Dispositif électrique à arbres rotatifs utilisant les courants de Foucault La présente invention se rapporte à un dispositif électrique à arbres rotatifs utilisant les courants de Foucault, par exemple un embrayage ou un frein magnétique, dans lequel le flux magnétique d'un induc teur varie par l'action de pièces polaires de façon à engendrer un couple produit par des courants de Fou cault circulant dans un induit disposé en regard dudit inducteur avec un entrefer les séparant.
Dans un dispositif à courants de Foucault classique dans lequel des courants de Foucault sont induits par un tel flux magnétique pulsant, on a coutume de dis poser en regard les unes des autres des pièces polaires et une culasse avec un seul entrefer entre elles, de façon à faire fonctionner soit les pièces polaires, soit la culasse, comme inducteur et l'autre organe comme organe dans lequel sont induits les courants de Foucault.
Il en résulte des formes différentes des lignes de flux sur les côtés opposés de l'entrefer. Il s'ensuit que lorsqu'un arbre rotatif portant la culasse devient excen trique, par exemple ovalisé, la densité du flux devient plus élevée à l'endroit où l'entrefer entre les pièces polaires et la culasse est étroit, tandis que la densité du flux devient plus faible du côté opposé décalé de 1800 où l'entrefer est large<B>;</B> il se crée ainsi une dif férence entre les forces magnétiques d'attraction qui provoque des efforts anormaux dans l'arbre rotatif.
La présente invention vise principalement à éliminer cet inconvénient.
Il est préférable que les lignes de flux qui traversent l'organe dans lequel sont engendrés les courants de Foucault ou l'inducteur soient magnétiquement groupées en direction périphérique de façon à faire passer le flux magnétique pratiquement à travers ledit induit en direction radiale pour que presque toutes les parties de ce flux magnétique passent dans la direction radiale sans passer dans la direction périphérique, de sorte que même lorsque les épaisseurs des deux sections d'entrefer diffèrent l'une de l'autre en cours de marche par suite d'une excentricité de l'arbre entraîné, les densités de flux desdites sections d'entrefer sont maintenues égales l'une à l'autre, et il ne se produit pas de déséquilibre de couple.
L'invention se propose d'offrir un dispositif à cou rants de Foucault perfectionné dans lequel un déplace ment d'un inducteur ou d'un organe dans lequel sont induits les courants de Foucault dans la direction des lignes de flux ne provoque aucun déséquilibre entre les forces magnétiques d'attraction.
La présente invention a pour objet un dispositif électrique utilisant les courants de Foucault et compor tant un arbre moteur et un arbre entraîné, caractérisé en ce qu'il comprend un organe inducteur muni d'un enroulement d'excitation, et présentant un entrefer annu laire traversé par le flux et concentrique à l'arbre moteur, et des pièces polaires portées par l'un des arbres et disposées dans ledit entrefer de façon à le diviser en sections radiales symétriquement disposées, des courants de Foucault étant induits dans au moins un organe annulaire porté par l'autre arbre,
le tout étant agencé de manière que les lignes de flux qui traversent ledit organe dans lequel sont induits les cou rants de Foucault et lesdites pièces polaires soient magnétiquement groupées en direction périphérique de façon que le flux magnétique traverse lesdites pièces polaires et ledit organe en direction pratiquement radiale.
Dans ce dispositif, toute usure des paliers ou toute déflexion de l'arbre du dispositif à courants de Foucault déplacera l'induit dans la direction du flux magnétique, et par conséquent, la réluctance du flux magnétique ne sera jamais troublée. De ce fait, la force magnétique d'attraction créée entre l'organe dans lequel sont induits les courants de Foucault et l'inducteur ne sera pas influencée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diver ses formes d'exécution du dispositif objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 sont des vues en coupe longitudinale de la moitié supérieure de deux différents types d'em brayages, selon deux formes d'exécution de la présente invention ; la fig. 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la fig. 2, et la fig. 4 est une vue en coupe longitudinale de la moitié supérieure d'une variante d'embrayage comportant une bobine d'excitation - fixe.
Dans les différentes figures, l'embrayage comprend un arbre moteur 1, un arbre entraîné 2, un inducteur 3, des pièces polaires 4 et 4', un organe 5 dans lequel sont induits les courants de Foucault, un enroulement d'excitation 6, un disque de support 7, des sections d'entrefer 8 et 8', et des conduites d'air 9 traversant l'inducteur 3.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, un entrefer annulaire est aménagé en direction radiale dans une partie du parcours du flux magnétique tra versant l'organe inducteur 3 qui est fixé à un arbre moteur 1 ; des pièces polaires 4 et 4' sont formées sur les surfaces en regard de l'organe inducteur 3 qui limi tent ledit entrefer. Entre les pièces polaires 4 et 4' est monté rotativement un organe induit 5 dans lequel sont engendrés les courants de Foucault ; cet organe induit 5 est porté par l'arbre entraîné 2 au moyen d'un disque de support 7.
Il se forme ainsi deux sections d'entrefer 8 et 8' disposées symétriquement sur les deux côtés opposés de l'organe induit 5 et le flux 0 engendré par l'enroulement d'excitation 6 passe de l'une des pièces polaires 4 à l'autre pièce polaire 4' en traver sant l'une des sections d'entrefer 8, l'organe induit 5 et l'autre section d'entrefer 8'.
Etant donné que le flux d'entrefer Opasse entre les pièces polaires qui se font face 4 et 4' à travers deux sections d'entrefer radiales 8 et 8' et radialement à travers l'organe 5 dans lequel les courants de Foucault sont induits, et puisque les pièces polaires 4 et 4' sont formées symétriquement, et que la somme des longueurs des deux sections d'en- trefer est constante, les densités de flux sont égales dans les différentes parties de la surface périphérique de l'organe 5 qui est monté entre les deux sections 8 et 8' de l'entrefer, de sorte que les forces d'attraction magnétique agissant sur les deux côtés de cet organe 5 sont uniformes.
De ce fait, même si l'arbre entraîné 2 qui porte l'organe 5 dans lequel les courants de Fou cault sont induits devenait excentrique de façon à causer une différence entre les longueurs des sections 8, 8' d'entrefer des deux côtés de cet organe, il n'y aurait aucune différence entre les forces magnétiques d'attrac tion. Il n'existe par conséquent aucun risque de sou mettre l'arbre à des efforts indus.
Dans la variante d'exécution représentée aux fig. 2 et 3, un organe 4 consistant en un certain nombre de pièces polaires saillantes fixées de façon appropriées, par exemple soudées à un disque de support 7, est disposé dans un entrefer annulaire radial 8, 8' à tra vers lequel passe le flux magnétique engendré dans l'inducteur 3. Des surfaces 5 et 5' cylindriques de l'inducteur 3 limitant l'entrefer 8, 8' limitent les zones de l'inducteur dans lesquelles les courants de Foucault sont induits.
Bien que cette variante fonctionne de la même manière que la forme d'exécution de la fig. 1, elle est beaucoup plus facile à construire, du fait que les pièces polaires 4 peuvent être formées en soudant simplement des pièces saillantes au disque de support 7 et que les surfaces 5, 5' de l'inducteur 3 qui limi tent l'entrefer 8, 8' sont cylindriques.
La fig. 4 représente une autre variante d'exécution d'un embrayage à courants de Foucault, dans lequel l'enroulement d'excitation 6 est monté sur un inducteur stationnaire 3' de façon à éliminer les collecteurs. Un certain nombre de pièces polaires saillantes 4 sont fixées à un disque de support 7 qui est monté sur l'arbre entraîné 2. Une paire d'organes annulaires concentriques 5 et 5' dans lesquels les courants de Foucault sont induits, reliés par un organe non magnétique 10 sont disposés de façon à entourer radialement les périphéries extérieure et intérieure des pièces polaires 4, et forment deux entrefers concentriques 8, 8' ; l'organe 5' est fixé à l'arbre moteur 1.
Les organes 5 et 5' dans lesquels les courants de Foucault sont induits et les pièces polaires 4 sont disposées côncentriquement aux arbres 1 et 2, dans l'entrefer annulaire 18 de l'inducteur sta tionnaire 3'. Le fonctionnement de la variante d'exé cution représentée à la fig. 4 est fondamentalement le même que- celui de la variante de la fig. 2.
Dans les formes d'exécution représentées, l'arbre 1 pourrait être un arbre entraîné et l'arbre 2 un arbre moteur. D'autre part, au lieu d'avoir un entrefer en direction radiale, on pourrait le disposer dans la direc tion longitudinale de l'inducteur 3 ou 3'.
Bien que les exemples décrits soient des embrayages magnétiques, il est clair que la même disposition peut aussi être appliquée à un frein magnétique en rendant fixes l'induit et un disque de support et en montant l'inducteur sur un arbre en charge.