FR2865077A1 - Electric actuator or generator device for bicycle, has excitation/inducing conductors with active sections placed between thin sheets that are placed parallel to median planes of magnetic jumpers so that magnetic flux flows in median planes - Google Patents

Abstract

The device has excitation or inducing electric conductors with active sections (9) extending parallel to a rotation axis of a rotating machine or perpendicular to a direction of displacement of a linear machine. The sections are placed between thin sheets (8) that are placed parallel to median planes of magnetic jumpers (6) so that magnetic flux generated by the jumpers flow in the closed planes in the sheets, to form a wound armature.

Description

La présente invention concerne un dispositif actionneur électrique ouThe present invention relates to an electric actuator device or

générateur électrique réagissant à la force de répulsion magnétique.  electric generator responsive to the magnetic repulsion force.

Elle s'applique notamment mais non exclusivement au domaine des moteurs à induction électromagnétique et, par complément, au domaine des générateurs à induction électromagnétique.  It applies in particular but not exclusively to the field of electromagnetic induction motors and, in addition, to the field of electromagnetic induction generators.

D'une manière générale, on sait que les machines électriques tournantes classiques comprennent un rotor ou induit en mouvement relatif dans des champs magnétiques créés par le stator ou inducteur.  In general, it is known that conventional rotating electrical machines comprise a rotor or armature in relative motion in magnetic fields created by the stator or inductor.

On distingue deux catégories de machines tournantes: É les machines à induction, É les machines à collecteur.  There are two categories of rotating machines: É induction machines, É collector machines.

Concernant la première catégorie, l'inducteur ou stator, toujours alimenté en courant alternatif, produit un champ tournant qui induit dans le rotor en court-circuit (ou cage d'écureuil) des courants qui, par interaction sur le champ statorique, engendrent un couple moteur.  Regarding the first category, the inductor or stator, always supplied with alternating current, produces a rotating field which induces in the short-circuit rotor (or squirrel cage) currents which, by interaction on the stator field, generate a engine couple.

La vitesse du moteur est liée, entre autre, à la fréquence du courant alternatif et 30 au nombre de pôles du stator; lequel stator peut être alimenté en courant 2865077 2 triphasé, ou en courant monophasé moyennant l'adjonction d'un élément déphaseur afin de permettre le démarrage du moteur à induction.  The speed of the motor is related, inter alia, to the frequency of the alternating current and to the number of poles of the stator; which stator can be supplied with three-phase current 2865077 2 or single-phase current with the addition of a phase-shifting element in order to enable the induction motor to be started.

Concernant la deuxième catégorie, l'inducteur comporte des pièces polaires 5 supportant soit des enroulements d'excitation soit des aimants permanents qui ont une induction rémanente.  Regarding the second category, the inductor comprises pole pieces 5 supporting either excitation windings or permanent magnets which have a remanent induction.

Ainsi, au niveau de l'inducteur, la force magnétomotrice qui résulte du passage du courant dans les enroulements d'excitation produit le flux principal qui parcourt l'ensemble du circuit magnétique.  Thus, at the level of the inductor, the magnetomotive force that results from the passage of the current in the excitation windings produces the main flow which runs through the entire magnetic circuit.

Le circuit magnétique de l'induit est constitué d'un empilage de tôles découpées de manière à obtenir des rainures dans lesquelles sera logé l'enroulement induit, et est soumis au flux d'induction magnétique de l'inducteur.  The magnetic circuit of the armature consists of a stack of laminations cut so as to obtain grooves in which the induced winding will be housed, and is subjected to the magnetic induction flux of the inductor.

Le circuit magnétique inducteur et le circuit magnétique induit sont séparés par un entrefer qui fait également partie du circuit magnétique de la machine.  The inductive magnetic circuit and the induced magnetic circuit are separated by an air gap which is also part of the magnetic circuit of the machine.

Enfin le rotor possède un organe de redressement des courants alternatifs 20 induits, appelé collecteur, dans le cas d'un générateur, ou permet d'alimenter en courant continu l'induit, dans le cas d'un moteur.  Finally, the rotor has a rectifier of the induced alternating currents 20, called a collector, in the case of a generator, or allows DC power to be supplied to the armature, in the case of a motor.

Afin d'améliorer les performances mécaniques du moteur, notamment en terme de variations rapides de la vitesse de rotation, on peut diminuer l'inertie de l'induit en donnant à celui-ci un grand allongement ( rapport important entre la longueur et le diamètre) ; on peut également donner à l'induit la forme d'un disque mince et éliminer ainsi le fer rotorique, les conducteurs actifs étant alors radiaux.  In order to improve the mechanical performance of the engine, particularly in terms of rapid variations in the speed of rotation, it is possible to reduce the inertia of the armature by giving it a large elongation (important ratio between the length and the diameter ); it is also possible to give the armature the shape of a thin disk and thus eliminate the rotor iron, the active conductors then being radial.

Hormis ces solutions, essentiellement applicables aux petits moteurs électriques destinés notamment aux servomécanismes, les moteurs classiques 2865077 3 ont l'inconvénient de manquer de couple par rapport à leur volume, les conducteurs actifs devant être concentrés dans un faible espace, voisin de l'axe rotatif.  Apart from these solutions, essentially applicable to small electric motors intended in particular for servomechanisms, the conventional motors 2865077 3 have the disadvantage of lack of torque with respect to their volume, the active conductors to be concentrated in a small space, close to the axis rotary.

On connaît maintenant des moteurs à induction électromagnétique dans lesquels la partie mobile, rotative, correspond à la partie externe inductrice qui constitue alors le rotor, tandis que la partie axiale interne bobinée est fixe et constitue le stator.  Electromagnetic induction motors are now known in which the rotating mobile part corresponds to the external inductive part which then constitutes the rotor, while the internal coiled axial part is fixed and constitutes the stator.

Une telle structure nécessite des entrefers d'épaisseur importante pour loger 10 les conducteurs bobinés du stator; la mise en oeuvre reste délicate et risque de nuire à l'efficacité électromagnétique de la structure proposée.  Such a structure requires air gaps of large thickness to accommodate the wound conductors of the stator; the implementation remains delicate and may affect the electromagnetic efficiency of the proposed structure.

On connaît également des moteurs à induction électromagnétique, proche de la structure générale précédente, dans lesquels la partie axiale interne fixe, constituant le stator, comprend une série de tôles minces planes entre lesquelles sont déposées les conducteurs d'excitation ou d'induit, les conducteurs ayant des parties actives s'étendant sensiblement radialement ou parallèlement à l'axe du moteur; quant à la culasse externe de rotation, constituant la partie inductrice, elle comprend une pluralités de cavaliers aimantés en matériau magnétique disposés dans une pluralité de secteurs angulaires; ainsi, selon un mode de réalisation, le circuit magnétique circule dans un demi-plan radial et comporte deux entrefers traversés par un flux magnétique radial.  Electromagnetic induction motors are also known, close to the preceding general structure, in which the fixed internal axial portion constituting the stator comprises a series of thin flat plates between which the excitation or armature conductors are deposited. conductors having active portions extending substantially radially or parallel to the axis of the motor; the outer rotational yoke constituting the inductive portion comprises a plurality of magnetic magnet riders disposed in a plurality of angular sectors; thus, according to one embodiment, the magnetic circuit circulates in a radial half plane and comprises two air gaps traversed by a radial magnetic flux.

Une telle structure est également de mise en oeuvre délicate du fait de la limitation en volume disponible pour le bobinage de l'induit; en outre, elle nécessite l'adjonction d'une pièce assurant le positionnement précis et régulier des tôles; cette pièce, de réalisation complexe, obère de manière importante les coûts de fabrication d'une telle structure.  Such a structure is also difficult to implement because of the volume limitation available for the winding of the armature; in addition, it requires the addition of a piece ensuring the precise and regular positioning of the sheets; this piece, of complex realization, significantly affects the manufacturing costs of such a structure.

D'une manière générale, on sait les moteurs ou générateurs électriques fonctionnent en absorption de champ magnétique; en effet un pôle, créé 2865077 -4- magnétiquement, par exemple un stator, attirera en vis-à-vis de lui-même un pôle de nom contraire du rotor de manière à absorber la plus grande quantité de flux généré par ce pôle; ce qui explique notamment la complexité des bobinages, l'augmentation du fer, et par conséquent celle du poids.  In general, it is known that electric motors or generators operate in magnetic field absorption; indeed a pole, created magnetically, for example a stator, will draw opposite to itself a pole of opposite name of the rotor so as to absorb the largest amount of flux generated by this pole; this explains the complexity of the windings, the increase of the iron, and consequently of the weight.

Compte tenu des éléments cités, la démarche qui a permis d'aboutir à la structure du dispositif actionneur électrique ou générateur électrique réagissant à la force de répulsion magnétique, a consisté en l'optimisation du fer, c'est-à-dire en son allègement, et en la recherche du meilleur rapport entre la longueur du cuivre actif sur la longueur du cuivre de liaison.  Given the elements cited, the approach that led to the structure of the electric actuator device or electrical generator reacting to the magnetic repulsion force, consisted of the optimization of the iron, that is to say in its lightening, and in the search of the best ratio between the length of the active copper on the length of the copper of connection.

A cet effet, il convient de remarquer que le handicap essentiel interdisant le développement industriel de la dynamo de POIRSON est dû en grande partie à la structure unipolaire de cette machine interdisant la mise en série des conducteurs qui pourraient l'équiper en remplacement du cylindre massique qui la constituait.  To this end, it should be noted that the essential handicap prohibiting the industrial development of the POIRSON dynamo is due in large part to the unipolar structure of this machine prohibiting the series setting of the conductors that could equip it to replace the mass cylinder. who constituted it.

L'invention a plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients en proposant une sectorisation de la machine dite de POIRSON de manière à la rendre compatible avec une structure bi ou mieux multipolaire et d'échapper ainsi à l'impossibilité d'associer en série les conducteurs la constituant. A cet effet, le dispositif actionneur ou générateur, à excitation permanente multipolaire, et à courant continu ou commuté, réagissant à la force de répulsion magnétique selon l'invention comprend: É une pluralité de conducteurs électriques d'excitation ou induit bobiné, et, É au moins deux cavaliers magnétiques comportant chacun une paire de pôles magnétiques de polarité alternée, disposés parallèlement à l'axe de rotation d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, de sorte que le 2865077 5 flux magnétique circule sensiblement selon le plan médian de chacun des deux susdits cavaliers magnétiques, caractérisé en ce que la pluralité de conducteurs électriques ont des parties actives s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de rotation d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, et déposées entre des tôles minces de perméabilité magnétique suffisante et de susceptibilité magnétique élevée, espacées étroitement, lesquelles sont disposées parallèlement aux deux plans médians des susdits cavaliers magnétiques, de sorte que le flux magnétique généré par les susdits cavaliers magnétiques circulant dans les susdits plans médians se referme dans les tôles minces formant l'induit bobiné, l'ensemble constitué de la pluralité de conducteurs électriques d'excitation ou induit bobiné et des cavaliers magnétiques forme des circuits magnétiques à entrefers dans lesquels le flux magnétique circule sensiblement selon le plan médian des susdits cavaliers magnétiques.  The purpose of the invention is more particularly to eliminate these drawbacks by proposing a sectorization of the so-called POIRSON machine so as to make it compatible with a bi or better multipole structure and thus to escape the impossibility of associating in series the drivers constituting it. For this purpose, the actuator or generator device, with permanent multipole excitation, and with direct or switched current, reacting to the magnetic repulsion force according to the invention comprises: E a plurality of electrical conductors of excitation or wound inductance, and, Au at least two magnetic jumpers each having a pair of alternating polarity magnetic poles, arranged parallel to the axis of rotation of a rotating machine or perpendicular to the direction of movement of a linear machine, so that the 2865077 5 flux magnetic circulates substantially along the median plane of each of said two magnetic jumpers, characterized in that the plurality of electrical conductors have active portions extending substantially parallel to the axis of rotation of a rotating machine or perpendicular to the direction of rotation. displacement of a linear machine, and deposited between thin sheets of permeability sufficient magnetic and high magnetic susceptibility, spaced closely, which are arranged parallel to the two median planes of the aforesaid magnetic jumpers, so that the magnetic flux generated by the aforesaid magnetic jumpers flowing in the aforesaid median planes closes in the thin sheets forming the wound armature, the assembly consisting of the plurality of electrical conductors excitation or wound inductor and magnetic jumpers form magnetic circuits with air gaps in which the magnetic flux circulates substantially along the median plane of the aforesaid magnetic jumpers.

Grâce à ces dispositions, les parties actives des conducteurs étant situées par exemple dans un plan horizontal, le champ magnétique produit par les paires de pôles magnétiques étant perpendiculaire audit plan horizontal, la force dite de LORENTZ ou la force dite de LAPLACE, respectivement dans le cas du déplacement relatif des parties actives des conducteurs par rapport au champ magnétique (dispositif générateur électrique) ou dans le cas d'un courant circulant dans les parties actives des conducteurs (dispositif actionneur électrique), seront perpendiculaires au plan défini respectivement par les vecteurs vitesse de déplacement et champ magnétique d'une part, et par les vecteurs courant et champ magnétique d'autre part.  Thanks to these arrangements, the active parts of the conductors being located for example in a horizontal plane, the magnetic field produced by the pairs of magnetic poles being perpendicular to said horizontal plane, the so-called LORENTZ force or the so-called LAPLACE force, respectively in the case of the relative displacement of the active parts of the conductors with respect to the magnetic field (electrical generating device) or in the case of a current flowing in the active parts of the conductors (electrical actuator device), will be perpendicular to the plane defined respectively by the speed vectors displacement and magnetic field on the one hand, and current vectors and magnetic field on the other hand.

Ainsi ces dites forces concourent dans la même direction si les directions des courants circulant dans les parties actives sont en opposition pour une même paire de pôles magnétiques disposés de façon alternée.  Thus these said forces compete in the same direction if the directions of the currents flowing in the active parts are in opposition for the same pair of magnetic poles arranged alternately.

Ces conditions étant respectées en tout point, le dispositif selon l'invention pourra être tantôt générateur électrique dans le cas du déplacement relatif des 2865077 6 parties actives des conducteurs par rapport au champ magnétique ou tantôt actionneur électrique dans le cas d'un courant circulant dans les parties actives des conducteurs.  These conditions being respected in every respect, the device according to the invention can sometimes be an electrical generator in the case of the relative displacement of the active parts of the conductors with respect to the magnetic field or sometimes an electric actuator in the case of a current flowing in the active parts of the conductors.

Dans les deux cas, il s'agit de forces de répulsion magnétique appliquées à la 5 pluralité de conducteurs d'excitation ou induit bobiné.  In both cases, these are magnetic repulsive forces applied to the plurality of excitation leads or wound inductors.

Un mode d'exécution sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique du principe de 10 l'action d'une force de répulsion magnétique sur un matériau magnétique, en vue de dessus, la figure 2 est une représentation schématique du même principe, selon une coupe transversale, la figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un 15 dispositif actionneur élémentaire, - la figure 4 est une représentation schématique d'un mode de bobinage, la figure 5 représente une demi-coupe sagittale d'un premier mode de réalisation d'une machine tournante selon l'invention, la figure 6 représente une coupe transversale du premier mode de réalisation, la figure 7 représente une demi-coupe sagittale d'un deuxième mode de réalisation d'une machine tournante selon l'invention, la figure 8 représente une demi-coupe sagittale d'un troisième mode de réalisation d'une machine tournante selon l'invention, Dans cet exemple représenté sur les figures 1, 2, un tore 1, de section rectangulaire, en matériau magnétique, tel du fer doux, est solidaire d'une embase 2 de forme carrée, en matériau amagnétique, tel de l'aluminium, le tore 1 ayant son centre confondu avec l'axe A de symétrie de l'embase 2, et son diamètre extérieur inscrit dans le contour de ladite embase 2.  One embodiment will be described hereinafter, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a schematic representation of the principle of the action of a magnetic repulsion force on a 2 is a diagrammatic representation of the same principle in cross-section, FIG. 3 is a diagrammatic perspective view of an elementary actuator device, FIG. FIG. 5 shows a sagittal half-section of a first embodiment of a rotating machine according to the invention, FIG. 6 represents a cross-section of the first embodiment, FIG. Sagittal half-section of a second embodiment of a rotating machine according to the invention, Figure 8 shows a sagittal half-section of a third embodiment of a In this example shown in FIGS. 1, 2, a torus 1, of rectangular section, made of magnetic material, such as soft iron, is integral with a base 2 of square shape, made of non-magnetic material, such aluminum, the torus 1 having its center coincides with the axis A symmetry of the base 2, and its outer diameter inscribed in the contour of said base 2.

2865077 7 Un barreau 3, de section rectangulaire et de longueur équivalente au diamètre extérieur du tore 1, en matériau magnétique, tel du fer doux, est solidaire en son centre d'un arbre 4, dont l'axe est confondu avec l'axe A de symétrie de l'embase 2; ledit arbre 4, en matériau amagnétique, tel de l'aluminium, est ainsi solidaire du barreau 3 au niveau de l'une de ses extrémités, et peut pivoter librement au centre de l'embase 2, au niveau de son autre extrémité. Une certaine distance D sépare le barreau 3 de la surface en regard du tore 1, voisine de l'épaisseur dudit barreau 3.  A bar 3, of rectangular section and of length equivalent to the outer diameter of the core 1, made of magnetic material, such as soft iron, is secured at its center to a shaft 4 whose axis coincides with the axis A symmetry of the base 2; said shaft 4, made of non-magnetic material, such as aluminum, is thus integral with the bar 3 at one of its ends, and can pivot freely in the center of the base 2, at its other end. A certain distance D separates the bar 3 from the surface facing the torus 1, close to the thickness of said bar 3.

Deux aimants A1, A2, de forme parallélépipédique sont solidaires du barreau à chacune de ses extrémités, dont leur largeur est équivalente à la largeur du barreau 3, dont leur longueur est inférieure au quart de la longueur du barreau 3, et dont leur épaisseur est inférieure à la distance D qui sépare le barreau 3 de la surface en regard du tore 1; les deux aimants A1, A2, sont ainsi disposés sous le barreau 3, en regard de la surface supérieure du tore 1, et les polarités magnétiques sont de signe opposé.  Two magnets A1, A2 of parallelepipedal shape are integral with the bar at each of its ends, whose width is equivalent to the width of the bar 3, whose length is less than a quarter of the length of the bar 3, and whose thickness is less than the distance D which separates the bar 3 from the surface facing torus 1; the two magnets A1, A2, are thus arranged under the bar 3, facing the upper surface of the torus 1, and the magnetic polarities are of opposite sign.

Ainsi, le champ magnétique créé par les deux aimants A1, A2, se referme au travers le tore 1, en franchissant deux entrefers EF1, EF2, situés entre les aimants A1, A2, et la surface en regard du tore 1, dont leur longueur respective est égale à la différence entre ladite distance D et l'épaisseur de l'aimant correspondant.  Thus, the magnetic field created by the two magnets A1, A2, closes through the torus 1, crossing two gaps EF1, EF2, located between the magnets A1, A2, and the surface facing torus 1, whose length respective is equal to the difference between said distance D and the thickness of the corresponding magnet.

Compte tenu de l'épaisseur équivalente des deux aimants A1, A2, les deux entrefers EF1, EF2, seront de longueur équivalente, soit DEF. Cet entrefer, de longueur DEF, étant constant tout au long du parcours rotatif du barreau 3, aucune position préférentielle au repos ne sera observée.  Given the equivalent thickness of the two magnets A1, A2, the two gaps EF1, EF2, will be of equivalent length, or DEF. This gap, of length DEF, being constant throughout the rotary path of the bar 3, no preferential position at rest will be observed.

Un conducteur électrique CO1, de section circulaire, situé entre le tore 1 et le barreau rotatif 3, de diamètre inférieur à la susdite longueur DEF, de l'entrefer, 2865077 -8- repose sur la face supérieure dudit tore 1, en regard du barreau 3 et traverse de part en part l'ensemble constitué de l'embase 2, du tore 1 et du barreau rotatif 3 équipé des deux aimants A1, A2.  An electrical conductor CO1, of circular section, located between the torus 1 and the rotary bar 3, of diameter less than the aforesaid length DEF, of the gap, 2865077 -8- rests on the upper face of said torus 1, facing the bar 3 and through completely through the assembly consisting of the base 2, the torus 1 and the rotary bar 3 equipped with the two magnets A1, A2.

Par ailleurs, le conducteur électrique COI est rendu solidaire, par un moyen approprié, du tore 1.  Moreover, the electrical conductor COI is made integral, by appropriate means, torus 1.

De manière à éviter l'arbre 4, ledit conducteur électrique COI comprend trois tronçons: un premier tronçon T1 de longueur égale à la largeur du tore 1 et disposé radialement selon une direction AT, - un second tronçon T2, prolongeant le premier tronçon T1, en forme de demi-cercle, de rayon sensiblement inférieur au rayon intérieur du tore 1, un troisième tronçon T3, prolongeant le deuxième tronçon T2, de longueur égale à la largeur du tore 1 et disposé radialement selon la direction OT.  In order to avoid the shaft 4, said electrical conductor COI comprises three sections: a first section T1 of length equal to the width of the core 1 and arranged radially in a direction AT, - a second section T2, extending the first section T1, in the form of a semicircle, of radius substantially less than the inner radius of the core 1, a third section T3, extending the second section T2, of length equal to the width of the core 1 and arranged radially in the direction OT.

Le conducteur électrique CO1, étant parcouru par un courant électrique continu I, sous l'effet d'un champ magnétique H, une force F, dite de Laplace, s'exerce sur les susdits tronçons T1, T3, égale à : =ÏÉLAf1, L étant la longueur de chacun des tronçons T1, T3.  As the electrical conductor CO1 is traversed by a direct electric current I, under the effect of a magnetic field H, a force F, called Laplace, is exerted on the aforementioned sections T1, T3, equal to: ## EQU1 ## L being the length of each of the sections T1, T3.

Les tronçons T1 ou T2 étant orthogonaux à la direction du champ magnétique H, la force F est normale au plan défini par la direction du courant continu I traversant les tronçons T1 et T2; elle est donc située dans le plan contenant les trois tronçons T1, T2 et T3; la direction de ladite force F est définie par la règle dite de Laplace.  The sections T1 or T2 being orthogonal to the direction of the magnetic field H, the force F is normal to the plane defined by the direction of the direct current I through the sections T1 and T2; it is therefore located in the plane containing the three sections T1, T2 and T3; the direction of said force F is defined by the so-called Laplace rule.

2865077 -9- Le conducteur électrique CO1, étant parcouru par un courant électrique continu I, le barreau 1 étant amené au niveau des tronçons T1 et T3, les champs magnétiques H créés par les aimants A1, A2, de direction opposée compte tenu des polarités inverses desdits aimants A1, A2, vont engendrés deux forces F, également de direction opposée, tendant à faire pivoter le barreau 1 dans un certain sens.  The electrical conductor CO1 being traversed by a direct electric current I, the bar 1 being brought to the level of the sections T1 and T3, the magnetic fields H created by the magnets A1, A2, of opposite direction taking into account the polarities Conversely, said magnets A1, A2 generate two forces F, also of opposite direction, tending to rotate the bar 1 in a certain direction.

Inversement, en amenant le barreau 1 au niveau des tronçons T1 et T3, dans la direction opposée à celle précédemment définie, les deux forces F sont de directions opposées aux précédentes et tendent à faire pivoter le barreau 1 dans le sens opposé à celui précédemment constaté.  Conversely, by bringing the bar 1 at the sections T1 and T3, in the direction opposite to that previously defined, the two forces F are in opposite directions to the previous ones and tend to rotate the bar 1 in the opposite direction to that previously noted .

Ainsi le barreau 1 est soumis à des effets de répulsion simultanés et conjugués et se positionne selon une direction AB, perpendiculaire à la direction AT.  Thus the bar 1 is subjected to simultaneous and conjugate repulsion effects and is positioned in a direction AB, perpendicular to the direction AT.

La force dite de Laplace F est proportionnelle à la longueur du conducteur électrique, parcouru par le courant continu I; ainsi en disposant d'autres conducteurs CO2.. . CO;... COn, de même forme que le conducteur CO1, de manière juxtaposée dans un même plan, et en mettant en série lesdits conducteurs par des tronçons extérieurs au tore 1, on réalise une nappe de conducteurs CO1...CO1...CO", parcourue par le même courant continu I. La force dite de Laplace devient égale à : F=n.ÎÉLA H, n étant le nombre de tronçons soumis au champ magnétique H. En considérant que le courant continu I se propage du tronçon T1 en direction du tronçon T3, après avoir traversé le tronçon T2, et que seuls les tronçons T1 et T3 sont dits "actifs", le susdit tronçon T1 est dit "entrant", et le susdit tronçon T3 est dit "sortant".  The so-called Laplace force F is proportional to the length of the electrical conductor, traversed by the direct current I; thus having other CO2 drivers ... CO, ... COn, of the same shape as the conductor CO1, juxtaposed in the same plane, and putting in series said conductors by sections outside the torus 1, is made a layer of conductors CO1 ... CO1. ..CO ", traversed by the same direct current I. The so-called Laplace force becomes equal to: F = n.ÎÉLA H, n being the number of sections subjected to the magnetic field H. Considering that the direct current I propagates of the section T1 towards the section T3, after having crossed the section T2, and that the sections T1 and T3 are said to be "active", the aforesaid section T1 is called "incoming", and the aforesaid section T3 is said to be "outgoing" .

2865077 - 10- Ainsi, en d'autres termes, on peut considérer qu'en réalité les pôles magnétiques se positionnent pour "arroser" de leur flux autant de tronçons "entrants" que de tronçons "sortants", subissant de leur part des forces de même intensité mais de signes opposés, forces auxquelles ils ne peuvent échapper sans que l'une des forces deviennent prépondérante par rapport à l'autre.  Thus, in other words, it can be considered that in fact the magnetic poles are positioned to "water" their flow as many "incoming" sections as "outgoing" sections, undergoing from them forces of the same intensity but of opposite signs, forces to which they can not escape without one of the forces becoming preponderant in relation to the other.

De manière à pouvoir assurer une rotation complète du barreau rotatif 3 équipé des deux aimants Al, A2, il est nécessaire que tout au long de son trajet, chaque pôle ne survole que des tronçons actifs de même type, à savoir des tronçons entrants ou des tronçons sortants. Pour obtenir ce résultat, il suffit de prévoir au moins trois nappes identiques, superposées et décalées, l'une par rapport à l'autre, de manière en ce qu'en tout point du trajet, il n'y ait que des tronçons entrants ou que des tronçons sortants.  In order to be able to ensure a complete rotation of the rotary bar 3 equipped with the two magnets A1, A2, it is necessary that, throughout its path, each pole only fly over active sections of the same type, namely incoming sections or sections. outbound stubs. To obtain this result, it is sufficient to provide at least three identical sheets, superimposed and staggered, relative to each other, so that at any point of the path, there are only incoming sections. or only outgoing sections.

Ainsi un actionneur bipolaire sera constitué de trois nappes décalées de 120 "électrique", avec un recouvrement d'une nappe par rapport à la suivante, traversée par un courant de direction identique, de 60 "électrique", ladite nappe étant constituée d'un nombre égal de tronçons actifs entrants et de tronçons actifs sortants.  Thus, a bipolar actuator will consist of three plies offset by 120 "electrical", with an overlap of one ply with respect to the next, traversed by a current of identical direction, of 60 "electrical", said ply consisting of a an equal number of incoming active sections and outgoing active sections.

En effet, un tronçon actif entrant suivit d'un tronçon actif sortant génèrent un signal de 360 "électrique" sous un pôle exploré par les susdits tronçons. D'une manière plus générale, plusieurs nappes identiques, situées dans un secteur restreint, pourront être juxtaposées, de manière à couvrir l'ensemble du tore 1, lesquelles nappes seront associées à un nombre identique de pôles. Un tel type de bobinage peut être appliqué à toutes les structures connues de moteurs électriques, qu'elles soient à champ radial ou à champ axial; néanmoins dans le cas présent, ce sont les stators qui comportent les bobinages et non les rotors, ces derniers comportant les pièces polaires.  Indeed, an incoming active section followed by an active outgoing section generates a signal of "electrical" 360 under a pole explored by the aforementioned sections. In a more general manner, several identical sheets, located in a restricted sector, can be juxtaposed, so as to cover the whole torus 1, which layers will be associated with an identical number of poles. Such a type of winding can be applied to all known structures of electric motors, whether radial field or axial field; nevertheless in the present case, it is the stators which comprise the coils and not the rotors, the latter comprising the pole pieces.

2865077 -11- Il est ainsi permis de concevoir des machines électriques à courant continu sans balai, sans collecteur, moyennant une commutation externe des bobinages du stator; lesquelles machines pourront être tournantes ou linéaires.  It is thus permissible to design brushless DC electrical machines without a commutator, by means of an external commutation of the stator windings; which machines may be rotating or linear.

La commutation des bobinages doit s'effectuer d'une manière séquentielle; ainsi dans le cas de trois nappes décalées de 120 "électrique" pour une alimentation triphasée, avec un recouvrement d'une nappe par rapport à la suivante, traversée par un courant de direction identique, de 60 "électrique", la première nappe sera alimentée, puis la seconde puis la troisième; l'intervalle séparant les susdites alimentations et la durée des susdites alimentations sont fonction du temps de glissement effectué par le rotor en passant d'une nappe à la suivante.  The windings must be switched in a sequential manner; thus, in the case of three plies shifted by 120 "electrical" for a three-phase supply, with an overlap of one ply with respect to the next, crossed by a current of identical direction, of 60 "electrical", the first ply will be fed then the second and the third; the interval between the aforesaid power supplies and the duration of the aforesaid power supplies are a function of the slip time effected by the rotor passing from one web to the next.

Le même raisonnement peut être appliqué au cas d'une alimentation biphasée; deux nappes sont décalées de 90 "électrique", avec un recouvrement d'une nappe par rapport à la suivante, traversée par un courant de direction identique, de 45 "électrique".  The same reasoning can be applied to the case of a two-phase power supply; two plies are shifted by 90 "electrical", with an overlap of one ply with respect to the next, traversed by an identical direction current of 45 "electrical".

Avantageusement, un actionneur électrique bobiné avec trois circuits complets 20 constitue un moteur synchrone triphasé qui peut être alimenté directement sans artifice externe par un réseau triphasé.  Advantageously, a wound electrical actuator with three complete circuits 20 is a three-phase synchronous motor that can be powered directly without external artifice by a three-phase network.

Le même raisonnement peut être appliqué au cas d'une alimentation biphasée permettant d'alimenter un moteur synchrone biphasé.  The same reasoning can be applied to the case of a two-phase power supply for supplying a two-phase synchronous motor.

Par ailleurs, un ensemble comprenant un seul circuit (juxtaposition de secteur à secteur d'une seule nappe de conducteurs), constitue un actionneur de couple pulsé particulièrement adapté à l'aide au pédalage d'une bicyclette. Avantageusement, cette structure résout le problème du démarrage "moteur non excité" et permet le dosage simple du couple pulsé nécessaire étant donné que la suppression d'une impulsion sur deux, ou sur trois, ou sur quatre, etc. 2865077 -12- est aisée de mise en oeuvre; ce type de modulation de l'alimentation électrique permet ainsi d'afficher, non pas une vitesse, mais un couple moyen adapté aux différents régimes de l'aide au pédalage d'une bicyclette (positions: plaine, faible pente, forte pente).  Moreover, an assembly comprising a single circuit (juxtaposition of sector to sector of a single layer of conductors), constitutes a pulsed torque actuator particularly suitable for the pedaling of a bicycle. Advantageously, this structure solves the problem of starting "motor not excited" and allows simple dosing of the pulsed torque required since the suppression of one pulse out of two, or three, or four, etc. 2865077 -12- is easy to implement; this type of modulation of the power supply thus makes it possible to display, not a speed, but an average torque adapted to the different speeds of the pedaling aid of a bicycle (positions: plain, low slope, steep slope).

Lesdites nappes étant affectées dans l'ordre des références 1, 2, 3, pour une même polarité de la source d'alimentation en courant continu, la séquence d'alimentation des nappes sera 1, 2, 3 pour un sens de rotation, et 1, 3, 2 pour le sens de rotation opposé.  Said sheets being assigned in the order of references 1, 2, 3, for the same polarity of the direct current supply source, the supply sequence of the layers will be 1, 2, 3 for a direction of rotation, and 1, 3, 2 for the opposite direction of rotation.

D'autres systèmes permettant la commutation de l'alimentation des nappes pourront être envisagés: un système comprenant deux bagues concentriques sur un support isolant, solidaires de l'arbre du rotor, dont l'une est continue amenant l'alimentation électrique prélevée par un balai en contact permanent, avec un autre balai en contact avec la seconde bague, laquelle est interrompue en tronçons dont le nombre est égal au nombre de pôles multipliés par trois dans le cas de bobinages identiques, superposés et décalés, alimentés en triphasé, - un système à bobinage dit de "lecture", très étroit, situé au niveau de chaque point de commutation des nappes, donnant des signaux pouvant être exploités par un système compteur-décompteur, lequel pilote la commutation du circuit d'alimentation.  Other systems allowing the switching of the supply of the layers can be envisaged: a system comprising two concentric rings on an insulating support, integral with the rotor shaft, one of which is continuous, bringing the power supply taken off by a brush in permanent contact, with another brush in contact with the second ring, which is interrupted in sections whose number is equal to the number of poles multiplied by three in the case of identical coils, superimposed and offset, supplied with three-phase, - a so-called "reading" winding system, very narrow, located at each switching point of the layers, giving signals that can be operated by a down-up counter system, which controls the switching of the supply circuit.

Cette solution est particulièrement adaptée aux faibles vitesses de 25 rotation.  This solution is particularly suitable for low rotation speeds.

Il est connu, par ailleurs, que d'autres systèmes de commutation existent, notamment ceux exploitant les capteurs à effet Hall, les capteurs photoélectriques,...  It is known, moreover, that other switching systems exist, in particular those using Hall effect sensors, photoelectric sensors, etc.

Dans l'exemple, représenté sur la figure 3, 2865077 -13- É une première paire d'aimants A1, Al,, de polarité magnétique opposée, lesquels aimants A1, A1, sont solidaires d'une poutre P1, en matériau magnétique, tel du fer doux, É une deuxième paire d'aimants A2, A2,, de polarité inverse, lesquels aimants A2, A2, sont solidaires d'une poutre P2, en matériau magnétique, tel du fer doux, sachant que: É les deux poutres P1, P2, disposées parallèlement, sont distantes d'une distance L, désignée comme étant le pas inter pôles, É les polarités des aimants A1, A2 sont de polarité magnétique opposée, de même par conséquent concernant les aimants Al,, A2,. Par ailleurs, quatre nappes N1, N2, N1>, N2>, de tronçons parcourus par un courant continu I, sont disposées dans un plan parallèle à celui défini par les deux poutres P1, P2, en regard des susdits aimants A1, A2, Al,, A2, , les tronçons, constituant les nappes N1, N2, N1>, N2>, étant parallèles aux poutres P1, P2, et distants des susdits aimants A1, A2, Al,, A2,, d'une distance DEF. D'autre part les sens du courant continu I, parcourant lesdites nappes N1, N2, N1,, N2,, est défini pour chacune desdites nappes en fonction de la polarité magnétique de l'aimant en regard de la nappe correspondante.  In the example, shown in FIG. 3, a first pair of magnets A1, A1 ,, of opposite magnetic polarity, which magnets A1, A1, are integral with a beam P1, made of magnetic material, such a soft iron, É a second pair of magnets A2, A2 ,, of inverse polarity, which magnets A2, A2, are secured to a beam P2, magnetic material, such as soft iron, knowing that: E both beams P1, P2, arranged in parallel, are spaced apart by a distance L, designated as the inter-pole pitch, É the polarities of the magnets A1, A2 are of opposite magnetic polarity, and therefore also concerning the magnets A1, A2, . In addition, four layers N1, N2, N1>, N2> of sections traversed by a direct current I, are arranged in a plane parallel to that defined by the two beams P1, P2, opposite said magnets A1, A2, A1 ,, A2, the sections constituting the plies N1, N2, N1>, N2>, being parallel to the beams P1, P2, and distant from the aforesaid magnets A1, A2, Al ,, A2 ,, of a distance DEF . On the other hand the directions of the direct current I, traversing said plies N1, N2, N1 ,, N2 ,, is defined for each of said plies as a function of the magnetic polarity of the magnet facing the corresponding ply.

En effet, le sens du courant parcourant la nappe est tel que les forces, dites de Laplace, engendrées par le champ magnétique créé par l'aimant correspondant, sont toutes dans la même direction, sachant qu'elles sont perpendiculaires au plan défini par le champ magnétique H et le tronçon parcouru par le courant continu I. En d'autres termes, les quatre couples aimant/nappe concourent à créer des forces dites de Laplace dirigées toutes dans la même direction, provoquant ainsi une effort global de répulsion entre l'ensemble constitué des deux 2865077 - 14 - poutres P1, P2, et des quatre aimants A1, A2, Al,, A2, d'une part, et l'ensemble constitué des quatre nappes N1, N2, N1, N2, d'autre part.  Indeed, the direction of the current traversing the sheet is such that the forces, called Laplace, generated by the magnetic field created by the corresponding magnet, are all in the same direction, knowing that they are perpendicular to the plane defined by the magnetic field H and the section traversed by the direct current I. In other words, the four couples magnet / sheet combine to create so-called Laplace forces all directed in the same direction, thus causing an overall repulsion force between the set consisting of two beams P1, P2, and four magnets A1, A2, Al ,, A2, on the one hand, and the set consisting of four plies N1, N2, N1, N2, other go.

Afin d'améliorer l'effet d'induction créé par le champ magnétique des susdits aimants A1, A2, Al,, A2>, des tôles, en matériau magnétique, tel du fer doux, seront disposées entre les tronçons constituant les nappes, parallèlement au plan défini par le champ magnétique H et le tronçon parcouru par le courant continu I; ainsi le champ magnétique se referme entre les poutres et les tôles en regard; par ailleurs elles permettent de loger, non pas un seul tronçon, mais une nappe constituée d'une pluralité de tronçons, disposés parallèlement au premier tronçon situé en regard de l'aimant correspondant, et à distance croissante dudit premier tronçon en fonction du remplissage de l'espace entre les deux tôles consécutives.  In order to improve the induction effect created by the magnetic field of the aforesaid magnets A1, A2, Al ,, A2>, sheets made of magnetic material, such as soft iron, will be arranged between the sections constituting the sheets, in parallel with each other. in the plane defined by the magnetic field H and the section traversed by the direct current I; thus the magnetic field closes between the beams and the sheets facing each other; Moreover, they make it possible to accommodate, not only a single section, but a sheet constituted by a plurality of sections, arranged parallel to the first section situated opposite the corresponding magnet, and at increasing distance from said first section as a function of the filling of the space between the two consecutive sheets.

Avantageusement, on utilisera des tôles FeSi à grains orientés dans le cas de machines électriques tournantes dont le rotor est équipé d'aimants permanents.  Advantageously, grain-oriented FeSi plates will be used in the case of rotating electrical machines whose rotor is equipped with permanent magnets.

La longueur desdites tôles sera identique à la longueur desdites poutres P1, P2; la largeur sera définie par la structure mécanique choisie et les caractéristiques électromagnétiques du dispositif; l'épaisseur sera également fonction des caractéristiques électromagnétiques du dispositif.  The length of said sheets will be identical to the length of said beams P1, P2; the width will be defined by the mechanical structure chosen and the electromagnetic characteristics of the device; the thickness will also be a function of the electromagnetic characteristics of the device.

La distance séparant le rebord des tôles en regard des aimants est égale à DEF; cette distante est définie comme étant l'entrefer séparant les pôles magnétiques de l'inducteur constitué des poutres P1, P2 et des aimants A1, A2, Al,, A2, d'une part, et de l'induit constitué des nappes N1, N2, N1,, N2, et des tôles séparant lesdites nappes d'autre part.  The distance separating the edge of the sheets facing the magnets is equal to DEF; this distance is defined as being the gap separating the magnetic poles of the inductor constituted by the beams P1, P2 and the magnets A1, A2, Al, A2, on the one hand, and the armature constituted by the layers N1, N2, N1 ,, N2, and sheets separating said plies on the other hand.

De manière à permettre l'alimentation électrique des différents tronçons actifs avec le même courant continu I, et ce en respectant les conditions de cohérence des forces dites de Laplace, de sorte qu'elles concourent toutes dans 2865077 - 15 - le même sens, lesdites tôles seront en forme de U; les sommets des branches du U sont en regard des aimants, l'intervalle entre les deux branches du U est équivalent à la distance séparant les aimants solidaires d'une même poutre. Ainsi, l'espace séparant les deux branches du U, permet de relier les tronçons parcourus par le courant continu I dans la même direction, le décalage entre les tronçons concernés étant sensiblement équivalent au pas inter pôles, c'est-à-dire à la distance séparant les deux poutres P1, P2.  In order to allow the power supply of the various active sections with the same direct current I, and this in compliance with the conditions of consistency of the so-called Laplace forces, so that they all compete in the same direction, said sheets will be U-shaped; the vertices of the branches of the U are opposite magnets, the interval between the two branches of the U is equivalent to the distance separating the magnets integral with the same beam. Thus, the space separating the two branches of the U makes it possible to connect the sections traversed by the direct current I in the same direction, the offset between the sections concerned being substantially equivalent to the inter-pole pitch, that is to say to the distance separating the two beams P1, P2.

Dans l'exemple, représenté sur la figure 4, trois groupes A, B, C de huit tôles 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 en U, parallèle entre elles, constituent un secteur d'induit, permettant de définir un exemple de bobinage respectant les conditions de cohérence définies précédemment.  In the example, shown in FIG. 4, three groups A, B, C of eight U-shaped plates 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, parallel to one another, constitute an armature sector, to define an example of winding respecting the consistency conditions defined above.

Les vingt quatre tôles sont repérées 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A, 1B22B33B, 4B55B66B77B88B, 1c, 2c, 3c, 4c, 5c, 6c, 7c, 8cÉ Chacune des susdites tôles comprend deux branches séparées d'un intervalle précédemment défini; ainsi un même conducteur électrique peut passer entre les premières branches de deux tôles consécutives puis entre les deuxièmes branches d'autres tôles consécutives.  The twenty four plates are labeled 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A, 1B22B33B, 4B55B66B77B88B, 1c, 2c, 3c, 4c, 5c, 6c, 7c, 8cE. Each of the above-mentioned plates comprises two separate branches of a previously defined interval; thus the same electrical conductor can pass between the first branches of two consecutive sheets and between the second branches of other consecutive sheets.

La distance entre lesdites premières branches des deux premières tôles consécutives et lesdites deuxièmes branches des deux deuxièmes tôles consécutives est sensiblement égale au pas inter pôles; dans le cas présent le pas inter pôle est équivalent à la longueur de l'empilement de tôles d'un même groupe, soit A ou B ou C. Ainsi un conducteur électrique COI est enroulé autour des tôles en passant dans chaque intervalle séparant deux tôles consécutives comme suit: - en entrant, passage du conducteur COI entre les deux premières branches des tôles 2B et 3B, passage entre les deux deuxièmes branches des tôles 2c et 3c, - passage entre les deux deuxièmes branches des tôles 8B et 1 c, 2865077 - 16 passage entre les deux premières branches des tôles 8A et 1B, passage entre les deux premières branches des tôles 3B et 4B, passage entre les deux deuxièmes branches des tôles 3c et 4c, passage entre les deux deuxièmes branches des tôles 7B et 813, passage entre les deux premières branches des tôles 7A et 8A, et ainsi de suite, le conducteur électrique sortant entre les premières branches des tôles 2A et 3A; cet ensemble constitue un premier bobinage.  The distance between said first branches of the first two consecutive sheets and said second branches of the two consecutive second sheets is substantially equal to the inter-pole pitch; in this case, the inter-pole pitch is equivalent to the length of the stack of laminations of the same group, ie A or B or C. Thus, an electrical conductor COI is wound around the plates passing through each interval separating two sheets consecutive as follows: - on entering, passage of the conductor COI between the two first branches of the sheets 2B and 3B, passage between the two second branches of the sheets 2c and 3c, - passage between the two second branches of the sheets 8B and 1c, 2865077 - 16 passage between the two first branches of the sheets 8A and 1B, passage between the two first branches of the sheets 3B and 4B, passage between the two second branches of the sheets 3c and 4c, passage between the two second branches of the sheets 7B and 813, passage between the first two branches of the plates 7A and 8A, and so on, the electrical conductor exiting between the first branches of the sheets 2A and 3A; this set constitutes a first winding.

Un second conducteur CO2 est enroulé de la même manière que précédemment en entrant entre les deux premières branches des tôles 2c et 3c et suivant un cheminement identique au précédent pour constituer un second bobinage.  A second conductor CO2 is wound in the same manner as before by entering between the first two branches of the sheets 2c and 3c and following a path identical to the previous to form a second winding.

On s'aperçoit que ce type de bobinage, à partir d'un seul conducteur électrique CO1, CO2, génère des tronçons actifs groupés par sept, chaque groupe étant séparé par un intervalle entre deux tôles consécutives, et dont les directions du courant circulant dans lesdits tronçons sont conformes aux conditions de cohérence définies précédemment. En effet, concernant le premier conducteur CO1, le bobinage obtenu permet  It can be seen that this type of winding, from a single electrical conductor CO1, CO2, generates active sections grouped by seven, each group being separated by a gap between two consecutive sheets, and whose directions of the current flowing in said sections comply with the coherence conditions defined above. Indeed, concerning the first conductor CO1, the winding obtained allows

d'obtenir: É au niveau des premières branches: sept tronçons entrants: entre 2B et 3B, entre 3B et 4B, entre 4B et 513, entre 5B et 6B, entre 6B et 7B, entre 7B et 8B, entre 8B et lc, sept tronçons sortants: 30 2865077 - 17- entre 2A et 3A, entre 3A et 4A, entre 4A et 5A, entre 5A et 6A, entre 6A et 7A, entre 7A et 8A, entre 8A et 1B.  to obtain: É at the level of the first branches: seven incoming sections: between 2B and 3B, between 3B and 4B, between 4B and 513, between 5B and 6B, between 6B and 7B, between 7B and 8B, between 8B and 1c, seven outgoing sections: between 2A and 3A, between 3A and 4A, between 4A and 5A, between 5A and 6A, between 6A and 7A, between 7A and 8A, between 8A and 1B.

É an niveau des deuxièmes branches: sept tronçons entrants: entre 2B et 3B, entre 3B et 4B, entre 4B et 5B, entre 5B et 6B, entre 6B et 7B, entre 7B et 8B, entre 8B et 1 c, sept tronçons sortants: entre 2c et 3c, entre 3c et 4C, entre 4c et 5c, entre 5c et 6c, entre 6c et 7c, entre 7c et 8c, entre 8c et la suivante.  At the level of the second branches: seven incoming sections: between 2B and 3B, between 3B and 4B, between 4B and 5B, between 5B and 6B, between 6B and 7B, between 7B and 8B, between 8B and 1c, seven outgoing sections between 2c and 3c, between 3c and 4c, between 4c and 5c, between 5c and 6c, between 6c and 7c, between 7c and 8c, between 8c and the following.

Bien entendu le nombre de huit branches est donné à titre d'exemple, permettant de définir le cheminement du conducteur électrique COI entre les tôles constituant l'induit; ce nombre est fonction de la structure choisie, définie notamment par la distance inter pôles et l'épaisseur des tôles.  Of course the number of eight branches is given by way of example, to define the path of the electrical conductor COI between the sheets constituting the armature; this number is a function of the chosen structure, defined in particular by the inter-pole distance and the sheet thickness.

2865077 -18- L'avantage de ce type de bobinage est de permettre la réalisation de boucles en huit translaté d'un demi secteur, ainsi que le rapprochement des branches du U, et par conséquent la diminution des dimensions des tôles et de leur poids. Par ailleurs, dans le cas de forts courants, et notamment pour la réalisation de machines tournantes, il sera possible de positionner les conducteurs électriques dans un premier temps puis d'insérer les tôles dans les espaces réservés adéquats.  The advantage of this type of winding is to allow the realization of loops eight translated half a sector, and the approximation of the branches of the U, and therefore the reduction of the dimensions of the sheets and their weight . Moreover, in the case of strong currents, and especially for the realization of rotating machines, it will be possible to position the electrical conductors first and then insert the sheets in the appropriate spaces.

Par ailleurs, l'alimentation séquentielle d'un premier bobinage, puis du second bobinage permet ainsi à chaque pôle de survoler des tronçons actifs de même type, à savoir des tronçons entrants ou des tronçons sortants et ainsi de produire un effet de répulsion de proche en proche, lequel effet de répulsion provoque le déplacement de l'induit par rapport à l'inducteur.  Moreover, the sequential feeding of a first winding, then of the second winding, allows each pole to fly over active sections of the same type, namely incoming sections or outgoing sections and thus to produce a repulsive effect of close in near, which repulsion effect causes the displacement of the armature relative to the inductor.

Ainsi l'association d'une pluralité de conducteurs d'excitation ou induit bobiné et de deux paires de pôles magnétiques de polarité alternée, disposées respectivement dans deux parties d'extrémité longitudinales orientées parallèlement à l'axe de rotation d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, de sorte que le flux magnétique circule sensiblement selon le plan médian de chacune des deux susdites parties d'extrémité, sachant que la pluralité de conducteurs ont des parties actives s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de rotation d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, et déposées entre des tôles minces espacées étroitement, lesquelles sont disposées parallèlement aux deux plans médians des susdites parties d'extrémité, de sorte que le flux magnétique généré par les susdites paires de pôles magnétiques circulant dans les susdits plans médians se referme dans les tôles minces formant l'induit bobiné, sachant que la pluralité de conducteurs d'excitation ou induit bobiné et des paires de pôles magnétiques forment des circuits magnétiques à entrefers dans 2865077 - 19 - lesquels le flux magnétique circule sensiblement selon le plan médian des susdites parties d'extrémité, constitue le dispositif actionneur ou générateur, à excitation permanente multipolaire, et à courant continu ou commuté, réagissant à la force de répulsion magnétique selon l'invention.  Thus, the combination of a plurality of excitation conductors or wound inductors and two pairs of alternating polarity magnetic poles disposed respectively in two longitudinal end portions oriented parallel to the axis of rotation of a rotating machine or perpendicularly to the direction of movement of a linear machine, so that the magnetic flux flows substantially along the median plane of each of the two said end portions, knowing that the plurality of conductors have active portions extending substantially parallel to the axis of rotation of a machine rotating or perpendicular to the direction of movement of a linear machine, and deposited between narrow sheets closely spaced, which are arranged parallel to the two median planes of said end portions, so that the magnetic flux generated by the aforementioned pairs of magnetic poles flowing in the The aforesaid median planes is closed in the thin sheets forming the wound coil, knowing that the plurality of excitation conductors or wound inductors and pairs of magnetic poles form magnetic circuits with air gaps in which the magnetic flux circulates. substantially along the median plane of the aforesaid end portions, constitutes the actuator or generator device, with permanent multipolar excitation, and direct or switched current, reacting to the magnetic repulsion force according to the invention.

L'intégration de plusieurs actionneurs ou générateurs, tels que décrits précédemment pourra constituer un premier exemple de machine tournante.  The integration of several actuators or generators, as described above, may constitute a first example of a rotating machine.

Dans l'exemple représenté sur les figures 5 et 6, la machine tournante est constituée d'une culasse externe 1 qui forme une cage globalement cylindrique et constitue une sorte de stator externe ST.  In the example shown in Figures 5 and 6, the rotating machine consists of an outer yoke 1 which forms a generally cylindrical cage and is a kind of external ST stator.

A l'intérieur de la culasse, un noyau interne est monté rotatif autour d'un axe central A; ledit noyau interne comprend un arbre 2, monté en rotation sur deux paliers 3, 4, à glissement ou à roulement, et immobilisé en translation; ledit noyau constitue une sorte de rotor interne RO.  Inside the cylinder head, an inner core is rotatably mounted about a central axis A; said inner core comprises a shaft 2, rotatably mounted on two bearings 3, 4, sliding or rolling, and immobilized in translation; said core constitutes a kind of internal rotor RO.

Le susdit noyau interne est constitué d'un cylindre 5 entourant le susdit arbre 2, lequel cylindre 5 est réalisé en matériau amagnétique, tel de l'aluminium; des cavaliers magnétiques 6, solidaires dudit cylindre 5, sont disposés suivant des génératrices sur le pourtour du cylindre 5.  The aforesaid inner core consists of a cylinder 5 surrounding the aforesaid shaft 2, which cylinder 5 is made of non-magnetic material, such as aluminum; magnetic jumpers 6, integral with said cylinder 5, are arranged in generatrices on the periphery of the cylinder 5.

Chaque cavalier 6 comprend une poutre 7, en matériau magnétique présentant une perméabilité élevée, tel du fer doux, et deux aimants A1, A2, de polarité magnétique opposée, lesquels aimants A1, A2, sont solidaires de la poutre 7, au niveau de chacune de ses extrémités. La conception des aimants permet d'obtenir une très forte aimantation avec des aimants de masse et de dimensions réduites. L'adoption de tels aimants puissants et légers permet avantageusement d'envisager de disposer les pôles d'aimantation permanente sur la partie rotative de la machine tournante avec une inertie réduite.  Each jumper 6 comprises a beam 7, made of magnetic material having a high permeability, such as soft iron, and two magnets A1, A2, of opposite magnetic polarity, which magnets A1, A2, are integral with the beam 7, at each level. from its ends. The design of the magnets makes it possible to obtain a very strong magnetization with magnets of mass and reduced dimensions. The adoption of such powerful and lightweight magnets advantageously allows to consider arranging the permanent magnet poles on the rotating part of the rotating machine with a reduced inertia.

La culasse 1 porte au niveau de son pourtour intérieur, une série de tôles 8 en forme de U, disposées radialement comme des ailettes rayonnantes; chaque 2865077 - 20 - tôle 8 est disposée suivant un demi-plan sagittal, c'est-à-dire un demi- plan radial passant par l'axe A; lesdites tôles 8 sont réalisées en matériau magnétique présentant une perméabilité la plus élevée possible, comme des tôles en fer étamé ou en ferrite; selon une variante, les tôles 8 sont en alliage fer silicium à grains orientés. Les tôles 8 en forme de lettre U, ont leurs deux branches du U dirigées vers l'axe A. De même, les susdits cavaliers magnétiques 6, constitués des poutres 7 et des aimants A1, A2, situés à chaque extrémité desdites poutres 7, ont une forme de lettre U, les deux branches du U étant dirigées vers les tôles 8.  The cylinder head 1 carries at its inner periphery, a series of U-shaped plates 8 arranged radially like radiating fins; each sheet 8 is arranged along a sagittal half-plane, that is to say a radial half-plane passing through the axis A; said sheets 8 are made of magnetic material having the highest permeability possible, such as tin-plated iron sheets or ferrite; alternatively, the plates 8 are grain oriented silicon alloy grain. The sheets 8 in the form of a letter U have their two branches of the U directed towards the axis A. Similarly, the aforesaid magnetic jumpers 6, constituted by the beams 7 and the magnets A1, A2, located at each end of said beams 7, have a letter shape U, the two branches of the U being directed towards the plates 8.

Les longueurs des tôles 8, suivant l'axe A, sont équivalentes aux longueurs des poutres 7; la largeur de chacune des branches du U desdites tôles 8 est égale à la longueur des aimants A1, A2, disposés aux extrémités des poutres 7; ainsi les deux branches polaires de chaque cavalier magnétique 6 du rotor RO sont disposées vis-à-vis des deux extrémités correspondantes des tôles 8 du stator ST; la distance radiale qui sépare l'extrémité des branches du U des tôles 8 et la face libre des aimants A1, A2, constitue l'entrefer entre le rotor RO et le stator ST; cet entrefer est par conséquent égale à la moitié de l'écart entre le diamètre interne de l'induit que constitue le stator ST, et le diamètre extérieur de l'inducteur que constitue le rotor RO.  The lengths of the sheets 8, along the axis A, are equivalent to the lengths of the beams 7; the width of each of the branches of the U of said plates 8 is equal to the length of the magnets A1, A2, disposed at the ends of the beams 7; thus the two pole branches of each magnetic jumper 6 of the rotor RO are arranged vis-à-vis the two corresponding ends of the plates 8 of the ST stator; the radial distance which separates the end of the branches of the U from the plates 8 and the free face of the magnets A1, A2 constitutes the gap between the rotor RO and the stator ST; this air gap is therefore equal to half of the difference between the internal diameter of the armature that constitutes the stator ST, and the outer diameter of the inductor that constitutes the rotor RO.

Entre les différentes tôles, des tronçons actifs 9 sont disposés sensiblement parallèlement à l'axe A et remplissent l'espace tronconique défini par les deux tôles adjacentes, le diamètre interne de l'induit que constitue le stator ST, et le diamètre interne de la culasse 1. Lesdits tronçons sont réalisés à partir d'un bobinage d'un conducteur électrique, lequel bobinage pourra être réalisé d'une manière identique à celle décrite précédemment. Ainsi les nappes de conducteurs électriques sont bobinées autour des premières et deuxièmes branches du U que constituent les tôles 8.  Between the various sheets, active sections 9 are arranged substantially parallel to the axis A and fill the frustoconical space defined by the two adjacent sheets, the internal diameter of the armature that constitutes the stator ST, and the internal diameter of the cylinder head 1. Said sections are made from a winding of an electrical conductor, which winding can be performed in a manner identical to that described above. Thus the layers of electrical conductors are wound around the first and second branches of the U that constitute the sheets 8.

2865077 - 21 - Avantageusement, il est prévu que le bobinage soit effectué à partir d'un outil de positionnement des conducteurs électriques et par voie de conséquence des fines tôles, actionneur par actionneur, une résine imprégnant au moins partiellement les fines tôles d'induit dans le stator ST, le susdit outil étant préalablement ôté.  Advantageously, it is provided that the winding is carried out from a tool for positioning the electrical conductors and consequently thin sheets, actuator by actuator, a resin at least partially impregnating the thin armature plates. in the stator ST, the aforesaid tool being removed beforehand.

En effet, la réduction de l'épaisseur des tôles 8 empêche avantageusement l'apparition de courants de Foucault générateurs de pertes énergétiques dues aux variations spatiale et/ou temporelle du flux magnétique dans une masse conductrice électriquement.  Indeed, the reduction of the thickness of the sheets 8 advantageously prevents the appearance of eddy currents generating energy losses due to the spatial and / or temporal variations of the magnetic flux in an electrically conductive mass.

Selon une variante, plusieurs tôles très minces sont accolées en groupe pour constituer une tôle feuilletée d'épaisseur plus importante.  According to one variant, a plurality of very thin sheets are joined together in groups to form a laminated sheet of greater thickness.

Selon une variante, la branche centrale du U que constitue les tôles 8, pourra être renforcée par une entretoise située sur une face de chacune des tôles et dont l'épaisseur est équivalente à la distance entre deux tôles successives, ou par une entretoise comportant une fente dans laquelle se loge la tôle et dont l'épaisseur est équivalente au pas entre deux tôles successives. Chacune de ces entretoises, de longueur supérieure à la tôle associée, permettant ainsi la mise en butée de ladite tôle, est en contact thermique avec la surface interne de la culasse 1; le matériau qui les constitue est de préférence en matériau magnétique, fer pur ou ferrite et permet ainsi de limiter la saturation de l'induction magnétique au niveau de la périphérie des tôles 8.  According to a variant, the central branch of the U that constitutes the sheets 8, may be reinforced by a spacer located on one face of each of the sheets and whose thickness is equivalent to the distance between two successive sheets, or by a spacer comprising a slot in which is housed the sheet and whose thickness is equivalent to the pitch between two successive sheets. Each of these spacers, of greater length than the associated sheet, thus enabling the abutment of said sheet, is in thermal contact with the internal surface of the yoke 1; the material constituting them is preferably of magnetic material, pure iron or ferrite and thus makes it possible to limit the saturation of the magnetic induction at the periphery of the sheets 8.

Ainsi selon ce premier mode de réalisation, chaque association d'un cavalier magnétique 6 du rotor RO, ou inducteur, et de au moins une tôle plane 8 du stator ST, ou induit, forme un circuit magnétique comportant deux entrefers dans lesquels le flux magnétique circule radialement.  Thus according to this first embodiment, each combination of a magnetic jumper 6 of the rotor RO, or inductor, and of at least one flat sheet 8 of the stator ST, or induced, forms a magnetic circuit comprising two air gaps in which the magnetic flux circulates radially.

Il est prévu selon l'invention, que les cavaliers qui se succèdent à la périphéries du cylindre 5, présentent des aimantations alternées, c'est-àdire 2865077 - 22 - que le cavalier 6 présentant une face Nord et une face Sud, est suivi et précédé par des cavaliers présentant une face Sud et une face Nord, et ainsi de suite; d'autres dispositions d'aimantation peuvent être adoptées, par exemple une alternance d'aimantation de deux cavaliers en deux cavaliers ou une période de plusieurs cavaliers.  It is provided according to the invention, that the riders that succeed one another on the periphery of the cylinder 5, have alternating magnetizations, that is to say, that the rider 6 having a North face and a South face, is followed 2865077 - 22 - and preceded by riders with a south face and a north face, and so on; other magnetization arrangements may be adopted, for example an alternation of magnetization of two jumpers in two jumpers or a period of several jumpers.

Le dispositif selon l'invention, comporte donc un nombre pair P = 2 N de cavaliers magnétiques 6, chaque cavalier comportant une paire de pôles opposés Nord et Sud. Le dispositif comporte donc un nombre de pôles égal à : 2 P = 4 N; ce nombre et cette disposition polaire définissent des secteurs angulaires au nombre de P = 2 N. Dans l'exemple représenté sur la figure 7, la machine tournante est constituée d'une culasse externe 1 qui forme une cage globalement cylindrique et 15 constitue une sorte de stator externe ST.  The device according to the invention therefore comprises an even number P = 2 N of magnetic jumpers 6, each jumper comprising a pair of opposite north and south poles. The device therefore comprises a number of poles equal to: 2 P = 4 N; this number and this polar arrangement define angular sectors with the number of P = 2 N. In the example represented in FIG. 7, the rotating machine consists of an outer yoke 1 which forms a generally cylindrical cage and constitutes a kind external stator ST.

A l'intérieur de la culasse, un noyau interne est monté rotatif autour d'un axe central A; ledit noyau interne comprend un arbre 2, monté en rotation sur deux paliers 3, 4, à glissement ou à roulement, et immobilisé en translation; ledit noyau interne constitue une sorte de rotor interne RO.  Inside the cylinder head, an inner core is rotatably mounted about a central axis A; said inner core comprises a shaft 2, rotatably mounted on two bearings 3, 4, sliding or rolling, and immobilized in translation; said inner core constitutes a kind of internal rotor RO.

Le susdit noyau interne est constitué d'une pluralité de montants 5, s'étendant radialement et prolongés de bras 6, s'étendant axialement. Chaque ensemble constitué d'un montant 5 et d'un bras 6, en forme de lettre L renversé, solidaire de l'arbre 2, constitue une pièce polaire PO, réalisée en matériau magnétique présentant une perméabilité élevée, tel du fer doux.  The aforesaid inner core consists of a plurality of uprights 5, extending radially and extended axially extending arms 6. Each assembly consisting of an upright 5 and an arm 6, in the form of an inverted letter L, integral with the shaft 2, constitutes a pole piece PO, made of magnetic material having a high permeability, such as soft iron.

L'intégration d'une pluralité de pièces polaires PO de masse réduite et de forte perméabilité magnétique, disposées d'une manière rayonnante sur le pourtour de l'arbre 2, dans l'espace annulaire défini par la culasse 1, autorise la constitution d'une partie rotative de la machine tournante avec une inertie réduite.  The integration of a plurality of polar pieces PO of reduced mass and high magnetic permeability, arranged in a radiating manner around the periphery of the shaft 2, in the annular space defined by the yoke 1, allows the constitution of a rotating part of the rotating machine with reduced inertia.

2865077 - 23 - La culasse 1 porte au niveau de la face opposée aux bras 5 du noyau interne, une série de tôles 7 en forme de lettre L, disposées radialement comme des ailettes rayonnantes; chaque tôle 7 est disposée suivant un demi-plan sagittal, c'est-à-dire un demi-plan radial passant par l'axe A; lesdites tôles 7 sont réalisées en matériau magnétique présentant une rémanence la plus faible possible, comme des tôles en fer étamé ou en ferrite; selon une variante, les tôles 7 sont en alliage fer silicium à grains orientés. Les tôles 7 en forme de lettre L, ont leur montant du L dirigé radialement et leur base du L dirigée axialement.  2865077 - 23 - The cylinder head 1 door at the opposite side to the arms 5 of the inner core, a series of sheets 7 in the form of letter L, arranged radially as radiating fins; each sheet 7 is disposed along a half-sagittal plane, that is to say a half-radial plane passing through the axis A; said sheets 7 are made of magnetic material having the lowest remanence possible, such as tinplate iron sheets or ferrite; alternatively, the plates 7 are grain oriented silicon alloy grain. The sheets 7 in the form of letter L, have their amount of L directed radially and their base L axially.

Avantageusement, lesdites tôles en forme de lettre L seront réalisées à partir d'une tôle de forme rectangulaire constituant la base du L, laquelle est pincée dans une tôle pliée suivant un axe perpendiculaire à l'axe A, celle-ci constituant le montant du L. Ainsi la lettre L que constituent les pièces polaires PO, et la lettre L que constituent les tôles 7 sont symétriques autour d'un pôle sensiblement centré dans la section rectangulaire interne formé par la culasse 1, autour de l'arbre 2.  Advantageously, said letter-shaped sheets L will be made from a sheet of rectangular shape constituting the base of the L, which is pinched in a folded sheet along an axis perpendicular to the axis A, which constitutes the amount of the L. Thus the letter L that constitute the pole pieces PO, and the letter L that constitute the sheets 7 are symmetrical about a pole substantially centered in the internal rectangular section formed by the yoke 1, around the shaft 2.

Les longueurs des tôles 7, suivant l'axe A, sont sensiblement plus faibles que les longueurs des bras 6 des pièces polaires PO; les hauteurs des tôles 7 sont sensiblement plus faibles que les longueurs des montants 5 des pièces polaires PO; la distance radiale qui sépare l'extrémité des tôles 7 des bras 6, constitue un premier entrefer entre le rotor RO et le stator ST; la distance axiale qui sépare l'extrémité des tôles 7 des montants 5, constitue un second entrefer entre le rotor RO et le stator ST.  The lengths of the sheets 7 along the axis A are substantially smaller than the lengths of the arms 6 of the pole pieces PO; the heights of the plates 7 are substantially lower than the lengths of the uprights 5 of the pole pieces PO; the radial distance separating the end of the plates 7 of the arms 6 constitutes a first air gap between the rotor RO and the stator ST; the axial distance separating the end of the plates 7 of the uprights 5 constitutes a second air gap between the rotor RO and the stator ST.

Des nappes de conducteurs électriques sont bobinées autour des montants des lettres L que constituent les tôles 7; ainsi des tronçons actifs 8 sont disposés sensiblement parallèlement à l'axe A et remplissent l'espace tronconique défini par les deux tôles adjacentes, le diamètre externe de l'induit que 2865077 - 24 - constitue l'ensemble des tôles 7, et la longueur interne du montant du L que constituent les tôles 7; bien entendu un espace entre les tôles 7 et la face interne correspondante de la culasse 1 est prévu pour permettre le bobinage des nappes de conducteurs électriques. Par ailleurs le bobinage desdites nappes pourra être réalisé d'une manière identique à celle décrite précédemment.  Layers of electrical conductors are wound around the amounts of the letters L that constitute the sheets 7; and active sections 8 are arranged substantially parallel to the axis A and fill the frustoconical space defined by the two adjacent plates, the outer diameter of the armature 2865077 - 24 - which constitutes the set of plates 7, and the length internal of the amount of the L that constitute the plates 7; of course a space between the plates 7 and the corresponding inner face of the yoke 1 is provided to allow the winding of the layers of electrical conductors. Moreover, the winding of said plies may be performed in a manner identical to that described above.

Avantageusement, l'ensemble des tôles 7 et des nappes de conducteurs électriques sera imprégné par une résine et rendu solidaire de la susdite face interne de la culasse 1; bien entendu, la réduction de l'épaisseur des tôles 7 empêche avantageusement l'apparition de courants de Foucault.  Advantageously, the set of sheets 7 and layers of electrical conductors will be impregnated with a resin and secured to the aforesaid inner face of the yoke 1; of course, the reduction of the thickness of the sheets 7 advantageously prevents the appearance of eddy currents.

Par ailleurs, un second bobinage 9, dit d'excitation, est réalisé dans le volume torique, de section rectangulaire, situé dans l'espace laissé disponible entre les pièces polaires PO d'une part, et l'ensemble des tôles 7 et des nappes de conducteurs électriques qui constituent l'induit d'autre part. Ledit bobinage 9 est constitué de spires circulaires centrées autour dé l'axe A; il est par ailleurs solidaire du susdit induit et constitue un inducteur; en effet, il génère un champ magnétique essentiellement axial, lequel champ magnétique se referme par les montants 5, les bras 6 et traverse les tronçons actifs 8 dans une direction perpendiculaire auxdits tronçons actifs 8, tout en étant contenu dans le demi-plan sagittal passant par l'axe A. En comparant la structure proposée selon le premier mode de réalisation et celle constituant le second mode de réalisation, compte tenu de la présence d'un seul bobinage inducteur 9, il convient de supprimer une pièce polaire PO sur deux; tous les pôles en déplacement sur une même face des tôles 7 devant porter la même polarité. Ceci pourrait provoquer une diminution de l'efficacité de la machine tournante; il convient néanmoins de remarquer que le champ magnétique d'un inducteur bobiné est voisin du double de celui généré par des aimants permanents performants.  Moreover, a second winding 9, called excitation, is made in the toric volume, of rectangular section, located in the space left between the pole pieces PO on the one hand, and the set of plates 7 and layers of electrical conductors that constitute the armature on the other hand. Said winding 9 consists of circular turns centered around the axis A; it is also integral with the aforesaid induced and constitutes an inductor; indeed, it generates a substantially axial magnetic field, which magnetic field is closed by the uprights 5, the arms 6 and through the active sections 8 in a direction perpendicular to said active sections 8, while being contained in the sagittal half-plane passing by the axis A. Comparing the proposed structure according to the first embodiment and that constituting the second embodiment, taking into account the presence of a single inductor coil 9, it is necessary to remove one pole piece PO on two; all the poles moving on the same face of the plates 7 to have the same polarity. This could cause a decrease in the efficiency of the rotating machine; it should nevertheless be noted that the magnetic field of a wound inductor is close to twice that generated by high performance permanent magnets.

2865077 - 25 - Compte tenu de la structure de l'inducteur constitué du bobinage 9, on peut considérer que ladite structure est celle d'une machine tournante unipolaire.  Given the structure of the inductor constituted by the coil 9, it can be considered that said structure is that of a unipolar rotating machine.

Selon une variante, les susdites tôles 7 pourront être en forme de lettre I; selon une autre variante, les susdites tôles 7 pourront être en forme de lettre U; selon cette dernière variante, la machine tournante sera bipolaire.  According to one variant, the aforesaid sheets 7 may be in the form of a letter I; according to another variant, the aforesaid sheets 7 may be in the form of letter U; according to this last variant, the rotating machine will be bipolar.

Dans l'exemple représenté sur la figure 8, la machine tournante est constituée 10 d'une culasse externe 1 qui forme une cage globalement cylindrique et constitue une sorte de stator externe ST.  In the example shown in FIG. 8, the rotating machine is constituted by an outer yoke 1 which forms a generally cylindrical cage and constitutes a kind of external stator ST.

A l'intérieur de la culasse, un noyau interne est monté rotatif autour d'un axe central A; ledit noyau interne comprend un arbre 2, monté en rotation sur deux paliers 3, 4, à glissement ou à roulement, et immobilisé en translation; ledit noyau interne constitue une sorte de rotor interne RO.  Inside the cylinder head, an inner core is rotatably mounted about a central axis A; said inner core comprises a shaft 2, rotatably mounted on two bearings 3, 4, sliding or rolling, and immobilized in translation; said inner core constitutes a kind of internal rotor RO.

Le susdit noyau interne est constitué d'une pluralité de pièces polaires PO solidaires de l'arbre 2, en forme de lettre T, réalisées en matériau magnétique présentant une perméabilité élevée, tel du fer doux.  The aforesaid inner core consists of a plurality of pole pieces PO integral with the shaft 2, in the form of a letter T, made of magnetic material having a high permeability, such as soft iron.

L'intégration d'une pluralité de pièces polaires PO de masse réduite et de forte perméabilité magnétique, disposées d'une manière rayonnante sur le pourtour de l'arbre 2, dans l'espace annulaire défini par la culasse 1, autorise la constitution d'une partie rotative de la machine tournante avec une inertie réduite.  The integration of a plurality of polar pieces PO of reduced mass and high magnetic permeability, arranged in a radiating manner around the periphery of the shaft 2, in the annular space defined by the yoke 1, allows the constitution of a rotating part of the rotating machine with reduced inertia.

Dans les deux volumes, laissés disponibles, entre les pièces polaires PO et l'espace interne de la culasse 1, deux ensembles, constitués chacun de tôles 7a, 7b en forme de lettre L comportant des nappes de conducteurs électriques 8a, 8b et d'un bobinage d'excitation 9a, 9b de forme torique, sont disposés symétriquement de part et d'autre du montant 5 de la lettre T que constituent les pièces polaires P0.  In the two volumes, left available, between the pole pieces PO and the internal space of the cylinder head 1, two sets, each consisting of laminations 7a, 7b in the form of a letter L comprising electrical conductor layers 8a, 8b and a toroidal excitation winding 9a, 9b are arranged symmetrically on either side of the upright 5 of the letter T which constitute the pole pieces P0.

2865077 - 26 - Ainsi chacun des susdits ensembles est de structure équivalente à celle décrite précédemment concernant le deuxième mode de réalisation, et est disposé de manière symétrique par rapport à un plan médian, perpendiculaire à l'axe A, défini par le montant de la lettre T que constituent les pièces polaires PO.  Thus, each of the aforementioned assemblies is of equivalent structure to that described above for the second embodiment, and is arranged symmetrically with respect to a median plane, perpendicular to the axis A, defined by the amount of the letter T that constitute the polar pieces PO.

On peut considérer que la susdite structure est celle d'une machine tournante unipolaire double.  It can be considered that the aforementioned structure is that of a double unipolar rotating machine.

Selon une variante, l'arbre 2 pourra comporter un alésage et un moyen conventionnel d'entraînement en rotation; cette variante constitue une structure dite "pancake" ; dans ce cas, l'arbre 2 est rendu solidaire d'un arbre d'entraînement externe par rapport à la machine tournante, le stator ST étant lui-même solidaire de la structure externe par rapport à la machine tournante.  According to one variant, the shaft 2 may comprise a bore and a conventional means of rotation drive; this variant constitutes a so-called "pancake" structure; in this case, the shaft 2 is secured to an external drive shaft with respect to the rotating machine, the stator ST being itself integral with the external structure with respect to the rotating machine.

On peut observer que dans tous les modes de réalisation de l'invention, la disposition des tronçons actifs des conducteurs électriques dans un demi-plan radial entre les tôles et dans une direction perpendiculaire au champ magnétique inscrit également dans le demi-plan radial, permet d'obtenir de façon essentielle une force motrice tangentielle à la direction de rotation, ce qui maximalise l'efficacité de la machine tournante.  It can be observed that in all the embodiments of the invention, the arrangement of the active portions of the electrical conductors in a radial half-plane between the sheets and in a direction perpendicular to the magnetic field also inscribed in the radial half plane allows to obtain essentially a driving force tangential to the direction of rotation, which maximizes the efficiency of the rotating machine.

Diverses dispositions et interconnexions de nappes conductrices peuvent être envisagées, telle qu'une succession de nappes décalées progressivement et alimentées séquentiellement pour déplacer progressivement la polarité du stator, ou bien une interconnexion des nappes en série ou en parallèle.  Various arrangements and interconnections of conductive layers may be envisaged, such as a succession of progressively staggered and sequentially fed layers for progressively moving the polarity of the stator, or an interconnection of the layers in series or in parallel.

Le dispositif actionneur électrique ou générateur électrique selon l'invention est destiné à fonctionner en courant continu ou éventuellement en courants découpés en créneaux à l'instar d'un actionneur pas à pas.  The electric actuator device or electrical generator according to the invention is intended to operate in direct current or possibly in currents cut in crenellations like a step-by-step actuator.

2865077 -27- Il. est donc prévu d'ajouter des moyens de commutation permettant d'inverser le sens de circulation des courants dans les nappes de conducteurs. Les moyens de commutation peuvent être constitués par un système de bagues et de balais de type connu, par des commutateurs à semiconducteurs; de tels systèmes sont connus de l'homme de métier et ne seront pas décrits plus amplement.  2865077 -27- He. It is therefore planned to add switching means making it possible to reverse the flow direction of the currents in the layers of conductors. The switching means may be constituted by a system of rings and brushes of known type, by semiconductor switches; such systems are known to those skilled in the art and will not be described further.

En fonctionnement, les nappes de tronçons actifs 8, 9 entourant les tôles 7, 8 sont parcourus par des courants opposés et sont plongés dans des champs magnétiques opposés générés par les pôles Nord et Sud des pièces polaires PO, ce qui génère des forces tangentielles, dirigées dans une même direction, si bien que le noyau interne de l'actionneur électrique est mis en mouvement.  In operation, the layers of active sections 8, 9 surrounding the plates 7, 8 are traversed by opposite currents and are immersed in opposite magnetic fields generated by the north and south poles of the pole pieces PO, which generates tangential forces, directed in the same direction, so that the inner core of the electric actuator is set in motion.

Le rotor ayant effectué une rotation angulaire correspondant au pas angulaire séparant deux pièces polaires PO, le système de commutation inverse le sens des courants dans les tronçons actifs 8, 9, les forces tangentielles générées sont toujours dirigées dans la même direction, compte tenu de la double inversion du sens des champs magnétiques générés par les pièces polaires PO et des courants dans les tronçons actifs 8, 9; ainsi le mouvement de rotation du noyau interne de l'actionneur électrique est entretenu.  The rotor having made an angular rotation corresponding to the angular pitch separating two pole pieces PO, the switching system reverses the direction of the currents in the active sections 8, 9, the tangential forces generated are always directed in the same direction, taking into account the double inversion of the direction of the magnetic fields generated by the pole pieces PO and currents in the active sections 8, 9; thus the rotational movement of the inner core of the electric actuator is maintained.

Alternativement, le noyau interne peut être immobilisé alors que la culasse externe 1 est montée libre en rotation sur les paliers 3, 4. De façon curieuse, l'actionneur électrique ou le générateur électrique seront à culasse externe 1 rotative ou à rotor externe.  Alternatively, the inner core can be immobilized while the outer yoke 1 is rotatably mounted on the bearings 3, 4. Curiously, the electric actuator or the electric generator will be external 1 cylinder head or external rotor.

Diverses dispositions connues de l'homme de métier permettent alors de faire fonctionner un tel moteur à vitesse constante, variable, progressive ou en mode de fonctionnement pas à pas en commutant convenablement la polarité des courants dans les conducteurs.  Various provisions known to those skilled in the art then make it possible to operate such a motor at a constant, variable, progressive or step-by-step operating speed by suitably switching the polarity of the currents in the conductors.

2865077 - 28 - Dans le cas d'un générateur électrique, le rotor interne étant entraîné extérieurement en rotation, les courants générés dans les tronçons actifs seront collectés par un système de bagues et de balais ou un système équivalent.  In the case of an electric generator, the inner rotor being driven externally in rotation, the currents generated in the active sections will be collected by a system of rings and brushes or an equivalent system.

Un tel générateur peut fonctionner aussi bien selon le principe magnétoélectrique, tel par exemple selon le premier mode de réalisation décrit précédemment, ou selon le principe dynamométrique, tel par exemple selon les deuxième et troisième modes de réalisation également décrits précédemment.  Such a generator can operate as well according to the magnetoelectric principle, such as for example according to the first embodiment described above, or according to the dynamometric principle, such as for example according to the second and third embodiments also described above.

Claims (13)

- 29 - Revendications- 29 - Claims 1. Dispositif actionneur électrique ou générateur électrique, à excitation permanente multipolaire, et à courant continu ou commuté, réagissant à la 5 force de répulsion magnétique comprenant: É une pluralité de conducteurs électriques d'excitation ou induit bobiné, et, É au moins deux cavaliers magnétiques (6) comportant chacun une paire de pôles magnétiques de polarité alternée, disposés parallèlement à l'axe de rotation (A) d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, de sorte que le flux magnétique circule sensiblement selon le plan médian de chacun des deux susdits cavaliers magnétiques (6), caractérisé en ce que la pluralité de conducteurs électriques ont des tronçons actifs (9) s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de rotation (A) d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, et déposées entre des tôles minces (8) de perméabilité magnétique suffisante et de susceptibilité élevée, espacées étroitement, lesquelles sont disposées parallèlement aux deux plans médians des susdits cavaliers magnétiques (6), de sorte que le flux magnétique généré par les susdits cavaliers magnétiques (6) circulant dans les susdits plans médians se referme dans les tôles minces (8) formant l'induit bobiné, l'ensemble constitué de la pluralité de conducteurs électriques d'excitation ou induit bobiné et des cavaliers magnétiques forme des circuits magnétiques à entrefers dans lesquels le flux magnétique circule sensiblement selon le plan médian des susdits cavaliers magnétiques (6).  1. A multipolar, DC or switched DC electrical or electrical generator actuator or device, responsive to the magnetic repulsion force, comprising: E a plurality of electrical excitation or wound inductors, and, E at least two magnetic jumpers (6) each having a pair of alternating polarity magnetic poles arranged parallel to the axis of rotation (A) of a rotating machine or perpendicular to the direction of movement of a linear machine, so that the flux magnetic circulates substantially along the median plane of each of the two aforesaid magnetic jumpers (6), characterized in that the plurality of electrical conductors have active sections (9) extending substantially parallel to the axis of rotation (A) of a machine rotating or perpendicular to the direction of movement of a linear machine, and deposited between thin sheets (8) of p sufficiently high magnetic and magnetic susceptibility, spaced closely, which are arranged parallel to the two median planes of the aforesaid magnetic jumpers (6), so that the magnetic flux generated by the aforesaid magnetic jumpers (6) flowing in the aforesaid median planes closes in the thin sheets (8) forming the wound armature, the assembly consisting of the plurality of electrical conductors or wound inductors and magnetic jumpers forms magnetic circuits with air gaps in which the magnetic flux flows substantially along the median plane said magnetic jumpers (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque association du susdit cavalier magnétique (6) et d'une tôle mince (8) forme un circuit magnétique, disposé selon un demi-plan contenant l'axe de rotation (A) 2865077 - 30 - d'une machine tournante ou perpendiculairement à la direction de déplacement d'une machine linéaire, le circuit magnétique comportant deux entrefers traversés par le flux magnétique.  2. Device according to claim 1, characterized in that each combination of said magnetic jumper (6) and a thin plate (8) forms a magnetic circuit disposed in a half plane containing the axis of rotation (A). A magnetic machine having two air gaps traversed by the magnetic flux. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il constitue un élément d'une pluralité d'éléments identiques disposés symétriquement autour d'un axe A et parallèlement audit axe A, les paires de cavaliers (6) formant un inducteur, les tôles minces (8) et les susdits conducteurs électriques formant un induit, d'une machine tournante.  3. Device according to claim 1, characterized in that it constitutes one of a plurality of identical elements arranged symmetrically about an axis A and parallel to said axis A, the pairs of jumpers (6) forming an inductor, the thin sheets (8) and the aforesaid electrical conductors forming an armature, of a rotating machine. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il constitue un élément d'une pluralité d'éléments identiques disposés parallèlement entre eux, les paires de cavaliers (6) formant un inducteur, les tôles minces (8) et les susdits conducteurs électriques formant un induit, d'une machine linéaire.  4. Device according to claim 1, characterized in that it constitutes one of a plurality of identical elements arranged parallel to each other, the pairs of jumpers (6) forming an inductor, the thin sheets (8) and the aforesaid electrical conductors forming an armature, of a linear machine. 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque cavalier magnétique (6) comprend: É une poutre (7) en matériau magnétique présentant une perméabilité élevée, É deux aimants (A1), (A2) de polarité magnétique opposée, solidaires de la poutre (7) au niveau de chacune de ses extrémités, chaque cavalier magnétique (6) ayant une forme de lettre U, les deux branches du U étant dirigées vers les tôles minces (8).  5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that each magnetic jumper (6) comprises: E a beam (7) of magnetic material having a high permeability, É two magnets (A1), (A2) of opposite magnetic polarity , integral with the beam (7) at each of its ends, each magnetic jumper (6) having a letter U shape, the two branches of the U being directed to the thin sheets (8). 6. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque tôle mince (8) a une forme de lettre U, les deux branches du U étant dirigées vers les cavaliers magnétiques (6).  6. Device according to claims 1 to 4, characterized in that each thin sheet (8) has a letter U shape, the two branches of the U being directed towards the magnetic jumpers (6). 2865077 -31-  2865077 -31- 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le susdit inducteur est monté mobile en rotation, formant un rotor (RO) et que le susdit induit est monté fixe en rotation, formant un stator (ST), d'une machine tournante.7. Device according to claim 3, characterized in that the aforesaid inductor is rotatably mounted, forming a rotor (RO) and that the aforesaid induced is rotatably mounted, forming a stator (ST), a rotating machine . 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le susdit inducteur est monté fixe en rotation et que le susdit induit est monté mobile en rotation, d'une machine tournante.  8. Device according to claim 3, characterized in that said inductor is fixedly mounted in rotation and that the aforesaid induced is rotatably mounted, a rotary machine. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdites tôles minces sont en forme de lettre L, dont le montant du L est disposé radialement et la base du L est dirigée axialement, et en ce que le susdit cavalier magnétique est constitué d'un montant (5), s'étendant radialement et prolongé d'un bras (6), s'étendant axialement, l'ensemble constituant une section rectangulaire entourant un espace disponible.  9. Device according to claim 1, characterized in that the aforesaid thin sheets are in the form of letter L, the amount of L is arranged radially and the base of the L is axially directed, and in that the aforesaid magnetic jumper is constituted a radially extended extension (5) of an axially extending arm (6), the assembly constituting a rectangular section surrounding an available space. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le susdit espace disponible comprend un bobinage (9) constituant un inducteur.  10. Device according to claim 9, characterized in that the aforesaid available space comprises a coil (9) constituting an inductor. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites tôles en forme de lettre L sont réalisées à partir d'une tôle de forme rectangulaire constituant la base du L, laquelle est pincée dans une tôle pliée suivant un axe perpendiculaire à l'axe A, celle-ci constituant le montant du L.  11. Device according to claim 9, characterized in that said sheets in the form of letter L are made from a rectangular-shaped sheet forming the base of the L, which is clamped into a sheet folded along an axis perpendicular to the axis A, this constituting the amount of L. 12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il constitue un élément d'une pluralité d'éléments identiques disposés symétriquement autour d'un axe 0 et parallèlement audit axe 0, le bobinage (9) formant un inducteur, les tôles minces (7) et les susdits conducteurs électriques (8) formant un induit, d'une machine tournante.12. Device according to claim 9, characterized in that it constitutes an element of a plurality of identical elements arranged symmetrically about an axis 0 and parallel to said axis 0, the coil (9) forming an inductor, the plates thin (7) and the aforesaid electrical conductors (8) forming an armature, of a rotating machine. 2865077 - 32 -  2865077 - 32 - 13. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il constitue un élément d'une pluralité d'éléments identiques disposés parallèlement entre eux, le bobinage (9) formant un inducteur, les tôles minces (7) et les susdits conducteurs électriques (8) formant un induit, d'une machine linéaire.13. Device according to claim 9, characterized in that it constitutes one of a plurality of identical elements arranged parallel to each other, the coil (9) forming an inductor, the thin sheets (7) and the aforesaid electrical conductors. (8) forming an armature, of a linear machine.