'un stator du type segmenté à encoches intérieures 141. La tôle 13 (ou 14) est identique à la tôle de la figure 5A, exceptée qu'elle est formée d'une pluralité de segments 140, chaque segment 140 comprenant un tronçon de la partie 5 périphérique 142 et une dent 143 associés. La figure 5C représente la forme d'une tôle 13 (ou 14) d'un stator du type à encoches 141 extérieures. La tôle 13 ou 14 comprend une partie centrale 144 circulaire propre à entourer le rotor et une série de dents 143 s'étendant en saillie de la partie centrale 144 vers l'extérieur du stator.FIG. 5B shows the shape of a plate 13 (or 14) of a segmented type stator with internal notches 141. The plate 13 (or 14) is identical to the sheet of FIG. 5A, except that it is formed of a plurality of segments 140, each segment 140 comprising a portion of the peripheral portion 142 and an associated tooth 143. Figure 5C shows the shape of a plate 13 (or 14) of a stator of the outer slot type 141. The sheet 13 or 14 comprises a circular central portion 144 adapted to surround the rotor and a series of teeth 143 projecting from the central portion 144 towards the outside of the stator.

10 La figure 6 représente de manière schématique le couple de freinage généré (Couple C) en fonction de la vitesse de rotation du rotor (Vitesse de rotation V). Le couple C peut être déterminé comme suit : C = Co + [1(cum] x V où Co est le couple de freinage par hystérésis, [Kdim] est le coefficient 15 d'amortissement du moteur et V est la vitesse de rotation du rotor. Pour obtenir le coefficient d'amortissement [Kdim] désiré, l'épaisseur Lm de la deuxième tôle est déterminée comme suit : Ls Lm = -[K] X [1(cum] où Lm est l'épaisseur de la deuxième tôle 14, Ls est l'épaisseur totale de l'empilement de tôles, [K] est le coefficient d'amortissement théorique du 20 moteur pour un empilement théorique d'épaisseur Ls qui comprendrait uniquement des premières tôles 13 et [Kdim] est le coefficient d'amortissement désiré du moteur. Le coefficient d'amortissement théorique [K] peut être déterminé au préalable, soit de manière analytique, soit à l'aide d'outils de modélisation 25 numérique. En modifiant l'épaisseur Lm de la deuxième tôle 14 sans modifier l'épaisseur totale Ls de l'empilement, il est possible d'ajuster le coefficient d'amortissement sans modifier la géométrie des autres pièces du moteur électrique. 30FIG. 6 schematically shows the braking torque generated (torque C) as a function of the speed of rotation of the rotor (rotation speed V). The torque C can be determined as follows: C = Co + [1 (cum) x V where Co is the hysteresis braking torque, [Kdim] is the damping coefficient of the motor and V is the rotational speed of the In order to obtain the desired damping coefficient [Kdim], the thickness Lm of the second sheet is determined as follows: Ls Lm = - [K] X [1 (cum) where Lm is the thickness of the second sheet 14, Ls is the total thickness of the stack of laminations, [K] is the theoretical damping coefficient of the motor for a theoretical thickness stack Ls which would comprise only first laminations 13 and [Kdim] is the coefficient The theoretical damping coefficient [K] can be determined beforehand, either analytically or by means of digital modeling tools, by modifying the thickness Lm of the second plate. 14 without changing the total thickness Ls of the stack, it is possible to adjust er the damping coefficient without modifying the geometry of the other parts of the electric motor. 30

Claims (9)

REVENDICATIONS1. Moteur électrique (5) comprenant : - un stator (52), et - un rotor à aimants permanents (53) mobile en rotation par rapport au stator (52) autour d'un axe de rotation (X), dans lequel le stator (52) comprend un empilement (10) de tôles dont chaque tôle (13, 14) s'étend dans un plan radial par rapport à l'axe de rotation (X) et dans lequel l'empilement (10) comprend d'une part des premières tôles (13) d'épaisseurs identiques et d'autre part au moins une deuxième tôle (14) présentant une épaisseur supérieure à l'épaisseur d'une seule des premières tôles (13).REVENDICATIONS1. Electric motor (5) comprising: - a stator (52), and - a permanent magnet rotor (53) rotatable with respect to the stator (52) about an axis of rotation (X), in which the stator ( 52) comprises a stack (10) of laminations of which each plate (13, 14) extends in a radial plane with respect to the axis of rotation (X) and in which the stack (10) comprises on the one hand first sheets (13) of identical thicknesses and secondly at least one second sheet (14) having a thickness greater than the thickness of only one of the first sheets (13). 2. Moteur selon la revendication 1, dans lequel la ou les deuxième tôle(s) 15 (14) présente(nt) une épaisseur totale (Lm) comprise entre 5% et 90% de l'épaisseur totale (Ls) de l'empilement (10).2. Motor according to claim 1, wherein the second sheet (s) (14) has (s) a total thickness (Lm) of between 5% and 90% of the total thickness (Ls) of the stacking (10). 3. Moteur selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel chaque première tôle (13) présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 1 20 millimètre.3. Motor according to one of claims 1 and 2, wherein each first sheet (13) has a thickness between 0.1 and 1 millimeter. 4. Moteur selon l'une des revendication 1 à 3, dans lequel, la ou les deuxième(s) tôle(s) (14) est(sont) formée(s) en un matériau identique au matériau formant les premières tôles (13). 254. Motor according to one of claims 1 to 3, wherein, the second (s) sheet (s) (14) is (are) formed (s) of a material identical to the material forming the first sheets (13). ). 25 5. Moteur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième tôle (14) est dimensionnée de sorte que le moteur électrique présente un coefficient d'amortissement compris entre 0,1.10-3 et 10.10-3 Nm/(rad/s). 305. Motor according to one of claims 1 to 4, wherein the second sheet (14) is dimensioned so that the electric motor has a damping coefficient between 0.1.10-3 and 10.10-3 Nm / (rad / s). 30 6. Moteur électrique selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant un capteur de position (59) agencé d'un premier côté des premières tôles (13) 3031636 10 et dans lequel la deuxième tôle (14) est disposée d'un deuxième côté des premières tôles (13) opposé au premier côté le long de l'axe de rotation (X).6. Electric motor according to one of claims 1 to 5, comprising a position sensor (59) arranged on a first side of the first sheets (13) 3031636 10 and wherein the second sheet (14) is arranged a second side of the first sheets (13) opposite the first side along the axis of rotation (X). 7. Actionneur (4) de gouverne de vol, comprenant un moteur électrique (5) 5 conforme à l'une des revendications 1 à 6.Flight control actuator (4), comprising an electric motor (5) according to one of claims 1 to 6. 8. Procédé de fabrication d'un moteur électrique (5) tel que défini par les revendications 1 à 6, comprenant une étape de : - déterminer une épaisseur (Lm) de la deuxième tôle (14) en 10 fonction d'un coefficient d'amortissement ([Kdirr,]) désiré du moteur.8. A method of manufacturing an electric motor (5) as defined by claims 1 to 6, comprising a step of: - determining a thickness (Lm) of the second sheet (14) as a function of a coefficient d damping ([Kdirr,]) of the motor. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'épaisseur de la deuxième tôle (14) est déterminée comme suit : Ls Lm = [Kdim] où Lm est l'épaisseur de la deuxième tôle (14), Ls est l'épaisseur totale de l'empilement (10) de tôles, [K] est le coefficient d'amortissement théorique du moteur pour un empilement théorique d'épaisseur Ls comprenant uniquement des premières tôles (13) et [Kdim] est le coefficient d'amortissement désiré du moteur.9. The method of claim 8, wherein the thickness of the second sheet (14) is determined as follows: Ls Lm = [Kdim] where Lm is the thickness of the second sheet (14), Ls is the thickness total of the stack (10) of plates, [K] is the theoretical damping coefficient of the engine for a theoretical stack of thickness Ls comprising only first plates (13) and [Kdim] is the desired damping coefficient of the motor.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2806851A1 (en) * 2000-03-21 2001-09-28 Valeo Equip Electr Moteur Electrical machine stator made up of different magnetic permeability plates
EP1768226A1 (en) * 2004-06-09 2007-03-28 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric motor and electric power steering device
EP2375545A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-12 Converteam Technology Ltd Electrical machines
DE202012009275U1 (en) * 2011-09-26 2012-10-11 William R. Benner jun. Electromechanical rotary actuator
DE102011079843A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine with low-mass design in magnetically active parts
WO2013046891A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-04 パナソニック株式会社 Motor, pump equipped with motor, and device equipped with pump

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2806851A1 (en) * 2000-03-21 2001-09-28 Valeo Equip Electr Moteur Electrical machine stator made up of different magnetic permeability plates
EP1768226A1 (en) * 2004-06-09 2007-03-28 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric motor and electric power steering device
EP2375545A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-12 Converteam Technology Ltd Electrical machines
DE102011079843A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine with low-mass design in magnetically active parts
DE202012009275U1 (en) * 2011-09-26 2012-10-11 William R. Benner jun. Electromechanical rotary actuator
WO2013046891A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-04 パナソニック株式会社 Motor, pump equipped with motor, and device equipped with pump

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