FR3034587B1 - Procede de fabrication d'un rotor d'un moteur synchrone sans balais a concentration de flux. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un rotor (1) d'un moteur synchrone sans balais, dans lequel le rotor comprend des pièces polaires (3) à concentration de flux délimitant un aimant permanent (6). Le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une étape de moulage de l'aimant permanent (6) par injection d'une résine magnétique. Un tel rotor s'applique notamment à la motorisation d'appareils électroménagers, des volets roulants, des volets de couverture de piscine, à la motorisation de pièces dans le domaine automobile et la robotique.

Description

PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN ROTOR D’UN MOTEUR SYNCHRONE SANS BALAIS À CONCENTRATION DE FLUX

[0001] L’invention concerne le domaine des moteurs, et en particulier les moteurs synchrones dits « brushless » ou sans balais.

[0002] Plus particulièrement, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un rotor de moteur synchrone sans balais à concentration de flux dont la structure permet un ajustement optimal de la dimension de l’entrefer, c’est-à-dire de la distance entre le rotor et le stator, et ainsi de maximiser l’induction magnétique. L’invention a également pour objet un rotor obtenu par le procédé de fabrication, ainsi qu’un moteur comprenant un tel rotor.

[0003] L’invention s’applique notamment à la motorisation d’appareils électroménagers, des volets roulants, des volets de couverture de piscine, à la motorisation de pièces dans le domaine automobile et la robotique.

[Art antérieur] [0004] La machine électrique à courant continu et la machine électrique synchrone sans balais sont deux principaux types de machines à moteur utilisés industriellement. Ces machines comprennent un moteur comportant un rotor et un stator, et le couple permettant la rotation du rotor par rapport au stator est obtenu par interaction entre un champ « inducteur » produit par des aimants ou des électroaimants, et un champ « induit » produit par des courants d’alimentation électrique. Dans le cas de la machine ou du moteur à courant continu, le champ inducteur est produit au niveau du stator, et le champ induit est produit au niveau du rotor par des bobinages. Le rotor est alors relié à un collecteur rotatif dont la fonction est d’inverser la polarité des bobinages du rotor afin de maintenir les flux magnétiques du rotor et du stator en quadrature de phase, et ainsi de permettre la rotation du rotor par rapport au stator. Le collecteur est muni de balais permettant de réaliser la liaison électrique entre le rotor et le stator. Cependant, de tels moteurs à courant continu présentent de nombreux inconvénients tels que l’usure des balais en cas d’utilisation régulière et/ou prolongée, le bruit et les risques d’explosion dus au frottement des balais et aux étincelles pouvant être générées.

[0005] Dans le cas d’un moteur synchrone, le champ inducteur est produit au niveau du rotor généralement par des aimants permanents, et le champ induit au niveau du stator par des bobinages. II n’y a donc aucun collecteur tournant, et donc pas de balais, contrairement au moteur à courant continu. Un système électronique de commande permet d’assurer la commutation du courant dans les bobinages du stator. Ledit système électronique de commande est muni d’un capteur de position donnant des informations sur le mouvement du rotor, ces informations permettant au système de commande de maintenir les flux magnétiques du rotor et du stator en quadrature de phase, et ainsi de permettre la rotation du rotor par rapport au stator. Les moteurs synchrones à inducteurs à aimants permanents présentent l’avantage de ne pas nécessiter de bobinage dans le rotor et donc de n’avoir aucune perte par effet Joule au niveau du rotor. Le refroidissement de tels moteurs est par conséquent simplifié.

[0006] Les applications des moteurs synchrones sans balais sont variées. De tels moteurs sont utilisés dans l’industrie aéronautique, électrique, électronique, automobile, des transports, mécanique, dans la construction (le bâtiment), la domotique. Ils peuvent être utilisés notamment pour les volets roulants ou volets battants, dans les graveurs de disques durs ou de DVD avec des puissances de quelques dizaines de watts, dans les servomoteurs en robotique avec des puissances modérées de plusieurs dizaines voire plusieurs centaines de kilowatts, ou encore dans le domaine des transports notamment dans les pompes ou les systèmes de propulsion avec des puissances élevées de quelques dizaines de mégawatts.

[0007] Les aimants permanents du rotor qui sont généralement utilisés sont des tuiles de ferrites positionnées au niveau de la surface externe du rotor, selon la circonférence du rotor. Un tel arrangement des aimants permanents du rotor est présenté dans le document JP 2008011675. Ce document décrit un moteur sans balais permettant de réduire les pertes de couple du fait de la structure particulière du stator. Le rotor est muni d’aimants permanents situés en périphérie dudit rotor, lesdits aimants permanents étant côte à côte, en contact deux à deux, et dirigés selon la circonférence dudit rotor.

[0008] Cependant, l’utilisation et la disposition de ces aimants permanents aboutit généralement à une circularité imparfaite de l’ensemble formé par les aimants permanents du rotor. On constate dès lors une dispersion géométrique des aimants permanents du rotor, et ainsi des variations au niveau de la largeur de l’entrefer. De telles variations diminuent le couplage magnétique entre le rotor et le stator, entraînant une diminution de l’induction magnétique et des performances du moteur. La dispersion géométrique des aimants permanents du rotor étant d’autant plus fréquente que lesdits aimants permanents sont difficiles à usiner pour former un ensemble parfaitement circulaire.

[0009] Dans de nombreuses applications, les aimants du rotor sont associés à des concentrateurs de flux, également désignés en tant que pièces polaires. Le rotor est généralement muni d’encoches, et les aimants sont insérés dans lesdites encoches selon une direction radiale. Deux aimants consécutifs sont alors séparés par un concentrateur de flux. Cela permet, par rapport à la disposition circonférentielle citée précédemment, d’augmenter l’induction d’entrefer en logeant un volume d’aimants plus élevé. Un tel arrangement des aimants permanents du rotor est présenté dans le document US 2014/0097718. Ce document décrit un moteur sans balais à concentration de flux permettant de réduite les pertes ferriques. Le rotor comprend des pièces polaires de forme évasée entre lesquelles sont insérés des aimants de sorte que les pôles en regard de deux aimants consécutifs sont identiques, soit deux pôles nord, soit deux pôles sud.

[0010] Cependant, les aimants insérés selon une direction radiale entre les concentrateurs de flux sont généralement collés, de même que les aimants précédemment décrits et disposés selon une direction circonférentielle. Le collage est une opération particulièrement délicate pouvant aboutir à des défauts de fabrication du rotor et ainsi diminuer les performances du moteur. Par ailleurs, le fonctionnement du moteur produit une forte élévation de température au sein de ses éléments constitutifs, et en particulier au sein du rotor. Cette montée en température du rotor peut faire fondre une partie de la colle utilisée pour coller les aimants, et ainsi modifier même faiblement le positionnement des aimants, diminuant ainsi les performances du moteur.

[0011] L’invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de l’art antérieur en proposant un moteur synchrone sans balais à concentrateur de flux comprenant un rotor dont la structure permet d’obtenir une excellente régularité dans la disposition des aimants permanents dudit rotor, limitant de ce fait la dispersion géométrique desdits aimants, et améliorant ainsi les performances du moteur. Le moteur selon l’invention permet également de maîtriser la largeur de l’entrefer, et en particulier d’obtenir un entrefer de largeur faible et régulière, permettant de maximiser l’induction ainsi que les performances du moteur. Le rotor selon l’invention présente en effet, de très faibles dispersions géométriques par rapport aux rotors de l’état de la technique. Le procédé de fabrication du rotor permet de garantir des tolérances plus faibles et une parfaite concentricité entre l’arbre et le rotor. Ainsi, le procédé de fabrication est particulièrement adapté à la fabrication de petits rotors, de tels rotors sont utilisés pour des moteurs rapides comme par exemple des rotors de diamètre de 60mm ou inférieur à 60 mm ou encore de 30mm.

[Brève description de l’inventionl [0012] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un rotor d’un moteur synchrone sans balais, dans lequel le rotor comprend un arbre de rotation, des pièces polaires à concentration de flux, un aimant permanent comportant plusieurs zones magnétiques délimitées par les pièces polaires à concentration de flux et l’arbre du rotor, principalement caractérisé en ce qu’il comprend une étape de moulage de l’aimant permanent par injection d’une résine magnétique entre l’arbre du rotor et les pièces polaires assurant un maintien entre le rotor et lesdites pièces polaires et la formation des zones magnétiques de l’aimant permanent.

[0013] Selon d’autres caractéristiques optionnelles du procédé : - Le procédé comprend en outre une étape de polarisation de la résine magnétique injectée lors de l’étape de moulage, l’étape de polarisation étant réalisée postérieurement à l’étape de moulage par injection ou en même temps que ladite étape de moulage ; - La résine magnétique est injectée dans des espaces délimités par les pièces polaires à concentration de flux et l’arbre du rotor afin de réaliser des zones magnétiques prédéterminées formant l’aimant permanent; - Les zones magnétiques prédéterminées sont polarisées afin de réaliser des zones magnétiques polarisées selon la polarité désirée; - Les zones magnétiques polarisées ont une direction de polarisation orthoradiale et un sens de polarisation horaire ou anti-horaire ; - Deux zones magnétiques polarisées consécutives ont des sens de polarisation contraires, de sorte que les sens de polarisation des deux zones magnétiques polarisées consécutives convergent ou divergent ; - La résine magnétique comprend un plasto-aimant comportant un ou plusieurs polymères thermoplastiques de type polyamide ou polypropylène ou du polysulfure de phénylène (PPS) et leurs mélanges ; - La résine magnétique comprend en outre une poudre magnétique de ferrite comportant du strontium ou une poudre magnétique de terre rare comportant du néodyme ou du néodyme fer bore, du samarium ou du cobalt, ou du samarium fer azote ; - L’invention se rapporte en outre à un rotor obtenu par le procédé de fabrication. - Avantageusement, le lien mécanique entre les pièces polaires et l’arbre du rotor est réalisé par la résine magnétique moulée par injection. - Afin d’augmenter le lien mécanique entre les pièces polaires et l’arbre du rotor, lesdites pièces polaires comprennent en outre des moyens d’accrochage de la résine magnétique situés le long des surfaces latérales desdites pièces polaires. - Avantageusement, plusieurs liens mécaniques peuvent être prévus le long des pièces polaires pour lier les lignes sommets formées par l’intersection des parois verticales des pièces polaires afin de lier les pièces polaires deux à deux.

[0014] Selon une autre caractéristique, le rotor est disposé dans le stator ou peut être autour du stator.

[0015] L’invention se rapporte également à un moteur synchrone sans balais comprenant un rotor tel que décrit précédemment et obtenu par la mise en œuvre du procédé de fabrication.

[0016] L’invention s’applique à la réalisation de moteurs utilisés dans l’industrie aéronautique, électrique, électronique, automobile, dans l’industrie des transports, l’industrie mécanique, dans la construction (le bâtiment), la domotique. Avantageusement, l’invention s’applique à la réalisation de moteurs rapides, c’est-à-dire des moteurs dont le rotor a un petit diamètre et de manière préférée de rotors de diamètres de 60mm ou inférieur à 60mm ou encore de 30mm. L’invention s’applique plus particulièrement à des moteurs utilisés pour les volets roulants ou volets battants, des volets de couverture de piscine, des appareils électroménagers, pour des appareils de domotique, des appareils électroniques, à la motorisation de pièces dans le domaine automobile et la robotique.

[0017] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, en référence aux Figures annexées qui représentent : • La Figure 1, un schéma en perspective du rotor selon l’invention. • La Figure 2, un schéma d’une coupe transversale AA’ du rotor selon la Figure 1, avant l’étape de moulage de l’aimant permanent par injection de la résine magnétique. • La Figure 3, un schéma d’une coupe transversale AA’ du rotor selon la Figure 1, après l’étape de moulage de l’aimant permanent par injection de la résine magnétique. • La Figure 4, un schéma d’une coupe transversale AA’ du rotor selon la Figure 1, après polarisation de la résine magnétique. • La Figure 5, un schéma en perspective du rotor selon la figure 1 avec une variante d’exécution.

[Description détaillée de l’inventionj [0018] On entend par « aimant » toute substance qui possède ou a acquis la propriété d’attirer le fer. On parle d’ « aimant permanent » lorsque cette substance est un matériau magnétique dur, et dont le champ rémanent et l’excitation coercitive sont grand, la polarisation de l’aimant étant alors de très grande durée et dite « permanente ».

[0019] Un « concentrateur de flux » est une pièce polaire permettant de concentrer le flux magnétique radial de l’entrefer. On utilisera indifféremment les termes « concentrateur de flux », « pièce polaire », et « pièce polaire à concentration de flux » dans la suite de la description.

[0020] L’invention concerne un procédé de fabrication d’un rotor 1 d’un moteur synchrone sans balais, dans lequel le rotor comprend des pièces polaires 3 à concentration de flux délimitant un aimant permanent 6 et également un arbre 9 autour duquel il est mobile en rotation Le rotor 1 est obtenu par moulage d’un aimant permanent 6 par injection d’une résine magnétique dans des espaces 60 prévus à cet effet, afin d’obtenir des zones magnétiques prédéterminées 61, puis par polarisation de la résine magnétique afin de réaliser des zones magnétiques polarisées 62. L’aimant permanent 6 est de préférence monobloc, c’est-à-dire qu’il est obtenu par moulage en une seule pièce, et comprend des zones magnétiques polarisées 62 [0021] Selon un mode de réalisation du rotor obtenu par le procédé selon l’invention représenté sur la Figure 2, les pièces polaires 3 ont une section triangulaire et comprennent une surface externe 5 prolongée par deux surfaces latérales 4 se rejoignant en un sommet. Les pièces polaires sont de préférence en acier et de préférence en acier fritté. Deux pièces polaires 3 consécutives délimitent un espace 60 destiné à recevoir la résine magnétique afin de réaliser une zone magnétique polarisée 62, telle que représentée sur la Figure 4, obtenue après injection d’une résine magnétique et polarisation de ladite résine magnétique. Lors du moulage par injection de résine, la résine s’insère dans tout l’espace alloué entre les pièces polaires 3. La résine injectée permet de réaliser les zones magnétiques de l’aimant permanent et d’assurer le maintien mécanique entre les pièces polaires et l’arbre 9 du rotor.

[0022] Avantageusement, lors du moulage par injection de la résine, l’arbre du rotor est maintenu par ses deux extrémités à l’intérieur du moule, l’arbre étant positionné et maintenu de manière coaxiale à l’axe longitudinal du moule. Les pièces polaires sont également attachées au moule par des pinces ou tout autre moyen de maintien équivalent pouvant être retiré après moulage de la résine.

[0023] Les zones magnétiques polarisées 62 de l’aimant permanent 6 sont avantageusement de section trapézoïdale et forment une structure en étoile. Les zones magnétiques polarisées 62 comprennent une surface externe 8 prolongée par deux surfaces latérales 7 correspondant aux surfaces latérales d’une pièce polaire 3.

[0024] Les surfaces externes 5 des pièces polaires 3 et les surfaces externes 8 des zones magnétiques polarisées 62 délimitent le contour 2 du rotor 1, ledit contour étant situé au voisinage de l’entrefer sur un moteur comprenant le rotor selon l’invention. De préférence, selon la Figure 1, les pièces polaires 3 et les zones magnétiques polarisées 62 s’étendent sur toute la longueur du rotor 1.

[0025] Le procédé selon l’invention comprend une étape de moulage d’un aimant permanent 6 par injection d’une résine magnétique. La résine magnétique est injectée dans les espaces 6 délimités par le contour 2 du rotor et les pièces polaires 3 à concentration de flux, de manière à remplir lesdits espaces, afin de former des zones magnétiques prédéterminées 61 représentées sur la Figure 2. Les pièces polaires 3 sont dès lors surmoulées avec la résine magnétique. La résine occupe la totalité des espaces 6 et est répartie de manière homogène dans lesdits espaces. Les zones magnétiques prédéterminées 61 ainsi formées sont ultérieurement polarisées afin d’obtenir des zones magnétiques polarisées 62.

[0026] Selon un exemple préféré de réalisation représenté sur les Figures 3 et 4, l’arbre de rotation 9 du rotor est également surmoulé avec la résine magnétique, de sorte que les zones magnétiques polarisées 62 sont au contact dudit arbre de rotation.

[0027] De préférence, l’étape de moulage de l’aimant permanent du rotor est réalisée dans un moule prévu à cet effet. Le contour 2 du rotor 1 correspond dès lors à la paroi du moule.

[0028] La résine magnétique comprend de préférence du plasto-aimant. De manière davantage préférée, le plasto-aimant est à base de polymère thermoplastique tel que le polyamide, le propylène, ou leurs mélanges. La résine peut comprendre un mélange de plasto-aimant et d’une poudre magnétique. La poudre magnétique est une poudre de ferrite à base de strontium ou une poudre magnétique de terre rare à base de néodyme ou du néodyme fer bore, du samarium ou du cobalt, ou du samarium fer azote.

[0029] Le procédé de fabrication selon l’invention comprend en outre une étape de polarisation de la résine magnétique afin d’obtenir un aimant permanent 6 constitué de zones magnétiques polarisées selon la Figure 4. La résine magnétique est polarisée dans les zones magnétiques prédéterminées 61, obtenues par injection de la résine lors de l’étape de moulage, notamment par un système d’orientation induisant un champ magnétique. L’étape de polarisation de la résine peut être réalisée pendant ou après l’étape de moulage. De préférence, l’étape de polarisation de la résine est réalisée pendant l’étape de moulage, lors de l’injection de la résine.

[0030] Selon un mode de réalisation préféré représenté sur la Figure 4, chaque pièce polaire à concentration de flux 3 comporte un pôle magnétique Nord ou Sud. Les pièces polaires 3 sont disposées dans le rotor 1 de manière à former une alternance de pôles Nord et de pôles Sud, de sorte qu’un pôle Nord est compris entre deux pôles Sud et un pôle Sud est compris entre deux pôles Nord. Un pôle Nord est représenté par la lettre N sur les Figures, et un pôle Sud par la lettre S. Les pôles Nord et Sud de deux pièces polaires 3 consécutives sont ainsi en regard l’un de l’autre et séparés par une zone magnétique polarisée 62.

[0031] Les zones magnétiques prédéterminées 61 sont polarisées afin d’obtenir des zones magnétiques polarisées 62. Les zones magnétiques polarisées 62 ainsi formées sont polarisées selon une direction ortho-radiale, c’est-à-dire une direction perpendiculaire à un rayon du rotor 1. Le sens de polarisation est horaire ou antihoraire. De préférence, deux zones magnétiques polarisées 62 consécutives ont un sens de polarisation contraire, de sorte que les sens de polarisation des deux zones magnétiques polarisées 62 consécutives convergent ou divergent. Ainsi, selon le pôle d’une pièce polaire 3 et le sens de polarisation des zones magnétiques polarisées 62 qui la délimitent, une pièce polaire 3 est une zone de convergence ou de divergence des sens de polarisation des zones magnétiques polarisées 62.

[0032] La Figure 4, représente la coupe transversale d’un aimant monobloc moulé avec des directions d’aimantation multipolaires telles qu’indiquées par les flèches. Comme décrit précédemment, les pièces polaires 3 sont disposées dans le rotor 1 de manière à former une alternance de pôles Nord et de pôles Sud. Ainsi, lorsqu’une première pièce polaire 3 est une zone de convergence, une deuxième pièce polaire consécutive est une zone de divergence. De même, lorsqu’une première pièce polaire 3 est une zone de divergence, une deuxième pièce polaire consécutive est une zone de convergence.

[0033] De manière avantageuse, les sens de polarisation des zones magnétiques polarisées 62 sont orientés du pôle Sud vers le pôle Nord.

[0034] La forme adoptée par la résine magnétique lors de son injection dans les espaces 6 du rotor 1, et par conséquent la forme des zones magnétiques polarisées 62 obtenues après polarisation de la résine magnétique dans les zones magnétiques prédéterminées 61, est complémentaire à la forme des pièces polaires 3 à concentration de flux. Les pièces polaires 3 sont fabriquées, par exemple usinées préalablement à l’injection de la résine magnétique, l’usinage étant aisé à réaliser. II est ainsi possible d’usiner les pièces polaires selon une forme prédéterminée, et ainsi obtenir des zones magnétiques polarisées 62 de forme complémentaire à celle des pièces polaires 3, après mise en œuvre du procédé selon l’invention.

[0035] Le procédé de fabrication du rotor selon l’invention permet d’adapter aisément la forme et les dimensions des pièces polaires 3 et des zones magnétiques polarisées 62 aux applications souhaitées par l’utilisateur. Le procédé permet par conséquent d’adapter l’induction magnétique et la dimension de l’entrefer aux applications souhaitées par l’utilisateur. De telles applications sont par exemple la motorisation d’appareils électroménagers, des volets roulants, des volets de couverture de piscine, à la motorisation de pièces dans le domaine automobile et la robotique.

[0036] Le procédé de fabrication d’un rotor selon l’invention peut comprendre en outre une étape de démoulage du rotor 1 ainsi obtenu, l’étape de démoulage étant réalisée postérieurement aux étapes de moulage et de polarisation de la résine magnétique.

[0037] Le rotor 1 comprend un nombre de pièces polaires 3 correspondant au nombre de zones magnétiques polarisées 62 que l’utilisateur souhaite obtenir après la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’invention.

[0038] De manière avantageuse, les pièces polaires 3 comprennent des moyens d’accrochage 10 de la résine magnétique. De préférence, les moyens d’accrochage 10 sont situés le long des surfaces latérales 4 desdites pièces polaires 3 et de préférence sur toutes les surfaces. La fixation de la résine magnétique aux moyens d’accrochage 10 contribue à l’immobilisation de l’aimant permanent 6 dans le rotor 1 et à la cohésion dudit rotor. De préférence, les moyens d’accrochage 10 sont constitués d’encoches ou d’ouvertures. Afin de simplifier la représentation, seulement une série d’encoches a été représentée sur une face d’une pièce polaire sur les figures 3 et 4. Avantageusement, de telles encoches peuvent être prévues sur les faces de toutes les pièces polaires 3 à concentration de flux.

[0039] La description qui vient d’être faite se rapporte à un rotor comprenant des pièces polaires individuelles. II est possible sans changer l’objet de la présente invention, de prévoir un lien mécanique 15 entre les pièces polaires comme illustré par le schéma de la figure 5. Plusieurs liens mécaniques 15 peuvent être prévus le long des pièces polaires pour lier les lignes sommets 16 formées par l’intersection des parois verticales des pièces polaires afin de lier les pièces polaires deux à deux. Cette variante d’exécution s’applique plus particulièrement aux procédés utilisant des tôles électriques empilées. On entend par tôles électriques empilées des tôles métalliques dont la surface est isolée. Ce type de tôle est utilisé dans les circuits magnétique de transformateurs et moteurs leur intérêt est de réduire fortement les courants de Foucault grâce à l’isolation entre chaque tôles.

[0040] La section des liaisons 15 est petite, cette section sera choisie petite afin de ne pas perturber les circuits magnétiques (ne pas provoquer de shunt).

[0041] La présente invention est particulièrement adaptée à la réalisation de rotors de petits diamètres car la configuration de pièces polaires et de matière magnétique injectée permet un passage d’une polarité Nord à Sud sur une distance très courte ce qui est important pour les rotors de petit diamètre. En outre la forme d’onde du champ magnétique créé par le rotor peut être aisément adaptée par la géométrie des pièces polaires.

[0042] L’invention se rapporte également à un moteur synchrone sans balais à concentration de flux (non représenté) comprenant un rotor 1 obtenu par la mise en œuvre du procédé de fabrication précédemment décrit, ledit rotor étant mobile autour de l’arbre de rotation 9 du moteur relativement à un stator et comprenant des pièces polaires 3.

[0043] Le stator entoure le rotor et est séparé dudit rotor par un entrefer où le flux magnétique est le plus élevé. Afin d’obtenir un moteur possédant de bonne performances, l’entrefer doit être de faible dimension. La largeur de l’entrefer peut être constante ou variable le long de la circonférence du rotor mais ladite largeur doit être précisément connue en chaque point angulaire. De plus, la largeur de l’entrefer ne doit pas varier pendant le fonctionnement du moteur, ni avec le temps et l’usage du moteur. Cette maîtrise de la largeur de l’entrefer est obtenue grâce au rotor selon l’invention.

[0044] II est également possible de prévoir un moteur comprenant un rotor obtenu par le procédé de fabrication selon l’invention, dans lequel ledit rotor entoure le stator, de manière à avoir un rotor externe. Les formes et dimensions du rotor et du stator sont adaptées sans difficultés par l’homme du métier. Bien entendu, un tel moteur ne sort pas du cadre de l’invention.

[0045] Un avantage du moteur synchrone selon l’invention réside dans la possibilité d’adapter aisément la forme et les dimensions des zones magnétiques polarisées 62 du rotor 1, et donc la forme et les dimensions de l’aimant permanent 6, afin d’obtenir une induction magnétique et une largeur d’entrefer optimales. Par ailleurs, l’injection d’une résine magnétique permet d’obtenir une excellente circularité du rotor et d’éviter les pertes magnétiques dues à un mauvais positionnement des aimants permanents jusqu’alors insérés et/ou collés dans des encoches prévus dans le rotor. Les performances du moteur sont ainsi améliorées.

[0046] Le moteur synchrone selon l’invention a aussi un avantage économique, étant donné qu’il n’est pas nécessaire de coller des aimants permanents. La quantité de matière magnétique utilisée dans le cadre de l’invention est inférieure à celle utilisée dans le cadre d’un rotor comportant des aimants permanents insérés. En effet, la résine magnétique n’est formée qu’en partie de matière magnétique contrairement aux aimants permanents qui sont formés en totalité de matière magnétique.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de fabrication d’un rotor (1) d’un moteur synchrone sans balais, dans lequel le rotor comprend un arbre de rotation, des pièces polaires (3) à concentration de flux, un aimant permanent (6) comportant plusieurs zones magnétiques délimitées par les pièces polaires à concentration de flux et I’arbre du rotor, ledit procédé comprenant : - une étape de moulage par injection d’une résine entre I’arbre du rotor et les pièces polaires assurant un maintien entre ledit rotor et lesdites pièces polaires et la formation des zones magnétiques (61) de l’aimant permanent (6) - une étape de polarisation de la résine magnétique injectée lors de l’étape de moulage, l’étape de polarisation étant réalisée postérieurement à l’étape de moulage par injection ou en même temps que ladite étape de moulage par injection et permettant de réaliser des zones magnétiques polarisées (62) selon la polarité désirée, - ledit procédé étant caractérisé en ce que les zones magnétiques polarisées (62) ainsi réalisées sont de section trapézoïdale et forment une structure en étoile.
2. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce que les zones magnétiques polarisées (62) ont une direction de polarisation ortho-radiale et un sens de polarisation horaire ou anti-horaire.
3. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que deux zones magnétiques polarisées (62) consécutives ont des sens de polarisation contraires, de sorte que les sens de polarisation des deux zones magnétiques polarisées (62) consécutives convergent ou divergent. ,
4. 4. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine magnétique comprend un plasto-aimant comportant un ou plusieurs polymères thermoplastiques de type polyamide ou polypropylène ou du polysulfure de phénylène et leurs mélanges.
5. 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que la résine magnétique comprend en outre une poudre magnétique de ferrite comportant du strontium ou une poudre magnétique de terre rare comportant du néodyme ou du néodyme fer bore, du samarium ou du cobalt, ou du samarium fer azote.
6. 6. Rotor obtenu par le procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pièces polaires (3) sont liées mécaniquement à l’arbre du rotor par la résine moulée par injection et comprennent des moyens d’accrochage (10) de la résine magnétique situés le long des surfaces latérales (4) desdites pièces polaires (3).
7. 7. Moteur synchrone sans balais comprenant un rotor (1) selon la revendication 6 obtenu par la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. 1