WO2015193563A1 - Moteur synchrone électromagnétique à flux magnétiques combinés axial et radial avec double excitation - Google Patents

Moteur synchrone électromagnétique à flux magnétiques combinés axial et radial avec double excitation Download PDF

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WO2015193563A1
WO2015193563A1 PCT/FR2015/000121 FR2015000121W WO2015193563A1 WO 2015193563 A1 WO2015193563 A1 WO 2015193563A1 FR 2015000121 W FR2015000121 W FR 2015000121W WO 2015193563 A1 WO2015193563 A1 WO 2015193563A1
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magnets
auxiliary
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motor
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Romain RAVAUD
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Definitions

  • Magnetic synchronous motor with magnetic flux combined axial and radial with double excitation Magnetic synchronous motor with magnetic flux combined axial and radial with double excitation
  • the present invention relates to an electromagnetic synchronous motor with axial combined magnetic flux and radial with at least two excitation for the radial flow, the motor being poly gaps. More particularly, but not exclusively, this engine is a flat, lightweight engine with very high efficiency.
  • an example of such a motor 1a consists of at least one rotor 2a forming its rotating element and at least one stator 4a forming its element. fixed.
  • the rotor 2a may comprise at least one series of permanent magnets 5a and the stator 4a may comprise at least one series of coils 6a.
  • the or each series of magnets 5a has a thick circular arc shape.
  • the magnets are said to have axial flux because their magnetic field is orthogonal to the plane of the arc of the rotor disc 2a.
  • the center of the circular arc passes through the drive shaft 3a of the motor 1a or the electromagnetic generator.
  • a transverse flow motor has the following configuration: a stator with a single axial coil with several magnetic circuits, stirrups, orthoradial orientation and overlapping the coil, the rotor retaining its role of looping the magnetic flux but having magnets at the new configuration of stator brackets and coil.
  • a multi-gap structure that is to say having at least one series of windings between two sets of magnets or at least one series of magnets 5a between two series winding 6a.
  • FIG. 1 it is this latter configuration which is shown with a series of coils 6a of the stator 4a placed on each side of the rotor 2a comprising a series of magnets 5a.
  • a particular and expanding application for synchronous motors is intended for a flat motor.
  • Such a flat motor or motor wheel is similar to a rotary motor whose stator and the rotor are cut in a plane with a generation of magnetic flux most often axial.
  • the main advantage of this type of engine compared to conventional rotary engines is therefore to have a small footprint.
  • the synchronous motors must fulfill the requirement of having as small a footprint as possible while providing the highest possible power.
  • WO / 201 1059162 discloses an axial flux permanent magnet motor or generator which combines an axial flow mode with a radial flow mode.
  • This motor or generator comprises a first and a second rotor each comprising at least one magnet, said magnets being installed in opposite directions, a first and a second stator each comprising a coil at each end of a core, face to face, said core comprising a fixing unit connected to its central part and fixed to an external anchoring support to interpose between the first rotor and the second rotor.
  • the engine or generator according to this document also comprises a yoke which is spaced apart from the magnets installed in the first and second rotors and which is connected to the first and second rotors from the inside to form a magnetic flux circuit.
  • such an engine or generator combines the advantages of an axial flow including the minimization of the flow of magnetic leaks and the advantages of a radial flow in terms of excitation effect by a counter-electromotive force.
  • the yield at a given location can be doubled, giving a motor and a high efficiency generator.
  • the requirements for new engines or generators are moving more and more towards motors developing high torque in less space.
  • US-A-2002/047433 discloses an electromagnetic motor or generator comprising a rotor integral with a median drive shaft, at least one stator, an air gap being defined between the rotor and the at least one stator, at least a series of permanent magnets being carried by the rotor and at least one series of associated coils being carried by said at least one stator, said at least one series of magnets and a series of coils being positioned to create an axial magnetic flux by relative to the engine or the generator, the rotor comprising a first auxiliary series of permanent magnets cooperating with a first auxiliary series of coils to create a first radial magnetic flux, an auxiliary gap being formed between the first auxiliary series of magnets.
  • this document is the series of magnets which is associated with two series of coils to create an axial and non-radial flow.
  • this series of magnets and the two series of coils are positioned to create an axial magnetic flux with respect to the engine or the generator which serves to effect axial thrust on the rotor.
  • EP-A-1,100,188 has the same characteristics previously mentioned for the document US-A-2002/047433 but does not describe a series of magnets and a series of radial flux coils used for the rotation of the rotor.
  • the series of radial flow coils described in this document is sequentially activated to maintain the rotor torque constant. It follows that the purpose of such a series of windings is to control the rotation of the rotor and not to cooperate with its rotation with the windings and magnets radial flow.
  • the rotor described in this document does not include two series of coils flanking the first auxiliary series of magnets with the first auxiliary series of magnets doubly excited by the first and second series of coils by creating first and second magnetic fluxes radial to the engine or generator, this document showing only a series of windings creating a radial flux and two series of windings arranged on each side of a series of magnets creating an axial flow.
  • the problem underlying the present invention is to design an engine that can combine at least two types of magnetic flux during its operation taken among the axial and radial flows by ensuring a high compactness to the whole while noticeably increasing the torque provided by the engine.
  • an electromagnetic motor or generator comprising a rotor in the form of a disk secured to a median drive shaft, at least one stator, an air gap being defined between the rotor and said rotor.
  • the rotor comprising a first auxiliary series of permanent magnets cooperating with a first auxiliary series of coils to create a first radial magnetic flux, an auxiliary air gap being realized between the first auxiliary series of magnets and the first series of coils characterized in that the rotor is in the form of a disk and that the first auxiliary series of magnets cooperates with a second auxiliary series of windings carried by said at least one stator or a portion integral with said
  • the technical effect of the present invention is to use, at least for the radial flows, a double excitation of the first auxiliary series of magnets by the first and second series of coils to increase the torque delivered by the motor or to increase the energy recovered by the generator. This does not increase the size of the engine or the generator but making them more efficient.
  • the invention further comprises at least any of the following:
  • said at least one stator at least partially surrounds the rotor at a distance and comprises at least a first series of coils on each side of the rotor to create an air gap on each side of the rotor between each first series of coils and the first series of magnets axial magnetic flux with respect to the motor or the generator being created in operation by the first series of magnets doubly excited by the first series of coils on each side of the rotor.
  • the rotor comprises a first thickening bearing said at least one first auxiliary series of magnets extending in the length of the first excess thickness, said at least one stator bearing at least the first auxiliary series of coils with respect to the outer face of the first extra thickness and the second auxiliary series of windings vis-à-vis the inner face of the first extra thickness.
  • the first excess thickness extends perpendicularly to the plane of the rotor disk.
  • the second auxiliary series of windings is disposed close to the said at least one first series of windings on the said at least one stator.
  • the second auxiliary series of coils is in one piece with said at least one first series of coils on said at least one stator.
  • the rotor comprises a second excess thickness between the at least one first series of magnets and the central axis of the rotor, the second excess bearing on its outermost face to the motor at least one second auxiliary series of magnets extending in the length of the second excess thickness, the second auxiliary series of permanent magnets cooperating with a third auxiliary series of coils and a fourth auxiliary series of coils carried by the said at least one stator or a portion secured to the said at least one stator, an auxiliary air gap being realized between the second auxiliary series of magnets and each of the third and fourth auxiliary series of coils, the auxiliary magnetic fluxes created in operation by the second auxiliary series of magnets doubly excited by the third and fourth auxiliary series of coils being third and fourth radial magnetic flux with respect to the engine or generator.
  • said at least one stator carries at least the third auxiliary series of coils with respect to the external face of the second excess thickness and the fourth auxiliary series of coils with respect to the internal face of the second excess thickness.
  • the second thickening extends perpendicularly to the plane of the rotor disc.
  • said at least one first auxiliary series of magnets and, where appropriate, said at least one second auxiliary series of magnets respectively comprise first internal and external auxiliary series of magnets and second internal and external auxiliary series of magnets , the inner and outer series extending parallel respectively in the first and, where appropriate, in the second excess thickness.
  • the magnets of the first internal and external auxiliary series of magnets and, where appropriate, the magnets of the second internal and external auxiliary series of magnets are mounted according to a Halbach structure, establishing, for internal auxiliary series of magnets an increased magnetic field on the side turned respectively to the second auxiliary series of coils and, where appropriate, the fourth auxiliary series of coils and, for the external auxiliary series of magnets, an increased magnetic field on the side respectively turned towards the first auxiliary series of windings and, if appropriate, the third auxiliary series of windings while the magnetic field is decreased or canceled on the other side.
  • the rotor does not have iron.
  • the permanent magnets of the first series of magnets, of the first auxiliary series of magnets and, if appropriate, of the second auxiliary series of magnets are chosen from ferrite magnets, rare earth magnets, such as neodymium-iron-boron magnets or samarium cobalt magnets, magnets based on aluminum, nickel or cobalt, with or without a thermoplastic binder.
  • the magnets of the first series of magnets, the first auxiliary series of magnets and, if appropriate, the second auxiliary series of magnets are encapsulated in a thermosetting resin in the rotor.
  • said at least one first series of windings and the first and second auxiliary series of windings and, if appropriate, the third and fourth auxiliary series of windings have support means for the windings which do not include iron.
  • the means for supporting the windings are made of plastic, composite, ceramic or glass material.
  • the support means are in the form of teeth or notches.
  • the engine is a flat motor.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of a longitudinal section of an axial flow synchronous motor or generator according to the state of the art
  • FIG. 2 is a schematic representation of a longitudinal section of an axial flow synchronous motor or generator according to a first embodiment of the present invention, this motor or generator combining axial flow with radial flow, the radial flow being generated by two gaps,
  • FIG. 3 is a schematic representation of a longitudinal section of an axial flow synchronous motor or generator according to a second embodiment of the present invention, this motor or generator combining axial flow with radial flow, the radial flow being generated by four gaps.
  • the figures are given by way of examples and are not limiting of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications. In particular the dimensions of the different parts of the engine or the generator are not representative of reality. Figure 1 has already been described in the introductory part of the present application.
  • an axial flux synchronous synchronous motor or generator 1 comprises a rotor 2 in the form of a disk integral with a median drive shaft 3, at least one stator 4, an air gap being defined between the rotor 2 and at least one stator 4, more precisely between a series of windings carried by the stator 4 and a series of permanent magnets carried by the rotor 2.
  • At least a first series of permanent magnets 5 is carried by the rotor 2 and at least a first series of associated windings 6 is carried by each stator 4.
  • Said at least a first series of magnets 5 and a first series of coils 6 are positioned to create an axial magnetic flux with respect to the engine 1 or the generator, so substantially parallel to the drive axis 3.
  • the rotor 2 comprises a first auxiliary series of permanent magnets 7 cooperating with a first auxiliary series of coils 8 and a second auxiliary series of coils 10 carried by said at least one stator 4 or a portion secured to said at least one a stator 4, an auxiliary gap being formed between the first auxiliary series of magnets 7 and each of the first and second series of coils 8, 10, the auxiliary magnetic fluxes created in operation by the first auxiliary series of magnets 7 doubly excited by the first and second series of windings 8, 10 being first and second radial magnetic flux with respect to the engine 1 or the generator.
  • the stator 4 may be unique in one part or comprise several fixed parts relative to each other. Said at least one stator 4 can remotely surround the rotor 2 and comprise at least a first series of coils 6 on each side of the rotor 2 in order to create an axial magnetic flow poly gaps with respect to the engine 1 or the generator. In this case, there are two air gaps between the rotor 2 and the stator 4 or each part of the stator 4. Axial magnetic flux with respect to the engine 1 or the generator are thus created in operation by the first series of magnets 5 doubly excited by the first series of coils 6 on each side of the rotor 2. Then each of the axial and radial flows of the motor 1 or the generator is double excitation, which allows to develop a strong torque.
  • the rotor 2 comprises a first extra thickness 9 carrying said at least one first auxiliary series of magnets 7 extending in the length of the first thickening 9.
  • at least one stator 4 carries at least the first auxiliary series of windings 8 vis-à-vis the outer face of the first extra thickness 9 and the second auxiliary series of windings 10 vis-à-vis the inner face of the first extra thickness 9 .
  • the first excess thickness 9 is on the periphery of the rotor 2. This is not limiting and this first excess thickness 9 may be in a position more internal to the rotor 2 and the motor 1.
  • the first excess thickness 9 advantageously extends perpendicularly to the plane of the rotor disc 2, this on both sides of the rotor 2. Its length is calculated as a function of the electrical current flowing through the first auxiliary series of windings 8 on the stator 4 and the magnetization force of the first auxiliary series of magnets 7 that it carries.
  • all sets of magnets 5, 7 and coils 6, 8 previously mentioned may contain from one to several magnets or winding. It will be the same for the series of magnets and windings that will be described later.
  • the second auxiliary series of so-called internal windings 10 is provided by including a portion on each side of the rotor disc 2, which is not limiting.
  • the two portions of this second auxiliary series of coils 10 create a radial magnetic flux in cooperation with the first auxiliary series of magnets 7.
  • the two portions of the second auxiliary series of coils 10 may be arranged close to said at least a first series of coils 6 on the same side of the rotor 2 on said at least one stator 4, this first series of coils 6 creating an axial magnetic flux in cooperation with the first series of magnets 5 carried by the rotor 2.
  • first series of coils 6 with the second auxiliary series of so-called internal coils 10 on the same side of the rotor 2 and this for one or both sides of the rotor 2.
  • said at least a second auxiliary series of windings 10 can be in one piece with said at least one first series of windings 6 on said at least one stator 4, the second auxiliary series of said internal windings 10 and the first series of coils 6 on the same side of rotor 2 forming an angle of substantially 90 ° between them.
  • FIG. 3 a second embodiment of the present invention will be described. What has been stated for the first embodiment remains valid for this second mode.
  • the rotor 2 comprises a second thickening 11 between said at least one first set of magnets 5 and the median axis 3 of the rotor 2.
  • the second thickening 11 bears on its outermost face with the motor 1 at least a second auxiliary series of magnets 12 extending in the length of the second excess thickness 11.
  • This second auxiliary series of permanent magnets 12 cooperate with a third auxiliary series of coils 13 and a fourth auxiliary series of coils 14 carried by said at least one stator 4 or a portion secured to said at least one stator 4, an auxiliary air gap being realized between the second auxiliary series of magnets 12 and each of the third and fourth auxiliary series of coils 13, 14.
  • auxiliary magnetic fluxes created in operation by the second auxiliary series of magnets 12 doubly excited by the third and fourth auxiliary series of coils 13, 14 form third and fourth radial magnetic flux with respect to the motor 1 or the generator.
  • the third auxiliary series of coils 13 is disposed on the outermost side of the second oversize 11 and the fourth auxiliary series of coils 14 on the innermost side of the second oversize 1.
  • said at least one stator 4 may carry at least the third auxiliary series of windings 13 vis-à-vis the outer face of the second excess thickness 11 and the fourth auxiliary series of windings 14 vis-à-vis the inner face of the second thickening 11.
  • the second excess thickness 11 can extend perpendicularly to the plane of the rotor disc 2.
  • said at least one first auxiliary series of magnets 7 and, if appropriate, said at least one second auxiliary series of magnets 12 may respectively comprise first internal and external auxiliary series of magnets and second internal and external auxiliary series of magnets, the internal and external series extending parallel respectively in the first and, where appropriate, in the second excess thickness 11.
  • the position of the first and second oversizes 9, 1 1 is adjustable on the rotor 2, these first and second oversizes 9, 1 1 can be in a more internal position than that shown in Figure 3.
  • This allows to adapt the radial flows thus created to the function of the engine 1.
  • an external positioning of the thicknesses 9, 1 1 is advantageous while for a motor rotating at high speed, a more internal positioning of the thicknesses 9, 11 is more appropriate, which reduces the centrifugal force applying to the magnets carried by the extra thicknesses 9, 11 and prevent their separation.
  • the magnets of the first internal and external auxiliary series of magnets and, where appropriate, the magnets of the second internal and external auxiliary series of magnets may be mounted with their inverted polarity. This is also valid when there is only one first auxiliary series of magnets and, if necessary, a single second auxiliary series of magnets.
  • the magnets of the first internal and external auxiliary series of magnets and, where appropriate, the magnets of the second internal and external auxiliary series of magnets are mounted according to a Halbach structure.
  • This makes it possible to establish, for the internal auxiliary series of magnets, an increased magnetic field on the side respectively turned towards the second auxiliary series of coils 10 and, where appropriate, the fourth auxiliary series of coils 14 and, for the auxiliary series external magnets, an increased magnetic field on the side respectively turned to the first auxiliary series of coils 8 and, if appropriate, the third auxiliary series of coils 13 while the magnetic field is decreased or canceled on the other side.
  • the rotor 2 may not have iron.
  • the permanent magnets of the first series of magnets 5, the first auxiliary series of magnets 7 and, if appropriate, the second auxiliary series of magnets 12 are chosen from ferrite magnets, rare earth magnets as neodymium-iron-boron magnets or samarium cobalt magnets, magnets based on aluminum, nickel or cobalt, with or without thermoplastic binder.
  • the magnets of the first series of magnets 5, the first auxiliary series of magnets 7 and, if appropriate, the second auxiliary series of magnets 12 are encapsulated in a resin thermosetting in the rotor 2.
  • the rotor 2 may be in the form of a disk containing no iron and have housings respectively receiving a permanent magnet of one of the sets of magnets 5, 7, 12 that 'he is wearing.
  • the permanent magnets are advantageously glued in their housing, for example at their four corners when they are square or rectangular.
  • the permanent magnet associated with a housing has a thickness substantially greater than or equal to that of the housing.
  • stator 4 in one piece or in several parts.
  • Said at least a first series of windings 6 and, where appropriate, the auxiliary series of windings 8, 10, 13, 14 may advantageously have support means for the windings, said means not comprising iron.
  • the winding support means may be made of plastic, composite, ceramic or glass material. These support means are advantageously in the form of teeth or notches.
  • the winding or windings of the winding series 6, 8, 10, 13, 14 may be covered by a protection ring at least on one or both sides turned respectively to the series of magnets 7, 5, 12 permanent.
  • This protective hoop may advantageously be formed by a heat-shrinkable tape, for example a draping composite material based on glass fibers, this without this being limiting.
  • a conventional winding may consist of a good conductor wire wound on the support means advantageously flexible and elastically deformable.
  • the series of coils 6, 8, 10, 13, 14 can also be embedded in any insulating binder, for example a resin, to ensure good electromagnetic insulation thereof.
  • a non-limiting embodiment of a winding or windings for an engine or a generator may comprise one or more windings in the form of a rigid branch, for example three rigid branches, which corresponds to the use of a three-phase current. This or these rigid branches are advantageously in one piece.
  • the or each of these rigid branches may be formed of slots, each slot comprising a vertex framed by at least one lateral segment at each of its ends and a base connecting the slot to an adjacent slot of the rigid branch, each lateral segment connecting a end portion of the apex at an end portion of the base. It can be provided several rigid branches entangled in each other.
  • a preferred application of the embodiments described below is for a so-called flat motor or generator.
  • Such an engine must make it possible to deliver the highest possible torque while having a very small footprint.
  • the possibility of combining an axial flow with a radial flow and in particular a poly-airstream axial flow with a radial poly-airflow gives such a motor or generator a high potential.
  • the engine comprises several concentric rotors with at least one rotor combining an axial flow with a radial flow.
  • the motor or the electromagnetic generator according to the present invention can be polyphase. In this case, it advantageously has at least one winding per phase of current.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

La présente invention porte sur un moteur (1) ou génératrice électromagnétique avec un rotor (2) et un stator (4). Le rotor (2) comprend une première série d'aimants (5) et le stator (4) une première série de bobinages (6), les premières séries d'aimants (5) et de bobinages (6) étant positionnées pour créer un flux magnétique axial. Le rotor (2) comprend une première série auxiliaire d'aimants (7) coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages (8) et une deuxième série auxiliaire de bobinages (10) portées par ledit au moins un stator (4), les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série auxiliaire d'aimants (7) doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages (8, 10) étant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur (1) ou à la génératrice.

Description

"Moteur synchrone électromagnétique à flux magnétiques combinés axial et radial avec double excitation "
La présente invention porte sur un moteur synchrone électromagnétique à flux magnétiques combinés axial et radial avec double excitation au moins pour le flux radial, le moteur étant poly entrefers. Plus particulièrement mais non limitativement, ce moteur est un moteur plat, léger et à très haut rendement.
Selon l'état de la technique, comme il peut être vu à la figure 1 , un exemple d'un tel moteur 1a se compose d'au moins un rotor 2a formant son élément tournant et d'au moins un stator 4a formant son élément fixe. Le rotor 2a peut comprendre au moins une série d'aimants permanents 5a et le stator 4a peut comprendre au moins une série de bobinages 6a.
Quand la série ou les séries de bobinages 6a sont alimentées électriquement, le rotor 2a qui est fixé à l'arbre 3a d'entraînement du moteur 1a est soumis à un couple résultant du champ magnétique. Selon la direction du flux magnétique créé, un moteur est désigné comme étant de flux axial, radial ou transverse. L'exemple de la figure 1 montre un moteur 1a synchrone à flux axial.
Dans ce mode de réalisation, la ou chaque série d'aimants 5a présente une forme d'arc de cercle épais. Les aimants sont dits à flux axial car leur champ magnétique est orthogonal au plan de l'arc du disque formant rotor 2a. Le centre de l'arc de cercle passe par l'axe 3a d'entraînement du moteur 1a ou de la génératrice électromagnétique.
Il existe aussi des moteurs synchrones à flux magnétique radial dirigé vers le centre du moteur et des moteurs synchrones à flux transverse. Un moteur à flux transverse présente la configuration suivante : un stator avec une unique bobine axiale avec plusieurs circuits magnétiques, des étriers, d'orientation orthoradiale et chevauchant la bobine, le rotor conservant son rôle de rebouclage du flux magnétique mais présentant des aimants à la nouvelle configuration des étriers statoriques et de la bobine. Pour ces trois types de moteur synchrone, il a aussi été développé une structure multi-entrefers c'est-à-dire présentant au moins une série de bobinages entre deux séries d'aimants ou au moins une série d'aimants 5a entre deux séries de bobinage 6a. A la figure 1 , c'est cette dernière configuration qui est montrée avec une série de bobinages 6a du stator 4a placée de chaque côté du rotor 2a comprenant une série d'aimants 5a.
Une application particulière et en pleine expansion pour les moteurs synchrones se destine à un moteur plat. Un tel moteur plat ou moteur roue est similaire à un moteur rotatif dont le stator et le rotor sont découpés suivant un plan avec une génération de flux magnétique le plus souvent axial. Le principal avantage de ce type de moteur par rapport aux moteurs rotatifs classiques est donc de présenter un encombrement réduit.
En généralisant cela à tout moteur synchrone, de plus en plus, les moteurs synchrones doivent remplir l'exigence de présenter un encombrement le plus réduit possible tout en fournissant la plus forte puissance possible.
Le document WO/201 1059162 décrit un moteur ou générateur à aimants permanents à flux axial qui combine un mode de flux axial avec un mode à flux radial. Ce moteur ou générateur comporte un premier et un deuxième rotor comprenant chacun au moins un aimant, lesdits aimants étant installés dans des sens opposés, un premier et un deuxième stator comprenant chacun une bobine à chacune des extrémités d'un noyau, face à face, ledit noyau comprenant une unité de fixation reliée à sa partie centrale et fixée à un support externe d'ancrage à interposer entre le premier rotor et le deuxième rotor.
Le moteur ou générateur selon ce document comprend aussi une culasse qui est écartée des aimants installés dans les premier et deuxième rotors et qui est reliée aux premier et deuxième rotors par l'intérieur pour former un circuit de flux magnétique.
De ce fait, un tel moteur ou générateur associe les avantages d'un flux axial concernant notamment la minimisation du flux de fuites magnétiques et les avantages d'un flux radial en termes d'effet d'excitation par une force contre-électromotrice. De plus, en disposant de deux stators entre les aimants, le rendement en un lieu donné peut être doublé, ce qui donne un moteur et un générateur à haut rendement. Les exigences concernant les nouveaux moteurs ou générateurs vont de plus en plus vers des moteurs développant un fort couple dans un encombrement moindre.
Le document US-A-2002/047433 décrit un moteur ou une génératrice électromagnétique comprenant un rotor solidaire d'un axe d'entraînement médian, au moins un stator, un entrefer étant défini entre le rotor et ledit au moins un stator, au moins une série d'aimants permanents étant portée par le rotor et au moins une série de bobinages associée étant portée par ledit au moins un stator, lesdites au moins une série d'aimants et une série de bobinages étant positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur ou à la génératrice, le rotor comprenant une première série auxiliaire d'aimants permanents coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages pour créer un premier flux magnétique radial, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants.
Dans ce document, c'est la série d'aimants qui est associée avec deux séries de bobinages pour créer un flux axial et non radial. De plus, cette série d'aimants et les deux séries de bobinages sont positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur ou à la génératrice qui sert à effectuer une poussée axiale sur le rotor.
Les mêmes conclusions s'appliquent pour le document US-A-6 247 913 qui reprend les mêmes caractéristiques énoncées et a trait à un moteur effectuant la rotation du rotor ainsi que sa poussée axiale si désirée.
Le document EP-A-1 100 188 reprend les mêmes caractéristiques précédemment mentionnées pour le document US-A-2002/047433 mais ne décrit pas une série d'aimants et une série de bobinages à flux radial servant à la rotation du rotor. La série de bobinages à flux radial décrite dans ce document est séquentiellement activée pour maintenir le couple du rotor constant. Il s'ensuit que le but d'une telle série de bobinages est de contrôler la rotation du rotor et non de coopérer à sa rotation avec les bobinages et aimants à flux radial.
De plus, le rotor décrit dans ce document ne comprend pas deux séries de bobinages encadrant la première série auxiliaire d'aimants avec la première série auxiliaire d'aimants doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages en créant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur ou à la génératrice, ce document ne montrant qu'une série de bobinages créant un flux radial et deux séries de bobinage disposés de chaque côté d'une série d'aimants créant un flux axial.
Le problème à la base de la présente invention est de concevoir un moteur qui puisse associer au moins deux types de flux magnétique lors de son fonctionnement pris parmi les flux axial et radial en garantissant une grande compacité à l'ensemble tout en augmentant notoirement le couple fourni par le moteur.
A cet effet, on prévoit selon l'invention un moteur ou une génératrice électromagnétique comprenant un rotor sous forme d'un disque solidaire d'un axe d'entraînement médian, au moins un stator, un entrefer étant défini entre le rotor et ledit au moins un stator, au moins une première série d'aimants permanents étant portée par le rotor et au moins une première série de bobinages associée étant portée par ledit au moins un stator, lesdites au moins une première série d'aimants et une première série de bobinages étant positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur ou à la génératrice, le rotor comprenant une première série auxiliaire d'aimants permanents coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages pour créer un premier flux magnétique radial, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants et la première série de bobinages caractérisé en ce que le rotor est sous forme d'un disque et que la première série auxiliaire d'aimants coopère avec une deuxième série auxiliaire de bobinages portées par ledit au moins un stator ou une portion solidaire dudit au moins un stator, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants et la deuxième série de bobinages, les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série auxiliaire d'aimants doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages étant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur ou à la génératrice.
L'effet technique de la présente invention est d'utiliser, au moins pour les flux radiaux, une double excitation de la première série auxiliaire d'aimants par les première et deuxième séries de bobinages pour augmenter le couple délivré par le moteur ou pour augmenter l'énergie récupérée par la génératrice. Ceci n'augmente pas l'encombrement du moteur ou la génératrice en les rendant cependant plus performants. De manière facultative, l'invention comprend en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- ledit au moins un stator entoure au moins partiellement à distance le rotor et comporte au moins une première série de bobinages de chaque côté du rotor pour créer un entrefer de chaque côté du rotor entre chaque première série de bobinages et la première série d'aimants, des flux magnétiques axiaux par rapport au moteur ou à la génératrice étant créés en fonctionnement par la première série d'aimants doublement excitée par les premières séries de bobinages de chaque côté du rotor.
- le rotor comprend une première surépaisseur portant ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants s'étendant dans la longueur de la première surépaisseur, ledit au moins un stator portant au moins la première série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face externe de la première surépaisseur et la deuxième série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face interne de la première surépaisseur.
- la première surépaisseur s'étend perpendiculairement au plan du disque formant rotor.
- la deuxième série auxiliaire de bobinages est disposée à proximité de ladite au moins une première série de bobinages sur ledit au moins un stator.
- la deuxième série auxiliaire de bobinages est d'un seul tenant avec ladite au moins une première série de bobinages sur ledit au moins un stator.
- le rotor comprend une deuxième surépaisseur entre ladite au moins une première série d'aimants et l'axe médian du rotor, la deuxième surépaisseur portant sur sa face la plus externe au moteur au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants s'étendant dans la longueur de la deuxième surépaisseur, la deuxième série auxiliaire d'aimants permanents coopérant avec une troisième série auxiliaire de bobinages et une quatrième série auxiliaire de bobinages portées par ledit au moins un stator ou une portion solidaire dudit au moins un stator, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la deuxième série auxiliaire d'aimants et chacune des troisième et quatrième séries auxiliaire de bobinages, les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la deuxième série auxiliaire d'aimants doublement excitée par les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages étant des troisième et quatrième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur ou à la génératrice.
- ledit au moins un stator porte au moins la troisième série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face externe de la deuxième surépaisseur et la quatrième série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face interne de la deuxième surépaisseur.
- la deuxième surépaisseur s'étend perpendiculairement au plan du disque formant rotor.
- ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, ladite au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants comprennent respectivement des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants, les séries interne et externe s'étendant parallèlement respectivement dans la première et, le cas échéant, dans la deuxième surépaisseur.
- les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants sont montés selon une structure de Halbach, en établissant, pour les séries auxiliaires internes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la deuxième série auxiliaire de bobinages et, le cas échéant, la quatrième série auxiliaire de bobinages et, pour les séries auxiliaires externes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la première série auxiliaire de bobinages et, le cas échéant, la troisième série auxiliaire de bobinages tandis que le champ magnétique est diminué ou annulé sur l'autre côté.
- le rotor ne comporte pas de fer.
- les aimants permanents de la première série d'aimants, de la première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants sont choisis parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer-bore ou des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel ou de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique. - les aimants de la première série d'aimants, de la première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants sont encapsulés dans une résine thermodurcissable dans le rotor.
- ladite au moins une première série de bobinages et les première et deuxième séries auxiliaires de bobinage et, le cas échéant, les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages présentent des moyens de support pour les bobinages ne comportant pas de fer.
- les moyens de support des bobinages sont en matériau plastique, composite, céramique ou en verre.
- les moyens de support sont sous forme de dents ou d'encoches.
- le moteur est un moteur plat.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'un moteur ou génératrice synchrone à flux axial selon l'état de la technique,
- la figure 2 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'un moteur ou génératrice synchrone à flux axial selon une première forme de réalisation de la présente invention, ce moteur ou génératrice combinant flux axial avec flux radial, le flux radial étant généré par deux entrefers,
- la figure 3 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'un moteur ou génératrice synchrone à flux axial selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention, ce moteur ou génératrice combinant flux axial avec flux radial, le flux radial étant généré par quatre entrefers. Les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions des différentes pièces du moteur ou de la génératrice ne sont pas représentatives de la réalité. La figure 1 a déjà été décrite dans la partie introductive de la présente demande.
En se référant aux figures 2 et 3, d'une manière générale, un moteur 1 ou génératrice électromagnétique synchrone à flux axial comprend un rotor 2 sous forme d'un disque solidaire d'un axe 3 d'entraînement médian, au moins un stator 4, un entrefer étant défini entre le rotor 2 et au moins un stator 4, plus précisément entre une série de bobinages portée par le stator 4 et une série d'aimants permanents portée par le rotor 2.
Ainsi, au moins une première série d'aimants 5 permanents est portée par le rotor 2 et au moins une première série de bobinages 6 associée est portée par chaque stator 4. Lesdites au moins une première série d'aimants 5 et une première série de bobinages 6 sont positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur 1 ou à la génératrice, donc sensiblement parallèle à l'axe 3 d'entraînement.
Selon l'invention, le rotor 2 comprend une première série auxiliaire d'aimants 7 permanents coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages 8 et une deuxième série auxiliaire de bobinages 10 portées par ledit au moins un stator 4 ou une portion solidaire dudit au moins un stator 4, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants 7 et chacune des première et deuxième séries de bobinages 8, 10, les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série auxiliaire d'aimants 7 doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages 8, 10 étant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur 1 ou à la génératrice.
Ainsi, il est possible de combiner un flux axial avec un flux radial ce qui augmente le couple développé par le moteur 1 ou la génératrice, ceci d'autant plus que les flux radiaux sont produits par une double excitation de la série d'aimants par deux séries de bobinages.
Le stator 4 peut être unique en une seule partie ou comprendre plusieurs parties fixes l'une par rapport aux autres. Ledit au moins un stator 4 peut entourer à distance le rotor 2 et comporter au moins une première série de bobinages 6 de chaque côté du rotor 2 afin de créer un flux magnétique axial poly entrefers par rapport au moteur 1 ou à la génératrice. Il y a dans ce cas création de deux entrefers entre le rotor 2 et le stator 4 ou chaque partie du stator 4. Des flux magnétiques axiaux par rapport au moteur 1 ou à la génératrice sont ainsi créés en fonctionnement par la première série d'aimants 5 doublement excitée par les premières séries de bobinages 6 de chaque côté du rotor 2. Alors chacun des flux axiaux et radiaux du moteur 1 ou de la génératrice est à double excitation, ce qui permet de développer un fort couple.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention montré à la figure 2, le rotor 2 comprend une première surépaisseur 9 portant ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants 7 s'étendant dans la longueur de la première surépaisseur 9. Ledit au moins un stator 4 porte au moins la première série auxiliaire de bobinages 8 vis-à-vis de la face externe de la première surépaisseur 9 et la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 vis-à- vis de la face interne de la première surépaisseur 9.
A la figure 2, la première surépaisseur 9 se trouve sur la périphérie du rotor 2. Ceci n'est pas limitatif et cette première surépaisseur 9 peut se trouver dans une position plus interne au rotor 2 et au moteur 1.
La première surépaisseur 9 s'étend avantageusement perpendiculairement au plan du disque formant rotor 2, ceci des deux côtés du rotor 2. Sa longueur est calculée en fonction de l'intensité électrique parcourant la première série auxiliaire de bobinages 8 sur le stator 4 et la force d'aimantation de la première série auxiliaire d'aimants 7 qu'elle porte.
Il convient de préciser que toutes les séries d'aimants 5, 7 et de bobinages 6, 8 précédemment citées peuvent contenir de un à plusieurs aimants ou bobinage. Il en sera de même pour les séries d'aimants et de bobinages qui vont être décrites plus loin.
Dans le mode de réalisation montré à la figure 2, la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 dite interne est prévue en comprenant une portion de chaque côté du disque formant rotor 2, ce qui n'est pas limitatif. Les deux portions de cette deuxième série auxiliaire de bobinages 10 créent un flux magnétique radial en coopération avec la première série auxiliaire d'aimants 7. Les deux portions de la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 peuvent être disposées à proximité de ladite au moins une première série de bobinages 6 du même côté du rotor 2 sur ledit au moins un stator 4, cette première série de bobinages 6 créant un flux magnétique axial en coopération avec la première série d'aimants 5 portée par le rotor 2. Il est possible de regrouper la première série de bobinages 6 avec la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 dite interne se trouvant du même côté du rotor 2 et ceci pour un ou les deux côtés du rotor 2. Dans ce cas, ladite au moins une deuxième série auxiliaire de bobinages 10 peut être d'un seul tenant avec ladite au moins une première série de bobinages 6 sur ledit au moins un stator 4, la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 dite interne et la première série de bobinages 6 du même côté du rotor 2 formant entre elles un angle sensiblement de 90°.
En se référant maintenant à la figure 3, il va être décrit un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Ce qui a été énoncé pour le premier mode de réalisation reste valable pour ce deuxième mode.
Dans ce deuxième mode, le rotor 2 comprend une deuxième surépaisseur 11 entre ladite au moins une première série d'aimants 5 et l'axe 3 médian du rotor 2. La deuxième surépaisseur 11 porte sur sa face la plus externe au moteur 1 au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants 12 s'étendant dans la longueur de la deuxième surépaisseur 11.
Cette deuxième série auxiliaire d'aimants 12 permanents coopèrent avec une troisième série auxiliaire de bobinages 13 et une quatrième série auxiliaire de bobinages 14 portées par ledit au moins un stator 4 ou une portion solidaire dudit au moins un stator 4, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 et chacune des troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages 13, 14.
Les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 doublement excitée par les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages 13, 14 forment des troisième et quatrième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur 1 ou à la génératrice.
Avantageusement, la troisième série auxiliaire de bobinages 13 est disposée sur le côté le plus externe de la deuxième surépaisseur 1 1 et la quatrième série auxiliaire de bobinages 14 sur le côté le plus interne de la deuxième surépaisseur 1. Ainsi, ledit au moins un stator 4 peut porter au moins la troisième série auxiliaire de bobinages 13 vis-à-vis de la face externe de la deuxième surépaisseur 11 et la quatrième série auxiliaire de bobinages 14 vis-à-vis de la face interne de la deuxième surépaisseur 11. Comme la première surépaisseur 9, la deuxième surépaisseur 11 peut s'étendre perpendiculairement au plan du disque formant rotor 2.
Pour tous les modes de réalisation de la présente invention montrés aux figures 2 et 3, ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants 7 et, le cas échéant, ladite au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants 12 peuvent comprendre respectivement des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants, les séries interne et externe s'étendant parallèlement respectivement dans la première 9 et, le cas échéant, dans la deuxième surépaisseur 11.
Ce qui va être dit pour le positionnement des première et deuxième surépaisseurs 9, 11 reste valable quand il n'y a qu'une surépaisseur 9 comme montré à la figure 2.
Avantageusement, la position des première et deuxième surépaisseurs 9, 1 1 est réglable sur le rotor 2, ces premières et deuxième surépaisseurs 9, 1 1 pouvant se trouver dans une position plus interne que celle montrée à la figure 3. Ceci permet d'adapter les flux radiaux ainsi crées à la fonction du moteur 1. Par exemple, pour un moteur développant un fort couple, un positionnement externe des surépaisseurs 9, 1 1 est avantageux tandis que pour un moteur tournant à grande vitesse, un positionnement plus interne des surépaisseurs 9, 11 est plus approprié, ce qui permet de diminuer la force centrifuge s'appliquant sur les aimants portés par les surépaisseurs 9, 11 et éviter leur décollement.
Ces séries interne et externe d'aimants peuvent s'étendre parallèlement dans la première ou la deuxième surépaisseur 9, 1 1 , ceci dans la longueur de la surépaisseur 9, 1 1 correspondante.
Les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants peuvent être montés avec leur polarité inversée. Ceci est aussi valable quand il n'y a qu'une unique première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, une unique deuxième série auxiliaire d'aimants.
Selon une autre disposition, les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants sont montés selon une structure de Halbach. Ceci permet d'établir, pour les séries auxiliaires internes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 et, le cas échéant, la quatrième série auxiliaire de bobinages 14 et, pour les séries auxiliaires externes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la première série auxiliaire de bobinages 8 et, le cas échéant, la troisième série auxiliaire de bobinages 13 tandis que le champ magnétique est diminué ou annulé sur l'autre côté.
Pour tous les modes de réalisation de la présente invention, le rotor 2 peut ne pas comporter de fer. Les aimants permanents de la première série d'aimants 5, de la première série auxiliaire d'aimants 7 et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 sont choisis parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer- bore ou des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel ou de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les aimants de la première série d'aimants 5, de la première série auxiliaire d'aimants 7 et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 sont encapsulés dans une résine thermodurcissable dans le rotor 2.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le rotor 2 peut être sous forme d'un disque ne contenant pas de fer et présenter des logements recevant respectivement un aimant permanent d'une des séries d'aimants 5, 7, 12 qu'il porte. Les aimants permanents sont avantageusement collés dans leur logement, par exemple à leurs quatre coins quand ils sont de forme carrée ou rectangulaire. L'aimant permanent associé à un logement présente une épaisseur sensiblement supérieure ou égale à celle du logement.
Le fait que les aimants permanents soient respectivement associés à de tels logements permet de garantir la cohésion entre les aimants et le rotor 2, ceci notamment quand le rotor 2 tourne à vitesse élevée de rotation, ce qui peut entraîner le décollement des aimants par force centrifuge.
Le fait de ne pas comprendre de fer peut aussi être appliqué pour le stator 4 d'un seul tenant ou en plusieurs parties. Ladite au moins une première série de bobinages 6 et, le cas échéant, les séries auxiliaires de bobinages 8, 10, 13, 14 peuvent présenter avantageusement des moyens de support pour les bobinages, lesdits moyens ne comportant pas de fer. Par exemple, les moyens de support des bobinages peuvent être en matériau plastique, composite, céramique ou en verre. Ces moyens de support sont avantageusement sous forme de dents ou d'encoches.
Avantageusement, aussi pour tous les modes de réalisation de l'invention, dans le moteur 1 ou la génératrice électromagnétique selon la présente invention, le ou les bobinages des séries de bobinage 6, 8, 10, 13, 14 peuvent être recouverts d'une frette de protection au moins sur un ou des côtés tournés respectivement vers la série d'aimants 7, 5, 12 permanents. Cette frette de protection peut avantageusement être formée par un ruban thermorétractable, par exemple un drapage de matériau composite à base de fibres de verre, ceci sans que cela soit limitatif.
Un bobinage classique peut consister en un fil métallique bon conducteur enroulé sur le moyen de support avantageusement souple et élastiquement déformabie. Les séries de bobinages 6, 8, 10, 13, 14 peuvent être aussi noyés dans tout liant isolant, par exemple une résine, pour assurer une bonne isolation électromagnétique de ceux-ci.
Une forme de réalisation non limitative d'un ou de bobinages pour un moteur ou une génératrice peut comprendre un ou des bobinages sous forme d'une branche rigide, par exemple trois branches rigides ce qui correspond à l'utilisation d'un courant triphasé. Cette ou ces branches rigides sont avantageusement d'un seul tenant.
La ou chacune de ces branches rigides peuvent être formées de créneaux, chaque créneau comprenant un sommet encadré par au moins un segment latéral à chacune de ses extrémités et une base raccordant le créneau à un créneau adjacent de la branche rigide, chaque segment latéral raccordant une partie d'extrémité du sommet à une partie d'extrémité de la base. Il peut être prévu plusieurs branches rigides enchevêtrées les unes dans les autres.
Une application préférentielle des modes de réalisation décrits ci- dessous est pour un moteur ou une génératrice dit plat. Un tel moteur doit permettre de délivrer un couple le plus fort possible en présentant un encombrement très réduit. La possibilité de combiner un flux axial avec un flux radial et notamment un flux axial poly-entrefers avec un flux radial poly- entrefers confère à un tel moteur ou génératrice un fort potentiel. Cependant il est aussi possible que le moteur comprenne plusieurs rotors concentriques avec au moins un rotor combinant un flux axial avec un flux radial.
Avantageusement, le moteur ou la génératrice électromagnétique selon la présente invention peut être polyphasé. Dans ce cas, il présente avantageusement au moins un bobinage par phase de courant.
L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims

REVENDICATIONS
Moteur (1 ) ou génératrice électromagnétique comprenant un rotor (2) solidaire d'un axe (3) d'entraînement médian, au moins un stator (4), un entrefer étant défini entre le rotor (2) et ledit au moins un stator (4), au moins une première série d'aimants (5) permanents étant portée par le rotor (2) et au moins une première série de bobinages (6) associée étant portée par ledit au moins un stator (4), lesdites au moins une première série d'aimants (5) et une première série de bobinages (6) étant positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur (1) ou à la génératrice, le rotor (2) comprenant une prémière série auxiliaire d'aimants (7) permanents coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages (8) pour créer un premier flux magnétique radial, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants (7) et la première série de bobinages (8, 10) caractérisé en ce que le rotor est sous forme d'un disque et que la première série auxiliaire d'aimants (7) coopère avec une deuxième série auxiliaire de bobinages (10) portées par ledit au moins un stator (4) ou une portion solidaire dudit au moins un stator (4), un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants (7) et la deuxième série de bobinages (8, 10), les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série auxiliaire d'aimants (7) doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages (8, 10) étant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur (1 ) ou à la génératrice.
Moteur (1 ) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un stator (4) entoure au moins partiellement à distance le rotor (2) et comporte au moins une première série de bobinages (6) de chaque côté du rotor (2) pour créer un entrefer de chaque côté du rotor (2) entre chaque première série de bobinages (6) et la première série d'aimants (5), des flux magnétiques axiaux par rapport au moteur (1 ) ou à la génératrice étant créés en fonctionnement par la première série d'aimants (5) doublement excitée par les premières séries de bobinages (6) de chaque côté du rotor (2).
Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor (2) comprend une première surépaisseur (9) portant ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants (7) s'étendant dans la longueur de la première surépaisseur (9), ledit au moins un stator (4) portant au moins la première série auxiliaire de bobinages (8) vis-à-vis de la face externe de la première surépaisseur (9) et la deuxième série auxiliaire de bobinages (10) vis-à-vis de la face interne de la première surépaisseur (9).
Moteur (1 ) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel la première surépaisseur (9) s'étend perpendiculairement au plan du disque formant rotor (2).
Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la deuxième série auxiliaire de bobinages (10) est disposée à proximité de ladite au moins une première série de bobinages (6) sur ledit au moins un stator (4).
Moteur (1 ) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième série auxiliaire de bobinages (10) est d'un seul tenant avec ladite au moins une première série de bobinages (6) sur ledit au moins un stator (4).
Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le rotor (2) comprend une deuxième surépaisseur ( 1 ) entre ladite au moins une première série d'aimants (5) et l'axe (3) médian du rotor (2), la deuxième surépaisseur (11 ) portant sur sa face la plus externe au moteur (1 ) au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants (12) s'étendant dans la longueur de la deuxième surépaisseur (11 ), la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) permanents coopérant avec une troisième série auxiliaire de bobinages (13) et une quatrième série auxiliaire de bobinages (14) portées par ledit au moins un stator (4) ou une portion solidaire dudit au moins un stator (4), un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) et chacune des troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages (13, 14), les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) doublement excitée par les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages (13, 14) étant des troisième et quatrième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur (1 ) ou à la génératrice.
8. Moteur (1 ) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un stator (4) porte au moins la troisième série auxiliaire de bobinages (13) vis-à-vis de la face externe de la deuxième surépaisseur
(11 ) et la quatrième série auxiliaire de bobinages (14) vis-à-vis de la face interne de la deuxième surépaisseur (1 ).
9. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la deuxième surépaisseur (11 ) s'étend perpendiculairement au plan du disque formant rotor (2).
10. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, dans lequel ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants (7) et, le cas échéant, ladite au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants
(12) comprennent respectivement des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants, les séries interne et externe s'étendant parallèlement respectivement dans la première (9) et, le cas échéant, dans la deuxième surépaisseur (11 ).
11. Moteur (1 ) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants sont montés selon une structure de Halbach, en établissant, pour les séries auxiliaires internes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la deuxième série auxiliaire de bobinages (10) et, le cas échéant, la quatrième série auxiliaire de bobinages (14) et, pour les séries auxiliaires externes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la première série auxiliaire de bobinages (8) et, le cas échéant, la troisième série auxiliaire de bobinages (13) tandis que le champ magnétique est diminué ou annulé sur l'autre côté.
12. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor (2) ne comporte pas de fer. 3. Moteur (1 ) ou génératrice électromagnétique selon la revendication précédente, pour lequel les aimants permanents de la première série d'aimants (5), de la première série auxiliaire d'aimants (7) et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) sont choisis parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer-bore ou des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel ou de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique.
14. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel les aimants de la première série d'aimants (5), de la première série auxiliaire d'aimants (7) et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) sont encapsulés dans une résine thermodurcissable dans le rotor (2).
15. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une première série de bobinages (6) et les première et deuxième séries auxiliaires de bobinage (8, 0) et, le cas échéant, les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages (13, 14) présentent des moyens de support pour les bobinages ne comportant pas de fer.
16. Moteur (1 ) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de support des bobinages sont en matériau plastique, composite, céramique ou en verre.
17. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel les moyens de support sont sous forme de dents ou d'encoches. 18. Moteur (1 ) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel est un moteur ou une génératrice plat.
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