FR3022707A1 - Moteur synchrone electromagnetique a flux magnetiques combines axial et radial avec double excitation. - Google Patents

Abstract

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

Description

1 "Moteur synchrone électromagnétique à flux magnétiques combinés axial et radial avec double excitation " La présente invention porte sur un moteur synchrone électromagnétique à flux magnétiques combinés axial et radial avec double excitation au moins pour le flux radial, le moteur étant poly entrefers. Plus particulièrement mais non limitativement, ce moteur est un moteur plat, léger et à très haut rendement. Selon l'état de la technique, comme il peut être vu à la figure 1, un exemple d'un tel moteur la se compose d'au moins un rotor 2a formant son élément tournant et d'au moins un stator 4a formant son élément fixe. Le rotor 2a peut comprendre au moins une série d'aimants permanents 5a et le stator 4a peut comprendre au moins une série de bobinages 6a. Quand la série ou les séries de bobinages 6a sont alimentées électriquement, le rotor 2a qui est fixé à l'arbre 3a d'entraînement du moteur la est soumis à un couple résultant du champ magnétique. Selon la direction du flux magnétique créé, un moteur est désigné comme étant de flux axial, radial ou transverse. L'exemple de la figure 1 montre un moteur 1a synchrone à flux axial. Dans ce mode de réalisation, la ou chaque série d'aimants 5a présente une forme d'arc de cercle épais. Les aimants sont dits à flux axial car leur champ magnétique est orthogonal au plan de l'arc du disque formant rotor 2a. Le centre de l'arc de cercle passe par l'axe 3a d'entraînement du moteur 1 a ou de la génératrice électromagnétique. Il existe aussi des moteurs synchrones à flux magnétique radial dirigé vers le centre du moteur et des moteurs synchrones à flux transverse. Un moteur à flux transverse présente la configuration suivante : un stator avec une unique bobine axiale avec plusieurs circuits magnétiques, des étriers, d'orientation orthoradiale et chevauchant la bobine, le rotor conservant son rôle de rebouclage du flux magnétique mais présentant des aimants à la nouvelle configuration des étriers statoriques et de la bobine.

3022707 2 Pour ces trois types de moteur synchrone, il a aussi été développé une structure multi-entrefers c'est-à-dire présentant au moins une série de bobinages entre deux séries d'aimants ou au moins une série d'aimants 5a entre deux séries de bobinage 6a. A la figure 1, c'est cette dernière 5 configuration qui est montrée avec une série de bobinages 6a du stator 4a placée de chaque côté du rotor 2a comprenant une série d'aimants 5a. Une application particulière et en pleine expansion pour les moteurs synchrones se destine à un moteur plat. Un tel moteur plat ou moteur roue est similaire à un moteur rotatif dont le stator et le rotor sont découpés suivant un 10 plan avec une génération de flux magnétique le plus souvent axial. Le principal avantage de ce type de moteur par rapport aux moteurs rotatifs classiques est donc de présenter un encombrement réduit. En généralisant cela à tout moteur synchrone, de plus en plus, les moteurs synchrones doivent remplir l'exigence de présenter un 15 encombrement le plus réduit possible tout en fournissant la plus forte puissance possible. Le document W0/2011059162 décrit un moteur ou générateur à aimants permanents à flux axial qui combine un mode de flux axial avec un mode à flux radial. Ce moteur ou générateur comporte un premier et un 20 deuxième rotor comprenant chacun au moins un aimant, lesdits aimants étant installés dans des sens opposés, un premier et un deuxième stator comprenant chacun une bobine à chacune des extrémités d'un noyau, face à face, ledit noyau comprenant une unité de fixation reliée à sa partie centrale et fixée à un support externe d'ancrage à interposer entre le premier rotor et le 25 deuxième rotor. Le moteur ou générateur selon ce document comprend aussi une culasse qui est écartée des aimants installés dans les premier et deuxième rotors et qui est reliée aux premier et deuxième rotors par l'intérieur pour former un circuit de flux magnétique.

30 De ce fait, un tel moteur ou générateur associe les avantages d'un flux axial concernant notamment la minimisation du flux de fuites magnétiques et les avantages d'un flux radial en termes d'effet d'excitation par une force contre-électromotrice. De plus, en disposant de deux stators entre les aimants, le rendement en un lieu donné peut être doublé, ce qui donne un moteur et un générateur à haut rendement.

3022707 3 Les exigences concernant les nouveaux moteurs ou générateurs vont de plus en plus vers des moteurs développant un fort couple dans un encombrement moindre. Le problème à la base de la présente invention est de concevoir un 5 moteur qui puisse associer au moins deux types de flux magnétique lors de son fonctionnement pris parmi les flux axial et radial en garantissant une grande compacité à l'ensemble tout en augmentant notoirement le couple fourni par le moteur. A cet effet, on prévoit selon l'invention un moteur ou une génératrice 10 électromagnétique comprenant un rotor sous forme d'un disque solidaire d'un axe d'entraînement médian, au moins un stator, un entrefer étant défini entre le rotor et ledit au moins un stator, au moins une première série d'aimants permanents étant portée par le rotor et au moins une première série de bobinages associée étant portée par ledit au moins un stator, lesdites au 15 moins une première série d'aimants et une première série de bobinages étant positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur ou à la génératrice, caractérisé en ce que le rotor comprend une première série auxiliaire d'aimants permanents coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages et une deuxième série auxiliaire de bobinages portées par ledit 20 au moins un stator ou une portion solidaire dudit au moins un stator, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants et chacune des première et deuxième séries de bobinages, les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série auxiliaire d'aimants doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages étant 25 des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur ou à la génératrice. L'effet technique de la présente invention est d'utiliser, au moins pour les flux radiaux, une double excitation de la première série auxiliaire d'aimants par les première et deuxième séries de bobinages pour augmenter le couple 30 délivré par le moteur ou pour augmenter l'énergie récupérée par la génératrice. Ceci n'augmente pas l'encombrement du moteur ou la génératrice en les rendant cependant plus performants. De manière facultative, l'invention comprend en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : 3022707 4 - ledit au moins un stator entoure au moins partiellement à distance le rotor et comporte au moins une première série de bobinages de chaque côté du rotor pour créer un entrefer de chaque côté du rotor entre chaque première série de bobinages et la première série d'aimants, des flux magnétiques 5 axiaux par rapport au moteur ou à la génératrice étant créés en fonctionnement par la première série d'aimants doublement excitée par les premières séries de bobinages de chaque côté du rotor. - le rotor comprend une première surépaisseur portant ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants s'étendant dans la longueur de la 10 première surépaisseur, ledit au moins un stator portant au moins la première série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face externe de la première surépaisseur et la deuxième série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face interne de la première surépaisseur. - la première surépaisseur s'étend perpendiculairement au plan du 15 disque formant rotor. - la deuxième série auxiliaire de bobinages est disposée à proximité de ladite au moins une première série de bobinages sur ledit au moins un stator. - la deuxième série auxiliaire de bobinages est d'un seul tenant avec 20 ladite au moins une première série de bobinages sur ledit au moins un stator. - le rotor comprend une deuxième surépaisseur entre ladite au moins une première série d'aimants et l'axe médian du rotor, la deuxième surépaisseur portant sur sa face la plus externe au moteur au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants s'étendant dans la longueur de la 25 deuxième surépaisseur, la deuxième série auxiliaire d'aimants permanents coopérant avec une troisième série auxiliaire de bobinages et une quatrième série auxiliaire de bobinages portées par ledit au moins un stator ou une portion solidaire dudit au moins un stator, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la deuxième série auxiliaire d'aimants et chacune des troisième et 30 quatrième séries auxiliaire de bobinages, les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la deuxième série auxiliaire d'aimants doublement excitée par les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages étant des troisième et quatrième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur ou à la génératrice. 3022707 5 - ledit au moins un stator porte au moins la troisième série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face externe de la deuxième surépaisseur et la quatrième série auxiliaire de bobinages vis-à-vis de la face interne de la deuxième surépaisseur. 5 - la deuxième surépaisseur s'étend perpendiculairement au plan du disque formant rotor. - ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, ladite au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants comprennent respectivement des premières séries auxiliaires interne et 10 externe d'aimants et des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants, les séries interne et externe s'étendant parallèlement respectivement dans la première et, le cas échéant, dans la deuxième surépaisseur. - les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe 15 d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants sont montés selon une structure de Halbach, en établissant, pour les séries auxiliaires internes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la deuxième série auxiliaire de bobinages et, le cas échéant, la quatrième série auxiliaire de 20 bobinages et, pour les séries auxiliaires externes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la première série auxiliaire de bobinages et, le cas échéant, la troisième série auxiliaire de bobinages tandis que le champ magnétique est diminué ou annulé sur l'autre côté. 25 - le rotor ne comporte pas de fer. - les aimants permanents de la première série d'aimants, de la première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants sont choisis parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer-bore ou des aimants 30 samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel ou de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique. - les aimants de la première série d'aimants, de la première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants sont encapsulés dans une résine thermodurcissable dans le rotor. 3022707 6 - ladite au moins une première série de bobinages et les première et deuxième séries auxiliaires de bobinage et, le cas échéant, les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages présentent des moyens de support pour les bobinages ne comportant pas de fer. 5 - les moyens de support des bobinages sont en matériau plastique, composite, céramique ou en verre. - les moyens de support sont sous forme de dents ou d'encoches. - le moteur est un moteur plat.

10 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'un moteur ou génératrice synchrone à flux axial selon l'état de 15 la technique, - la figure 2 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'un moteur ou génératrice synchrone à flux axial selon une première forme de réalisation de la présente invention, ce moteur ou génératrice combinant flux axial avec flux radial, le flux radial étant généré par 20 deux entrefers, - la figure 3 est une représentation schématique d'une coupe longitudinale d'un moteur ou génératrice synchrone à flux axial selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention, ce moteur ou génératrice combinant flux axial avec flux radial, le flux radial étant généré par 25 quatre entrefers. Les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas 30 nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions des différentes pièces du moteur ou de la génératrice ne sont pas représentatives de la réalité. La figure 1 a déjà été décrite dans la partie introductive de la présente demande.

3022707 7 En se référant aux figures 2 et 3, d'une manière générale, un moteur 1 ou génératrice électromagnétique synchrone à flux axial comprend un rotor 2 sous forme d'un disque solidaire d'un axe 3 d'entraînement médian, au moins un stator 4, un entrefer étant défini entre le rotor 2 et au moins un stator 5 4, plus précisément entre une série de bobinages portée par le stator 4 et une série d'aimants permanents portée par le rotor 2. Ainsi, au moins une première série d'aimants 5 permanents est portée par le rotor 2 et au moins une première série de bobinages 6 associée est portée par chaque stator 4. Lesdites au moins une première série d'aimants 5 10 et une première série de bobinages 6 sont positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur 1 ou à la génératrice, donc sensiblement parallèle à l'axe 3 d'entraînement. Selon l'invention, le rotor 2 comprend une première série auxiliaire d'aimants 7 permanents coopérant avec une première série auxiliaire de 15 bobinages 8 et une deuxième série auxiliaire de bobinages 10 portées par ledit au moins un stator 4 ou une portion solidaire dudit au moins un stator 4, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants 7 et chacune des première et deuxième séries de bobinages 8, 10, les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série 20 auxiliaire d'aimants 7 doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages 8, 10 étant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur 1 ou à la génératrice. Ainsi, il est possible de combiner un flux axial avec un flux radial ce qui augmente le couple développé par le moteur 1 ou la génératrice, ceci 25 d'autant plus que les flux radiaux sont produits par une double excitation de la série d'aimants par deux séries de bobinages. Le stator 4 peut être unique en une seule partie ou comprendre plusieurs parties fixes l'une par rapport aux autres. Ledit au moins un stator 4 peut entourer à distance le rotor 2 et comporter au moins une première série 30 de bobinages 6 de chaque côté du rotor 2 afin de créer un flux magnétique axial poly entrefers par rapport au moteur 1 ou à la génératrice. Il y a dans ce cas création de deux entrefers entre le rotor 2 et le stator 4 ou chaque partie du stator 4. Des flux magnétiques axiaux par rapport au moteur 1 ou à la 35 génératrice sont ainsi créés en fonctionnement par la première série 3022707 8 d'aimants 5 doublement excitée par les premières séries de bobinages 6 de chaque côté du rotor 2. Alors chacun des flux axiaux et radiaux du moteur 1 ou de la génératrice est à double excitation, ce qui permet de développer un fort couple.

5 Dans le premier mode de réalisation de l'invention montré à la figure 2, le rotor 2 comprend une première surépaisseur 9 portant ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants 7 s'étendant dans la longueur de la première surépaisseur 9. Ledit au moins un stator 4 porte au moins la première série auxiliaire de bobinages 8 vis-à-vis de la face externe de la 10 première surépaisseur 9 et la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 vis-à- vis de la face interne de la première surépaisseur 9. A la figure 2, la première surépaisseur 9 se trouve sur la périphérie du rotor 2. Ceci n'est pas limitatif et cette première surépaisseur 9 peut se trouver dans une position plus interne au rotor 2 et au moteur 1.

15 La première surépaisseur 9 s'étend avantageusement perpendiculairement au plan du disque formant rotor 2, ceci des deux côtés du rotor 2. Sa longueur est calculée en fonction de l'intensité électrique parcourant la première série auxiliaire de bobinages 8 sur le stator 4 et la force d'aimantation de la première série auxiliaire d'aimants 7 qu'elle porte.

20 Il convient de préciser que toutes les séries d'aimants 5, 7 et de bobinages 6, 8 précédemment citées peuvent contenir de un à plusieurs aimants ou bobinage. Il en sera de même pour les séries d'aimants et de bobinages qui vont être décrites plus loin. Dans le mode de réalisation montré à la figure 2, la deuxième série 25 auxiliaire de bobinages 10 dite interne est prévue en comprenant une portion de chaque côté du disque formant rotor 2, ce qui n'est pas limitatif. Les deux portions de cette deuxième série auxiliaire de bobinages 10 créent un flux magnétique radial en coopération avec la première série auxiliaire d'aimants 7. Les deux portions de la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 peuvent 30 être disposées à proximité de ladite au moins une première série de bobinages 6 du même côté du rotor 2 sur ledit au moins un stator 4, cette première série de bobinages 6 créant un flux magnétique axial en coopération avec la première série d'aimants 5 portée par le rotor 2. Il est possible de regrouper la première série de bobinages 6 avec la 35 deuxième série auxiliaire de bobinages 10 dite interne se trouvant du même 3022707 9 côté du rotor 2 et ceci pour un ou les deux côtés du rotor 2. Dans ce cas, ladite au moins une deuxième série auxiliaire de bobinages 10 peut être d'un seul tenant avec ladite au moins une première série de bobinages 6 sur ledit au moins un stator 4, la deuxième série auxiliaire de bobinages 10 dite interne 5 et la première série de bobinages 6 du même côté du rotor 2 formant entre elles un angle sensiblement de 90°. En se référant maintenant à la figure 3, il va être décrit un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Ce qui a été énoncé pour le premier mode de réalisation reste valable pour ce deuxième mode.

10 Dans ce deuxième mode, le rotor 2 comprend une deuxième surépaisseur 11 entre ladite au moins une première série d'aimants 5 et l'axe 3 médian du rotor 2. La deuxième surépaisseur 11 porte sur sa face la plus externe au moteur 1 au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants 12 s'étendant dans la longueur de la deuxième surépaisseur 11.

15 Cette deuxième série auxiliaire d'aimants 12 permanents coopèrent avec une troisième série auxiliaire de bobinages 13 et une quatrième série auxiliaire de bobinages 14 portées par ledit au moins un stator 4 ou une portion solidaire dudit au moins un stator 4, un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 et chacune des troisième et 20 quatrième séries auxiliaires de bobinages 13, 14. Les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 doublement excitée par les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages 13, 14 forment des troisième et quatrième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur 1 ou à la 25 génératrice. Avantageusement, la troisième série auxiliaire de bobinages 13 est disposée sur le côté le plus externe de la deuxième surépaisseur 11 et la quatrième série auxiliaire de bobinages 14 sur le côté le plus interne de la deuxième surépaisseur 11. Ainsi, ledit au moins un stator 4 peut porter au 30 moins la troisième série auxiliaire de bobinages 13 vis-à-vis de la face externe de la deuxième surépaisseur 11 et la quatrième série auxiliaire de bobinages 14 vis-à-vis de la face interne de la deuxième surépaisseur 11. Comme la première surépaisseur 9, la deuxième surépaisseur 11 peut s'étendre perpendiculairement au plan du disque formant rotor 2.

3022707 10 Pour tous les modes de réalisation de la présente invention montrés aux figures 2 et 3, ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants 7 et, le cas échéant, ladite au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants 12 peuvent comprendre respectivement des premières séries auxiliaires interne 5 et externe d'aimants et des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants, les séries interne et externe s'étendant parallèlement respectivement dans la première 9 et, le cas échéant, dans la deuxième surépaisseur 11. Ce qui va être dit pour le positionnement des première et deuxième 10 surépaisseurs 9, 11 reste valable quand il n'y a qu'une surépaisseur 9 comme montré à la figure 2. Avantageusement, la position des première et deuxième surépaisseurs 9, 11 est réglable sur le rotor 2, ces premières et deuxième surépaisseurs 9, 11 pouvant se trouver dans une position plus interne que 15 celle montrée à la figure 3. Ceci permet d'adapter les flux radiaux ainsi crées à la fonction du moteur 1. Par exemple, pour un moteur développant un fort couple, un positionnement externe des surépaisseurs 9, 11 est avantageux tandis que pour un moteur tournant à grande vitesse, un positionnement plus interne des surépaisseurs 9, 11 est plus approprié, ce qui permet de diminuer 20 la force centrifuge s'appliquant sur les aimants portés par les surépaisseurs 9, 11 et éviter leur décollement. Ces séries interne et externe d'aimants peuvent s'étendre parallèlement dans la première ou la deuxième surépaisseur 9, 11, ceci dans la longueur de la surépaisseur 9, 11 correspondante.

25 Les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants peuvent être montés avec leur polarité inversée. Ceci est aussi valable quand il n'y a qu'une unique première série auxiliaire d'aimants et, le cas échéant, une unique deuxième série auxiliaire d'aimants.

30 Selon une autre disposition, les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants sont montés selon une structure de Halbach. Ceci permet d'établir, pour les séries auxiliaires internes d'aimants, un 35 champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la 3022707 11 deuxième série auxiliaire de bobinages 10 et, le cas échéant, la quatrième série auxiliaire de bobinages 14 et, pour les séries auxiliaires externes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la première série auxiliaire de bobinages 8 et, le cas échéant, la 5 troisième série auxiliaire de bobinages 13 tandis que le champ magnétique est diminué ou annulé sur l'autre côté. Pour tous les modes de réalisation de la présente invention, le rotor 2 peut ne pas comporter de fer. Les aimants permanents de la première série d'aimants 5, de la première série auxiliaire d'aimants 7 et, le cas échéant, de 10 la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 sont choisis parmi les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-ferbore ou des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel ou de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique. Dans un mode de réalisation de l'invention, les aimants de la première 15 série d'aimants 5, de la première série auxiliaire d'aimants 7 et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants 12 sont encapsulés dans une résine thermodurcissable dans le rotor 2. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le rotor 2 peut être sous forme d'un disque ne contenant pas de fer et présenter des logements 20 recevant respectivement un aimant permanent d'une des séries d'aimants 5, 7, 12 qu'il porte. Les aimants permanents sont avantageusement collés dans leur logement, par exemple à leurs quatre coins quand ils sont de forme carrée ou rectangulaire. L'aimant permanent associé à un logement présente une épaisseur sensiblement supérieure ou égale à celle du logement.

25 Le fait que les aimants permanents soient respectivement associés à de tels logements permet de garantir la cohésion entre les aimants et le rotor 2, ceci notamment quand le rotor 2 tourne à vitesse élevée de rotation, ce qui peut entraîner le décollement des aimants par force centrifuge. Le fait de ne pas comprendre de fer peut aussi être appliqué pour le 30 stator 4 d'un seul tenant ou en plusieurs parties. Ladite au moins une première série de bobinages 6 et, le cas échéant, les séries auxiliaires de bobinages 8, 10, 13, 14 peuvent présenter avantageusement des moyens de support pour les bobinages, lesdits moyens ne comportant pas de fer. Par exemple, les moyens de support des bobinages peuvent être en matériau 3022707 12 plastique, composite, céramique ou en verre. Ces moyens de support sont avantageusement sous forme de dents ou d'encoches. Avantageusement, aussi pour tous les modes de réalisation de l'invention, dans le moteur 1 ou la génératrice électromagnétique selon la 5 présente invention, le ou les bobinages des séries de bobinage 6, 8, 10, 13, 14 peuvent être recouverts d'une frette de protection au moins sur un ou des côtés tournés respectivement vers la série d'aimants 7, 5, 12 permanents. Cette frette de protection peut avantageusement être formée par un ruban thermorétractable, par exemple un drapage de matériau composite à base de 10 fibres de verre, ceci sans que cela soit limitatif. Un bobinage classique peut consister en un fil métallique bon conducteur enroulé sur le moyen de support avantageusement souple et élastiquement déformable. Les séries de bobinages 6, 8, 10, 13, 14 peuvent être aussi noyés dans tout liant isolant, par exemple une résine, pour assurer 15 une bonne isolation électromagnétique de ceux-ci. Une forme de réalisation non limitative d'un ou de bobinages pour un moteur ou une génératrice peut comprendre un ou des bobinages sous forme d'une branche rigide, par exemple trois branches rigides ce qui correspond à l'utilisation d'un courant triphasé. Cette ou ces branches rigides sont 20 avantageusement d'un seul tenant. La ou chacune de ces branches rigides peuvent être formées de créneaux, chaque créneau comprenant un sommet encadré par au moins un segment latéral à chacune de ses extrémités et une base raccordant le créneau à un créneau adjacent de la branche rigide, chaque segment latéral 25 raccordant une partie d'extrémité du sommet à une partie d'extrémité de la base. Il peut être prévu plusieurs branches rigides enchevêtrées les unes dans les autres. Une application préférentielle des modes de réalisation décrits ci-dessous est pour un moteur ou une génératrice dit plat. Un tel moteur doit 30 permettre de délivrer un couple le plus fort possible en présentant un encombrement très réduit. La possibilité de combiner un flux axial avec un flux radial et notamment un flux axial poly-entrefers avec un flux radial polyentrefers confère à un tel moteur ou génératrice un fort potentiel.

3022707 13 Cependant il est aussi possible que le moteur comprenne plusieurs rotors concentriques avec au moins un rotor combinant un flux axial avec un flux radial. Avantageusement, le moteur ou la génératrice électromagnétique 5 selon la présente invention peut être polyphasé. Dans ce cas, il présente avantageusement au moins un bobinage par phase de courant. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Moteur (1) ou génératrice électromagnétique comprenant un rotor (2) sous forme d'un disque solidaire d'un axe (3) d'entraînement médian, au moins un stator (4), un entrefer étant défini entre le rotor (2) et ledit au moins un stator (4), au moins une première série d'aimants (5) permanents étant portée par le rotor (2) et au moins une première série de bobinages (6) associée étant portée par ledit au moins un stator (4), lesdites au moins une première série d'aimants (5) et une première série de bobinages (6) étant positionnées pour créer un flux magnétique axial par rapport au moteur (1) ou à la génératrice, caractérisé en ce que le rotor (2) comprend une première série auxiliaire d'aimants (7) permanents coopérant avec une première série auxiliaire de bobinages (8) et une deuxième série auxiliaire de bobinages (10) portées par ledit au moins un stator (4) ou une portion solidaire dudit au moins un stator (4), un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la première série auxiliaire d'aimants (7) et chacune des première et deuxième séries de bobinages (8, 10), les flux magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la première série auxiliaire d'aimants (7) doublement excitée par les première et deuxième séries de bobinages (8, 10) étant des premier et deuxième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur (1) ou à la génératrice.
2. 2. Moteur (1) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un stator (4) entoure au moins partiellement à distance le rotor (2) et comporte au moins une première série de bobinages (6) de chaque côté du rotor (2) pour créer un entrefer de chaque côté du rotor (2) entre chaque première série de bobinages (6) et la première série d'aimants (5), des flux magnétiques axiaux par rapport au moteur (1) ou à la génératrice étant créés en fonctionnement par la première série d'aimants (5) doublement excitée par les premières séries de bobinages (6) de chaque côté du rotor (2).
3. 3. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor (2) comprend une première surépaisseur 3022707 15 (9) portant ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants (7) s'étendant dans la longueur de la première surépaisseur (9), ledit au moins un stator (4) portant au moins la première série auxiliaire de bobinages (8) vis-à-vis de la face externe de la première surépaisseur (9) et la deuxième 5 série auxiliaire de bobinages (10) vis-à-vis de la face interne de la première surépaisseur (9).
4. 4. Moteur (1) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel la première surépaisseur (9) s'étend perpendiculairement au plan du disque formant rotor (2). 10
5. 5. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la deuxième série auxiliaire de bobinages (10) est disposée à proximité de ladite au moins une première série de bobinages (6) sur ledit au moins un stator (4).
6. 6. Moteur (1) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel 15 la deuxième série auxiliaire de bobinages (10) est d'un seul tenant avec ladite au moins une première série de bobinages (6) sur ledit au moins un stator (4).
7. 7. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le rotor (2) comprend une deuxième surépaisseur (11) entre 20 ladite au moins une première série d'aimants (5) et l'axe (3) médian du rotor (2), la deuxième surépaisseur (11) portant sur sa face la plus externe au moteur (1) au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants (12) s'étendant dans la longueur de la deuxième surépaisseur (11), la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) permanents coopérant avec une 25 troisième série auxiliaire de bobinages (13) et une quatrième série auxiliaire de bobinages (14) portées par ledit au moins un stator (4) ou une portion solidaire dudit au moins un stator (4), un entrefer auxiliaire étant réalisé entre la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) et chacune des troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages (13, 14), les flux 30 magnétiques auxiliaires créés en fonctionnement par la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) doublement excitée par les troisième et quatrième 3022707 16 séries auxiliaires de bobinages (13, 14) étant des troisième et quatrième flux magnétiques radiaux par rapport au moteur (1) ou à la génératrice.
8. 8. Moteur (1) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un stator (4) porte au moins la troisième série auxiliaire de 5 bobinages (13) vis-à-vis de la face externe de la deuxième surépaisseur (11) et la quatrième série auxiliaire de bobinages (14) vis-à-vis de la face interne de la deuxième surépaisseur (11).
9. 9. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la deuxième surépaisseur (11) s'étend 10 perpendiculairement au plan du disque formant rotor (2).
10. 10. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, dans lequel ladite au moins une première série auxiliaire d'aimants (7) et, le cas échéant, ladite au moins une deuxième série auxiliaire d'aimants (12) comprennent respectivement des premières séries auxiliaires interne 15 et externe d'aimants et des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants, les séries interne et externe s'étendant parallèlement respectivement dans la première (9) et, le cas échéant, dans la deuxième surépaisseur (11).
11. 11. Moteur (1) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel 20 les aimants des premières séries auxiliaires interne et externe d'aimants et, le cas échéant, les aimants des deuxièmes séries auxiliaires interne et externe d'aimants sont montés selon une structure de Halbach, en établissant, pour les séries auxiliaires internes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la deuxième 25 série auxiliaire de bobinages (10) et, le cas échéant, la quatrième série auxiliaire de bobinages (14) et, pour les séries auxiliaires externes d'aimants, un champ magnétique augmenté du côté tourné respectivement vers la première série auxiliaire de bobinages (8) et, le cas échéant, la troisième série auxiliaire de bobinages (13) tandis que le champ 30 magnétique est diminué ou annulé sur l'autre côté.
12. 12. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor (2) ne comporte pas de fer. 3022707 17
13. 13.Moteur (1) ou génératrice électromagnétique selon la revendication précédente, pour lequel les aimants permanents de la première série d'aimants (5), de la première série auxiliaire d'aimants (7) et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) sont choisis parmi 5 les aimants ferrites, les aimants à base de terres rares comme des aimants néodyme-fer-bore ou des aimants samarium cobalt, des aimants à base d'aluminium, de nickel ou de cobalt, avec ou sans liant thermoplastique.
14. 14. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications 10 précédentes, dans lequel les aimants de la première série d'aimants (5), de la première série auxiliaire d'aimants (7) et, le cas échéant, de la deuxième série auxiliaire d'aimants (12) sont encapsulés dans une résine thermodurcissable dans le rotor (2).
15. 15.Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans lequel ladite au moins une première série de bobinages (6) et les première et deuxième séries auxiliaires de bobinage (8, 10) et, le cas échéant, les troisième et quatrième séries auxiliaires de bobinages (13, 14) présentent des moyens de support pour les bobinages ne comportant pas de fer. 20
16. 16. Moteur (1) ou génératrice selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de support des bobinages sont en matériau plastique, composite, céramique ou en verre.
17. 17. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel les moyens de support sont sous forme de dents 25 ou d'encoches.
18. 18. Moteur (1) ou génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel est un moteur plat ou une génératrice plate. 30