FR2593974A1 - Moteur electrique a cornes polaires perfectionnees - Google Patents

Abstract

Moteur électrique rotatif comportant un élément, rotor ou stator, formé par une culasse magnétique 3 reliée à des cornes polaires 8 au moyen de ponts sur lesquels sont bobinés les enroulements électriques 14 coopérant, en rotation, avec un aimant porté par le second élément du moteur, les enroulements électriques 14 qui entourent chaque pont étant en partie logés entre les cornes polaires 8 et la culasse 3. Les enroulements électriques 14 sont réalisés sur des bobines 30 pouvant être engagées sur les ponts, lesquels sont constitués en deux parties appartenant respectivement à la culasse 3 et aux cornes polaires 8 et solidarisées entre elles après mise en place desdites bobines 30. Les deux parties du pont peuvent être réalisées au moyen de bras radiaux 6, 8 alignés dont les extrémités en regard présentent des profils complémentaires. Application aux petits moteurs à courant continu et commutation électronique. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La presente invention concerne un moteur électrique rotatif du genre comportant un élément, rotor ou stator, constitué par une culasse magnétique reliée à des cornes polaires au moyen de ponts sur lesquels sont bobinés des enroulements électriques coopérant avec au moins un aimant porté par le second élément du moteur. Les enroulements électriques entourent chaque pont et sont en partie logés entre les cornes polaires et la culasse.

La presente invention s'applique, avantageusement mais non limitativement, au stator bobiné des petits moteurs électriques à courant continu à commutation électronique. On sait bobiner directement les enroulements sur un tel stator. Mais, compte tenu de l'exiguité de l'espace disponible, il est pratiquement impossible d'obtenir une répartition parfaite des fils sur le pont. Cette répartition parfaite ne peut être realisée que si l'enroulement a l'allure d'une bobine parallélépipédique, ce qui permet d'obtenir un flux maximum et donc un rendement maximum du moteur.

En vue de répondre à cette condition, l'invention prévoit de réaliser les enroulements sur des bobines pouvant être engagées sur les ponts, lesquels sont constitués en deux parties, appartenant respectivement à la culasse et aux cornes polaires, et qui sont solidarisées entre elles après mise en place desdites bobines.

Les cornes polaires et la culasse sont ainsi réalisées séparément et réunies entre elles après mise en place des bobines portant les enroulements.

De préférence, l'extrémité de l'une des parties du pont présente un profil qui se raccorde à l'extrémité correspondante de l'autre partie du pont
Selon une réalisation avantageuse de l'invention, le raccordement mécanique et magnétique des deux parties du pont est réalisé au moyen de bras radiaux alignés, respectivement solidaires de la culasse et des cornes polaires, les extrémités en regard de ces bras présentant des profils complémentaires, par exemple en S.

L'invention va être décrite ci-après dans une application se référant à un moteur électrique à courant continu à commutation électronique comportant un stator intérieur au rotor. Le stator possède en outre des pôles auxiliaires, non munis de bobinage. Le mode de réalisa- tion selon l'invention est particulièrement avantageux dans ce cas, car la présence desdits pôles réduit la place disponible pour le bobinage. Toutefois l'invention n'est aucunement limitée à cette configuration particulière de moteur.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs,
- la Figure 1 est une vue en coupe radiale d'un moteur selon l'invention,
- la Figure 2 est une vue en coupe radiale de la culasse magnétique d'un stator selon l'invention,
- la Figure 3 est une vue en coupe radiale d'une corne polaire isolée dudit stator, avant son montage,
- la Figure 4 est une vue en perspective d'une bobine,
- la Figure 5 est une variante, vue en coupe radiale, d'un moteur selon l'invention,
- la Figure 6 est une vue en coupe axiale d'une bobine selon cette variante.

Dans la réalisation particulière des Figures 1 à 4, le moteur électrique comporte un rotor 1 (Figure 1) en forme de cloche, sur la paroi interne duquel est collé ou maintenu par tout autre moyen, un ensemble aimanté en forme de segments annulaires 2. A l'intérieur de l'espace cylindrique délimité par le rotor, est installé un stator 20 constitué par exemple par un empilement de tôles magnétiques prédécoupées, maintenues ensemble par collage ou tout autre moyen. Ce stator 20 comprend une culasse 3, percée d'un alésage central 4 destiné à recevoir l'axe du moteur, à partir de laquelle s'étendent radialement vers l'extérieur, des pôles auxiliaires 5, non munis d'enroulement, intercalés entre deux cornes polaires adjacentes et servant, dans cette configuration, au démarrage du rotor.

A partir de la culasse 3 et entre les pôles auxiliaires 5 font saillie, radialement vers l'extérieur, des bras 6 (Figure 2) dont l'extrémité est découpée selon un profil 7, de préférence curviligne et par exemple en S, pour les raisons qui seront exposées plus loin. Ces bras 6 constituent une partie des ponts reliant la culasse magnétique 3 aux cornes polaires 8. Chaque corne polaire 8 (Figure 3) constitue une pièce distincte et comperte un bras médian 9, découpé selon un profil curviligne 10 (par exemple en S), complémentaire et donc inversé par rapport au profil 7 du bras 6 coopérant, avec lequel ledit bras 9 forme le pont de liaison entre la culasse et la corne 8, une fois assemblés les bras 6 et 9.

Le stator 20 comporte encore des bobines 30 (Figure 4) réalisées en matériau isolant, par exemple en matière plastique, constituées de deux flasques d'arrêt lla et llb, réunis par un corps parallélépipédique 12, percé d'un conduit axial 13. Les bobines 30 sont en nombre égal à celui des cornes polaires 8 et chacune reçoit une partie des fils constituant l'enroulement 14 (Figure 1) avant d'être montée sur la culasse 3 par emmanchement du conduit 13 sur le bras 6 de ladite culasse. Ensuite le bras 9 de chacune des cornes polaires 8 est introduit à l'intérieur du conduit 13 de chacune des bobines, de façon que son profil 10 coïncide avec le profil 7 du bras 6 coopérant, pour reconstituer le pont reliant la corne polaire 8 à la culasse magnétique 3.

Les deux éléments sont ensuite rendus solidaires avec un jeu aussi réduit que possible par un moyen approprié, par exemple par encliquetage ou collage. A ce moment, lé flasque lla de la bobine 30 est disposé au contact de la paroi externe de la culasse, de part et d'autre du bras 6, tandis que le flasque llb est placé contre la face interne de la corne polaire 8 de part et d'autre du bras 9.

En pratique, si parfait que soit l'ajustement des extrémités colncidentes des bras 6 et 9, la présence d'un entrefer microscopique, le long du profil de découpe, est inévitable. Il est donc nécessaire de réduire au maximum la réluctance due a cet entrefer indésirable et pour cela il faut augmenter la section de la découpe des bras, tout en conservant un profil compatible avec les contraintes technologiques d'usinage. Le profil représenté est un bon compromis entre ces deux impératifs.

Les Figures 5 et 6 illustrent une variante de réalisation permettant d'effectuer avec les bobines une partie de l'isolation électrique entre les enroulements et la culasse magnétique. D'ordinaire, cette isolation est réalisée par revêtement des parties concernées au moyen d'un enduit ou d'un habillage rapporté. Puisque les bobines sont formées d'un matériau isolant, elles constituent déjà une protection pour les parties de la culasse avec lesquelles elles sont en contact. Selon la variante considérée, les flasques lla et llb sont prolongés par des voiles, respectivement 15a, 16a et 15b, 16b repliables. Les voiles 15a et 16a qui prolongent latéralement le flasque lla en contact avec la paroi de la culasse magnétique 3 sont pliés pour venir en appui contre les parois des pôles auxiliaires 5 adjacents, tandis que les voiles 15b et 16b qui prolongent latéralement le flasque 11b, placé au contact de la paroi interne de la corne polaire 8, sont pliés pour venir recouvrir la partie adjacente externe de l'enroulement 14.

Suivant la configuration du moteur, il est possible de ne prolonger qu'un seul des flasques avec les voiles pliables et/ou d'adapter leur forme et leurs dimensions a la partie adjacente à recouvrir de la culasse.

I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites et qu'elle pourrait être aisément adaptée à un moteur comportant un stator extérieur.

Claims (7)

Revendications

1. Moteur électrique rotatif comportant un elément, rotor ou stator, formé par une culasse magnétique (3) reliée à des cornes polaires (8) au moyen de ponts sur lesquels sont bobinés les enroulements électriques (14) coopérant, en rotation, avec un aimant porté par le second élément du moteur, les enroulements électriques (14) qui entourent chaque pont étant en partie logés entre les cornes polaires (8) et la culasse (3), caractérisé en ce que les enroulements électriques (14) sont réalisés sur des bobines (30) pouvant être engagées sur les ponts, lesquels sont constitués en deux parties appartenant respectivement à la culasse (3) et aux cornes polaires (8) et qui sont solidarisées entre elles après mise en place desdites bobines (30).

2. Moteur conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité de l'une des parties du pont présente un profil qui se raccorde à l'extrémité correspondante de l'autre partie du pont.

3. Moteur conforme à la revendication 2 caractérisé en ce que le raccordement mécanique et magnétique des deux parties du pont est réalisé au moyen de bras radiaux alignés (6, 9) respectivement solidaires de la culasse (3) et des cornes polaires (8), les extrémités en regard de ces bras (6, 9) présentant des profils complémentaires.

4. Moteur conforme à la revendication 3 caractérisé en ce que les profils des extrémités des bras radiaux (6, 9) des ponts sont en S.

5. Moteur conforme à l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les bobines (30) portant les enroulements magnétiques (14) présentent un corps parallélépipédique (12) percé d'un conduit (13) pour recevoir les deux parties du pont correspondant, ce corps (12) étant bordé par deux flasques d'arrêt transversaux (lla, lob).

6. Moteur conforme à la revendication 5 caractérisé en ce que les flasques transversaux (lla, 11b) sont prolongés par des voiles rabattables (15a, 15b; 16a, 16b) au moins en partie destinés à venir en contact avec les parois des parties magnétiques du moteur pour compléter l'isolement de l'enroulement (14).

7. Application d'un moteur conforme à l'une des revendications 1 à 6 à la réalisation d'un petit moteur à courant continu et à commutation électronique.