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WO2003065555A1 - Procede d'amelioration d'un moteur synchrone a aimants permanents - Google Patents

Procede d'amelioration d'un moteur synchrone a aimants permanents Download PDF

Info

Publication number
WO2003065555A1
WO2003065555A1 PCT/IB2003/000174 IB0300174W WO03065555A1 WO 2003065555 A1 WO2003065555 A1 WO 2003065555A1 IB 0300174 W IB0300174 W IB 0300174W WO 03065555 A1 WO03065555 A1 WO 03065555A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
armature
magnets
parts
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/IB2003/000174
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre-Emmanuel Cavarec
Olivier Gergaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Somfy SA
Original Assignee
Somfy SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Somfy SA filed Critical Somfy SA
Publication of WO2003065555A1 publication Critical patent/WO2003065555A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type

Definitions

  • the main object of the invention is a method for improving the performance of a synchronous electric motor with permanent magnets and flux switched, comprising a movable assembly comprising at least one armature, an armature winding and two permanent magnets and a stator comprising pole pieces.
  • the invention therefore relates to any synchronous rotary or linear electric motor with permanent magnets and flux-switched, that is to say all of whose magnets are housed in the same assembly as the induced winding, the flux of which in the winding armature and / or in permanent magnets does not vary symmetrically around its average value, generally zero, during the movement of the moving element and therefore has even harmonics.
  • the asymmetry of the flow in such a motor is inherent in its structure or, for linear motors, can also come from side effects. The effect of this asymmetry is to generate a large expansion effort, the first harmonic of which is shown to be equal to the number of phases, and also to generate even harmonics in the induced electromotive force (emf).
  • the relaxation effort is the effort resulting from the mere presence of permanent magnets and the magnetic circuit. During movement in a given direction, this expansion effort is alternately motor or resistant. Although zero in average value, this expansion effort, by its pulsation, disrupts the proper functioning of the engine by inducing harmful vibrations and it tends to decrease the minimum engine effort provided by the engine. Due to the dissymmetry of the fem the structure presents, on the one hand, piloting difficulties for a correct supply of the phases with current, but also a significant undulation of motor force which is added to the pulsation of the force of relaxation. Tests have thus shown that the peak-to-peak amplitude of the force ripple can reach values equivalent to the average value of this force. It follows that the structures thus formed see their performance limited due to the fact that they exhibit, for example, a minimum motor force half of the average force and therefore half of what would be obtained by better symmetry of the variations in flow.
  • the object of the invention is to obtain a symmetrical flow by measurements that are as simple as possible.
  • the invention consists in separating the motor, with the exception of the armature and its coil, into two symmetrical parts along a plane, known as a fractionation plane, perpendicular to the plane of the air gap and to shift by half a step. the split parts of the stator pole pieces in the direction of relative movement of the moving element and to reverse the polarity of the permanent magnets split by the separation, so as to meet four magnets of alternating polarities when describing a coil turn.
  • the split parts of the stator pole pieces are separated from one another, in order to avoid direct leakage flows between the split parts, and enlargements are formed at the ends of the armature intended to establish a magnetic bridge between the separated parts.
  • this spacing will be obtained by removal of ferromagnetic or magnetic material.
  • the invention also relates to an improved linear motor according to the method defined above.
  • the motor to which the improvement according to the invention is applied, is a linear motor with at least two flux switching phases comprising a movable assembly comprising at least two induction coils each surrounding a magnetic armature defining movable magnetic poles, each coil being surrounded by two pairs of permanent magnets arranged outside the coils, symmetrically to the axes of the coils and symmetrically to the plane containing the axes of the armatures and magnetized along an axis parallel to the axis of the coil, half of these magnets being polarized in one direction and the other half in the opposite direction, a stator guide tube having magnetic poles consisting of two parallel rows of pieces of magnetic material fixed in a guide tube of non-magnetic material on at least one wall of this tube so as to come successively in front of the mobile magnetic poles during the movement of the e mobile equipment, the parts of one of the rows being offset by a stator half-pitch relative to the parts of the other row, and means for switching the direction of the current in the coils.
  • the improved linear motor according to the invention is characterized in that the magnets arranged symmetrically to the axes of the coils are of the same polarity.
  • the armatures are advantageously provided with polar expansions extending perpendicular to the plane containing the axes of the armatures.
  • two consecutive phases of the moving assembly have common magnets.
  • the distance separating the axes of two neighboring coils is advantageously equal to 2/3 or 5/6 or 7/6 or 4/3 of the stator pitch.
  • FIG. 1 represents a linear motor according to the prior art
  • FIG. 2 represents the division and the offset of the stator pole pieces
  • FIG. 3 schematically represents the modified mobile equipment
  • FIG. 4 represents the mobile assembly of FIG. 3 in a first relative position with respect to the stator parts
  • FIG. 5 represents the same moving element in a second position
  • FIG. 6 schematically represents a three-phase motor.
  • FIG. 1 corresponds to FIG. 2 of document EP 1 173 920.
  • a single phase is shown, but a motor would of course comprise two or three phases.
  • This motor comprises a stator tube 1 made up of a non-magnetic U-shaped guide profile serving as support for the stator poles made up of rectangular plates or pads 2 and 2 ′ made of ferromagnetic material, for example mild steel.
  • the plates 2 and 2 ′ are positioned in pairs so that the two plates of a pair are located one opposite the other, symmetrically with respect to the axis of the profile 1.
  • the pairs of successive plates 2 are equidistant and their positions are spaced from each other by a distance defining the pitch of the motor.
  • the tube 1 also has two grooves 5 and 6 for guiding the moving assembly.
  • This moving assembly comprises two or three phases, such as the PI phase consisting, in principle, of a coil 7 whose axis is perpendicular to the plane of the stator poles 2 and 2 ', this coil surrounding a core 8 of material magnetic constituting the armature.
  • the PI phase consisting, in principle, of a coil 7 whose axis is perpendicular to the plane of the stator poles 2 and 2 ', this coil surrounding a core 8 of material magnetic constituting the armature.
  • At the two ends of the coil 7 are fixed two rectangular flanges 11 and 12 of non-magnetic material cooperating in the fixing of the permanent magnets 9 and 10.
  • the application of the improvement method according to the invention applied to this motor consists in dividing each magnet 9 and 10 into two magnets, 9a, 9b and 10a, 10b, then in separating the split magnets by a distance hl perpendicular to their directions of magnetization and to the direction of movement and to interchange the positions of the magnets 9b and 10b (or 9a and 10a), so that the magnets of the same polarity are arranged symmetrically relative to the axis of the armature 8 ( figure 3).
  • the spacing of the fractionated magnets can also be obtained by removing magnetized material over a distance hl.
  • the stator pads 2, 2 ' are also split so as to give rise to pads 2a and 2b, respectively 2' a and 2'b and the split pads 2a and 2b, respectively 2'a and 2'b, are separated l 'from each other by a distance h2 according to a plane of symmetry perpendicular to the assembly.
  • the pads are offset by half a step in the direction of movement, as shown in Figure 2 for the pads 2a and 2b.
  • the distances hl and h2 are not necessarily identical, but they are close. These distances are determined on a case-by-case basis, depending on the geometry of the stator pads and magnets, to limit leaks and optimize flow collection.
  • FIGS. 10 and 11 of document EP 1 173 920 there is already a two-phase motor comprising two pairs of permanent magnets arranged symmetrically to the axis of the armature and stator pads divided and offset.
  • the permanent magnets of the same polarity are however not arranged symmetrically relative to the axis of the armature and the stator studs have a particular shape, not rectangular whereas in the motor shown here in Figures 2 to 5 the stator pads are simply rectangular.
  • the armature 8 is further provided, at each of its ends in the case of two double rows of stator studs, with a pole shoe consisting of a ferromagnetic plate 16 extending perpendicular to the axis of the 'armature 8 and perpendicular to the actuation plane.
  • this fractionation plane is the plane containing the axes of the armatures 8.
  • the flux passing through the armature 8 is the flux coming from the two magnets 10.
  • the flux is completely collected by two of the pads 2a and 2b then, by each side of the pole shoe 16, before to enter the armature 8.
  • the flow closes in the same way by two of the pads 2 'a and 2'b and a bloom 16'.
  • the closing of the flow on the side not shown can also be ensured by a ferromagnetic plate disposed on the moving element.
  • FIG. 5 represents the moving assembly after a displacement of a stator half-step to the right with respect to the position represented in FIG. 4. This time it is the flux of the magnets 9a and 9b which is fully collected by two pads 2a and 2b. Due to the reverse polarity between the magnets 9 and 10, there is indeed a reversal of the flux in the coil 7. It can be seen that the magnets 9a and 9b are completely covered by two of the studs 2a and 2b, which doesn’t is not the case in Figure 11a of the cited document, where the pads can only very imperfectly cover the magnets. The collection of the flux of the magnets is therefore very significantly improved.
  • Tests carried out show twice the performance of the new structure relative to that of the prior art.
  • the flow variations are perfectly sinusoidal and therefore symmetrical.
  • the undulation of the effort around its average value is less than 20%.
  • a complete motor will comprise two or three phases.
  • a three-phase motor is shown diagrammatically, by way of example, in FIG. 6.
  • the three phases are represented respectively by their coils 7A, 7B, 7C and their armatures 8A, 8B, 8C.
  • the three coils 7A, 7B, 7C are side by side, with no space between them.
  • permanent magnets 9a and 10b are common to the coils 7A and 7B and that magnets 10a and 9b are common to the coils 7B and 7C.
  • the distance between two consecutive phases, that is to say between the axes of the armatures, is equal to 5/6 stator step.
  • the distance between two consecutive phases is equal to 2p / 3 or 5p / 6 or 7p / 6 or 4p / 3, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

Procédé consistant, dans un moteur synchrone à aimants permanents et à commutation de flux, comportant un équipage mobile comprenant au moins un induit (8a, 8b, 8c), une bobine d'induit (7a, 7b, 7c) et deux aimants permanents (9, 10) et un stator comprenant des pièces polaires (2), à séparer le moteur, à l'exception de l'induit et de sa bobine, en deux parties (2a, 2b, 9a, 9b, 10a, 10b), à décaler d'un demi-pas les parties fractionnées (2a, 2b) des pièces polaires statoriques et à inverser la polarité des aimants permanents fractionnés (9a, 9b, 10a, 10b).Le procédé a pour effet de filtrer l'effort de détente et, par conséquent, d'améliorer sensiblement les performances du moteur.

Description

PROCEDE D'AMELIORATION D'UN MOTEUR SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTS
L'invention a principalement pour objet un procédé d'amélioration des performances d'un moteur électrique synchrone à aimants permanents et à commutation de flux, comportant un équipage mobile comprenant au moins un induit, un bobinage d'induit et deux aimants permanents et un stator comprenant des pièces polaires.
Les termes équipage mobile et stator sont utilisés ici pour la clarté de la description, mais il est évident qu'il s'agit seulement d'un mouvement relatif, l'équipage mobile pouvant être fixe et le stator mobile.
L' invention concerne dès lors tout moteur électrique rotatif ou linéaire synchrone à aimants permanents et à commutation de flux, c'est-à-dire dont tous les aimants sont logés dans le même ensemble que le bobinage induit, dont le flux dans le bobinage induit et/ou dans les aimants permanents ne varie pas de manière symétrique autour de sa valeur moyenne, en générale nulle, au cours du déplacement de l'équipage mobile et présente donc des harmoniques pairs. L'asymétrie du flux dans un tel moteur est inhérente à sa structure ou, pour les moteurs linéaires, peut provenir également des effets de bord. Cette asymétrie a pour effet d'engendrer un effort de détente important, dont on montre que le premier harmonique est égal au nombre de phases, et également d'engendrer des harmoniques pairs dans la force électromotrice (f.e.m.) induite. Rappelons que l'effort de détente est l'effort résultant de la seule présence des aimants permanents et du circuit magnétique. Au cours du mouvement dans une direction donnée, cet effort de détente est alternativement moteur ou résistant. Bien que nul en valeur moyenne, cet effort de détente, par sa pulsation, perturbe le bon fonctionnement du moteur en induisant des vibrations nuisibles et il tend à diminuer l'effort moteur minimal fourni par le moteur. Du fait de la dissymétrie des f.e.m. la structure présente, d'une part, des difficultés de pilotage pour une alimentation correcte des phases en courant, mais aussi une ondulation d'effort moteur importante qui s'ajoute à la pulsation de l'effort de détente. Des essais on ainsi montré que l'amplitude crête à crête de l'ondulation d'effort peut atteindre des valeurs équivalentes à la valeur moyenne de cet effort. Il s'ensuit que les structures ainsi constituées voient leurs performances limitées du fait qu'elles présentent, par exemple, un effort moteur minimum moitié de l'effort moyen et donc moitié de ce qui serait obtenu par une meilleure symétrie des variations de flux.
Dans un moteur linéaire tel que décrit dans la demande de brevet EP 1 173 920, on pourrait pallier l'ondulation d'effort en doublant le nombre de moteurs et en séparant chaque moteur d'une distance égale à un demi-pas d'ondulation, de telle sorte qu'une position correspondant à un maximum d'effort sur l'un corresponde à un minimum pour l'autre. On obtient ainsi une compensation et donc un lissage de l'effort. Une telle méthode serait efficace mais coûteuse et difficilement applicable à un moteur rotatif.
L'invention a pour but d'obtenir un flux symétrique par des mesures aussi simples que possible.
L'invention consiste à séparer le moteur, à l'exception de l'induit et de sa bobine, en deux parties symétriques selon un plan, dit de fractionnement, perpendiculaire au plan de l'entrefer et à décaler d'un demi-pas les parties fractionnées des pièces polaires statoriques dans le sens du déplacement relatif de l'équipage mobile et à inverser la polarité des aimants permanents fractionnés par la séparation, de manière à rencontrer quatre aimants de polarités alternées lorsqu'on décrit un tour de bobine.
Ceci a pour effet de filtrer l'effort de détente, lequel n'apparaît que pour l'harmonique 4 en biphasé et 6 en triphasé, et de filtrer les harmoniques pairs de la f .e .m.
Avantageusement et dans la mesure des possibilités, on écarte l'une de l'autre les parties fractionnées des pièces polaires statoriques, afin d'éviter des flux de fuites directs entre les parties fractionnées, et on forme aux extrémités de l'induit des élargissements destinés à établir un pont magnétique entre les parties écartées . Dans le cas d'un encombrement extérieur fixé, cet écartement sera obtenu par enlèvement de matière ferromagnétique ou magnétique.
L'invention a également pour objet un moteur linéaire amélioré selon le procédé défini plus haut.
Le moteur, auquel est appliquée l'amélioration selon l'invention, est un moteur linéaire à au moins deux phases à commutation de flux comprenant un équipage mobile comprenant au moins deux bobines d'induction entourant chacune un induit magnétique définissant des pôles magnétiques mobiles, chaque bobine étant entourée par deux paires d'aimants permanents disposés à l'extérieur des bobines, symétriquement aux axes des bobines et symétriquement au plan contenant les axes des induits et aimantés selon un axe parallèle à l'axe de la bobine, la moitié de ces aimants étant polarisés dans un sens et l'autre moitié dans le sens opposé, un tube statorique de guidage présentant des pôles magnétiques constitués de deux rangées parallèles de pièces en matériau magnétique fixées dans un tube de guidage en matériau amagnétique sur au moins une paroi de ce tube de manière à venir successivement en face des pôles magnétiques mobiles lors du déplacement de l'équipage mobile, les pièces de l'une des rangées étant décalées d'un demi-pas statorique relativement aux pièces de l'autre rangée, et des moyens de commutation du sens du courant dans les bobines.
Un tel moteur est décrit dans la demande de brevet EP 1 173 920. Le moteur linéaire amélioré selon l'invention est caractérisé en ce que les aimants disposés symétriquement aux axes des bobines sont de même polarité.
Les induits sont avantageusement munis d'épanouissements polaires s 'étendant perpendiculairement au plan contenant les axes des induits.
Avantageusement, dans un moteur bi- ou triphasé, deux phases consécutives de l'équipage mobile ont des aimants communs.
Dans un moteur triphasé la distance séparant les axes de deux bobines voisines est avantageusement égale à 2/3 ou 5/6 ou 7/6 ou 4/3 du pas statorique.
Le principe de l'invention appliqué à un moteur linéaire du type décrit dans l'art antérieur cité sera maintenant exposé plus en détail en relation au dessin annexé dans lequel :
la figure 1 représente un moteur linéaire selon l'art antérieur,
la figure 2 représente la division et le décalage des pièces polaires statoriques,
la figure 3 représente schématiquement l'équipage mobile modifié, la figure 4 représente l'équipage mobile de la figure 3 dans une première position relative par rapport aux pièces statoriques,
la figure 5 représente le même équipage mobile dans une seconde position, et
la figure 6 représente schématiquement un moteur triphasé .
La figure 1 correspond à la figure 2 du document EP 1 173 920. Une seule phase est représentée, mais un moteur comprendrait bien entendu deux ou trois phases.
Ce moteur comprend un tube statorique 1 constitué d'un profilé de guidage amagnétique en U servant de support aux pôles statoriques constitués de plaquettes ou plots rectangulaires 2 et 2 ' en matériau ferromagnétique, par exemple en acier doux. Les plaquettes 2 et 2' sont positionnées par paires de telle sorte que les deux plaquettes d'une paire sont situées l'une en face de l'autre, symétriquement par rapport à l'axe du profilé 1. Les paires de plaquettes successives 2 sont equidistantes et leurs positions sont espacées l'une de l'autre par une distance définissant le pas du moteur. Le tube 1 présente en outre deux rainures 5 et 6 pour le guidage de l'équipage mobile. Cet équipage mobile comprend deux ou trois phases, telle que la phase PI constituée, en principe, d'une bobine 7 dont l'axe est perpendiculaire au plan des pôles statoriques 2 et 2', cette bobine entourant un noyau 8 en matériau magnétique constituant l'induit. De chaque côté de la bobine 7, selon l'axe du tube statorique 1, sont disposés deux aimants permanents 9 et 10 aimantés en sens opposé parallèlement à l'axe de la bobine. Aux deux extrémités de la bobine 7 sont fixés deux flasques rectangulaires 11 et 12 en matériau amagnétique coopérant à la fixation des aimants permanents 9 et 10.
L'application du procédé d'amélioration selon l'invention appliqué à ce moteur consiste à fractionner chaque aimant 9 et 10 en deux aimants, 9a, 9b et 10a, 10b, puis à écarter les aimants fractionnés d'une distance hl perpendiculaire à leurs directions d'aimantation et à la direction du mouvement et à interchanger les positions des aimants 9b et 10b (ou 9a et 10a) , de telle sorte que les aimants de même polarité soient disposés symétriquement relativement à l'axe de l'induit 8 (figure 3) .
L'ecartement des aimants fractionnés peut également être obtenu en supprimant de la matière aimantée sur une distance hl .
Les plots statoriques 2, 2' sont également fractionnés de manière à donner naissance à des plots 2a et 2b, respectivement 2' a et 2'b et les plots fractionnés 2a et 2b, respectivement 2'a et 2'b, sont écartés l'un de l'autre d'une distance h2 selon un plan de symétrie perpendiculaire à l'ensemble. Les plots sont décalés d'un demi-pas dans la direction du mouvement, comme représenté à la figure 2 pour les plots 2a et 2b. Comme on peut le voir sur le dessin, les distances hl et h2 ne sont pas nécessairement identiques, mais elles sont voisines. Ces distances sont déterminées au cas par cas, en fonction de la géométrie des plots statoriques et des aimants, pour limiter les fuites et optimiser la collecte de flux.
Aux figures 10 et 11 du document EP 1 173 920, on trouve déjà un moteur biphasé comprenant deux paires d'aimants permanents disposés symétriquement à l'axe de l'induit et des plots statoriques divisés et décalés. Dans ce mode d'exécution, les aimants permanents de même polarité ne sont toutefois pas disposés symétriquement relativement à l'axe de l'induit et les plots statoriques ont une forme particulière, non rectangulaire alors que dans le moteur représenté ici aux figures 2 à 5 les plots statoriques sont simplement rectangulaires .
Dans ce moteur l'induit 8 est en outre muni, à chacune de ses extrémités dans le cas de deux doubles rangées de plots statoriques, d'un épanouissement polaire constitué d'une plaque ferromagnétique 16 s 'étendant perpendiculairement à l'axe de l'induit 8 et perpendiculairement au plan de f actionnement. Dans le cas d'un moteur bi- ou triphasé ce plan de fractionnement est le plan contenant les axes des induits 8.
Cette disposition permet notamment de collecter au mieux le flux émis par les aimants de même polarité lorsqu'on est dans une position de conjonction telle que représentée à la figure 4 et à la figure 5.
Dans la position représentée à la figure 4, le flux traversant l'induit 8 est le flux provenant des deux aimants 10. Le flux est intégralement collecté par deux des plots 2a et 2b puis, par chaque côté de l'épanouissement polaire 16, avant de pénétrer dans l'induit 8. A l'autre extrémité de l'induit le flux se referme de la même manière par deux des plots 2' a et 2'b et un épanouissement 16' . Mais, comme ceci est mentionné dans le document EP 1 173 920, la fermeture du flux sur le côté non représenté peut être également assurée par une plaque ferromagnétique disposée sur l'équipage mobile.
La figure 5 représente l'équipage mobile après un déplacement d'un demi-pas statorique vers la droite par rapport à la position représentée à la figure 4. Cette fois c'est le flux des aimants 9a et 9b qui est intégralement collecté par deux des plots 2a et 2b. En raison de l'inversion de polarité entre les aimants 9 et 10, il y a bien inversion du flux dans la bobine 7. On constate que les aimants 9a et 9b sont totalement recouverts par deux des plots 2a et 2b, ce qui n'est pas le cas à la figure lia du document cité, où les plots ne peuvent recouvrir que très imparfaitement les aimants. La collecte du flux des aimants est donc très sensiblement améliorée.
Les essais réalisés montrent une performance deux fois supérieure de la nouvelle structure relativement à celle de l'art antérieur. Les variations de flux sont parfaitement sinusoïdales et donc symétriques. L'ondulation de l'effort autour de sa valeur moyenne est inférieure à 20%.
En pratique, un moteur complet comprendra deux ou trois phases. Un moteur triphasé est représenté schématiquement , à titre d'exemple, à la figure 6.
Les trois phases sont représentées respectivement par leurs bobines 7A, 7B, 7C et leurs induits 8A, 8B, 8C. Dans cet exemple les trois bobines 7A, 7B, 7C sont côte à côte, sans espace entre elles. On voit que des aimants permanents 9a et 10b sont communs aux bobines 7A et 7B et que des aimants 10a et 9b sont communs aux bobines 7B et 7C. La distance entre deux phases consécutives, c'est-à-dire entre les axes des induits, est égale à 5/6 pas statorique.
De manière générale, si p représente le pas statorique, la distance entre deux phases consécutives, c'est-à- dire entre les axes de deux bobines voisines, est égale à 2p/3 ou 5p/6 ou 7p/6 ou 4p/3, etc.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'amélioration des performances d'un moteur électrique synchrone à aimants permanents et à commutation de flux, comportant un équipage mobile comprenant au moins un induit (8) , une bobine d'induit (7) et deux aimants permanents (9, 10) et un stator comprenant des pièces polaires (2, 2'), consistant à séparer le moteur, à l'exception de l'induit et de sa bobine, en deux parties (2a, 2b, 9a, 9b, 10a, 10b) symétriques selon un plan, dit de fractionnement, perpendiculaire au plan de l'entrefer et à décaler d'un demi -pas les parties fractionnées (2a, 2b) des pièces polaires statoriques dans le sens du déplacement relatif de l'équipage mobile et à inverser la polarité des aimants permanents fractionnés par la séparation, de manière à rencontrer quatre aimants de polarités alternées lorsqu'on décrit un tour de bobine.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on écarte l'une de l'autre les parties fractionnées (2a, 2b) des pièces polaires statoriques et qu'on forme, aux extrémités de l'induit (8) un épanouissement (16) destiné à établir un pont magnétique entre les parties écartées .
3. Moteur obtenu par le procédé selon la revendication 1 ou 2.
4. Moteur linéaire à au moins deux phases à commutation de flux comprenant un équipage mobile comprenant au moins deux bobines d'induction (7) entourant chacune un induit magnétique (8) définissant des pôles magnétiques mobiles, chaque bobine étant entourée par deux paires d'aimants permanents (9a, 9b, 10a, 10b) disposés symétriquement aux axes des bobines et symétriquement au plan contenant les axes des induits et aimantés selon un axe parallèle à l'axe de la bobine, la moitié de ces aimants étant polarisés dans un sens et l'autre moitié dans le sens opposé, un tube statorique de guidage (1) présentant des pôles magnétiques constitués de deux rangées parallèles de pièces en matériau magnétique
(2a, 2b) fixées dans un tube de guidage en matériau amagnétique, sur au moins une paroi de ce tube de manière à venir successivement en face des pôles magnétiques mobiles lors du déplacement de l'équipage mobile, les pièces statoriques (2a) de l'une des rangées étant décalées d'un demi-pas statorique relativement aux pièces (2b) de l'autre rangée, et des moyens de commutation du sens du courant dans les bobines,
caractérisé en ce que les aimants disposés symétriquement aux axes des bobines sont de même polarité .
5. Moteur linéaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que les induits sont munis d'épanouissement polaire (16) s'étendent perpendiculairement au plan contenant les axes des induits .
6. Moteur linéaire selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que deux phases consécutives de l'équipage mobile ont deux aimants communs.
7. Moteur linéaire triphasé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la distance séparant les axes de deux bobines voisines est égale à 2/3 ou 5/6 ou 7/6 ou 4/3 du pas statorique.
PCT/IB2003/000174 2002-01-29 2003-01-22 Procede d'amelioration d'un moteur synchrone a aimants permanents Ceased WO2003065555A1 (fr)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581553A (en) * 1984-04-16 1986-04-08 Helmut Moczala Brushless DC motor, especially linear motor, having an increased force-to-velocity ratio
US5214323A (en) * 1988-03-22 1993-05-25 Sharp Kabushiki Kaisha Linear motor with reduced cogging
US5661350A (en) * 1992-11-04 1997-08-26 Ecole Normale Superieure De Cachan (Lesir) Electromechanical converter device, producing linear motion
FR2793086A1 (fr) * 1999-04-29 2000-11-03 Metabole Dev Et Conseil Moteur lineaire a commutation de flux

Patent Citations (4)

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