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FR2928055A1 - Variable reluctance dynamoelectric rotating machine, has end poles between which pitch value is selected in direction such that value forms modification in opposite direction of stator pitch with amplitude while provoking vernier effect - Google Patents

Variable reluctance dynamoelectric rotating machine, has end poles between which pitch value is selected in direction such that value forms modification in opposite direction of stator pitch with amplitude while provoking vernier effect Download PDF

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FR2928055A1
FR2928055A1 FR0807484A FR0807484A FR2928055A1 FR 2928055 A1 FR2928055 A1 FR 2928055A1 FR 0807484 A FR0807484 A FR 0807484A FR 0807484 A FR0807484 A FR 0807484A FR 2928055 A1 FR2928055 A1 FR 2928055A1
Authority
FR
France
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stator
pitch
poles
rotor
sectors
Prior art date
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Withdrawn
Application number
FR0807484A
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French (fr)
Inventor
Gerard Koehler
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Individual
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Publication date
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Publication of FR2928055A1 publication Critical patent/FR2928055A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

The machine has a stator magnetic circuit (5) distributed in stator sectors (6q-6t), where poles (7) of each sector are excited by a monophase stator coil (9). End poles (8a, 8b) between the sectors include a pitch (P8) to provoke a phase difference between the sectors. A value of the pitch between the end poles is selected in a direction such that the pitch value forms modification in an opposite direction of a stator pitch (P7) different from a rotor pitch (P2), with amplitude satisfying a stator polynomial condition while provoking a vernier effect with rotor poles (2).

Description

1 DESCRIPTION Parle WO 2005/122367 (KOEHLER), on connait des machines dynamo-électriques à réluctance variable à entrefers cylindriques, avec des bobinages statoriques monophasés à pôles conséquents disposés au stator. DESCRIPTION WO 2005/122367 (KOEHLER), variable-reluctance dynamo-electric machines with cylindrical air gaps, with stator windings which are single-phase with substantial poles arranged at the stator.

Sur la figure 22 de ce WO, à entrefers cylindriques, la répartition des phases est angulaire de façon à avoir une machine à faible longueur axiale. Le but de la présente invention est de diminuer le taux d'ondulation d'une telle machine, ce taux étant plus élevé que celui des machines à composition vectorielle. Un grand nombre de phases comme sur la figure 24 de ce WO permet de diminuer ce taux, mais avec des complications mécaniques, électroniques et d'encombrement. Le WO 92/00628 (KOEHLER) a un faible taux d'ondulation car il est transversal à 5 phases, à réluctance pure, donc sans brusques variations de flux d'aimant permanent. Quoi que transversal, donc à bobinage simplifié, il a de faibles pertes fer car les circuits magnétiques proviennent du sectionnement d'un feuillard à grains orientés, à bobinage en rectangle. Il a cependant une faible puissance massique car sans aimant permanent. Ce taux d'ondulation peut aussi être diminué dans une machine à réluctance variable si les pôles de deux rangées d'entrefers coïncident, non pas tous simultanément, mais à tour de rôle, comme les rainures du pied à coulisse du mathématicien VERNIER. Cette disposition est réalisée dans le EP 0790695 (KOEHLER), mais ici dans une machine à rotor polarisé, à flux transversal et à pôles statoriques provenant du sectionnement d'un tore bobiné. Cependant, si le circuit magnétique était à tôles empilées pour des motifs de simplification de la fabrication, on sait que les pertes fer seraient inacceptables. Le but de l'invention est de trouver des moyens pour diminuer le taux d'ondulation d'une machine suivant le WO 2005/1 223 67 cité dont les phases sont angulairement réparties avec par exemple 4 phases, pour des applications dans le domaine des roues motrices. Un autre but est d'éviter d'avoir des couples antagonistes lors d'une inversion du courant d'excitation statorique. Si un taux d'ondulation élevé a peu d'importance pour un ventilateur ou un concasseur, ce taux peut être rédhibitoire pour des déplacements à faible inertie d'enregistreurs, ou pour des déplacements sans à coups, tels que pour des ascenseurs. L'invention a donc pour but de diminuer le taux d'ondulation des couples moteurs dans une machine dynamo-électrique tournante à réluctance variable, à entrefers cylindriques, à tôles empilées, à phases angulairement réparties dans des secteurs angulaires statoriques au nombre pair comprenant chacun un nombre pair de pôles statoriques à pas constant avec un arc polaire statorique, les pôles de chaque secteur étant excités par un bobinage monophasé, les pôles d'extrémités entre deux secteurs ayant un certain pas provoquant le déphasage nécessaire entre secteurs voisins pour créer un champ tournant d'un secteur à son voisin, l'ensemble des pôles statoriques faisant face au nombre pair de 2 pôles rotoriques qui ont un arc rotorique ainsi qu'un pas qui sont constant, appartenant à un circuit magnétique rotorique. Les bobinages monophasés sont de préférence cylindriques, globaux et à pôles conséquents en fil suivant le FR 2901925 (KOEHLER) ou en plaques suivant le 5 FR 2898438 (KOEHLER). Pour assurer la succession des phases sur les secteurs angulaires, le nombre de pôles rotoriques doit être égal au produit du nombre de pôles statoriques par le nombre de secteurs, augmenté du nombre de secteurs qui est divisé par la moitié du nombre de phases. On sait que dans une machine à phases angulairement réparties, on a la relation 10 suivante, concernant la répartition des éléments statoriques sur un tour: Le produit du nombre pair de secteurs statoriques par le nombre pair de pôles par secteur et par le pas en degrés des pôles statoriques, plus le produit du nombre de secteurs statoriques par le pas en degrés entre les pôles d'extrémité de secteurs, doit être une somme d'angles égale à 360°. Cette relation est dite: Condition du polynôme statorique Ils . 15 Suivant une première disposition de l'invention, dans laquelle les arcs polaires restent inchangés, la valeur du pas entre les deux pôles d'extrémité de secteurs voisins est choisie dans un sens tel qu'elle en entraîne une modification de sens contraire du pas statorique qui devient différent du pas rotorique et avec une amplitude qui satisfasse à la condition du polynôme statorique Ils, en provoquant avec les pôles rotoriques l'effet VERNIER 20 recherché, qui diminue le taux d'ondulation. De préférence, la modification du pas des pôles d'extrémités de secteurs voisins est une diminution et la condition de respect du polynôme statorique amène le pas statorique à être légèrement supérieur au pas rotorique, donc sans provoquer une diminution du volume de bobinage statorique. 25 En complément, suivant une deuxième disposition, les arcs polaires statoriques et rotoriques étant conventionnellement initialement égaux, l'arc statorique est légèrement augmenté de façon à provoquer une réduction supplémentaire du taux d'ondulation. Suivant une troisième disposition, dans laquelle la polarisation rotorique est faite par des aimants permanents dont l'axe d'aimantation a une direction parallèle au déplacement, 30 chaque aimant permanent étant encastré entre deux pôles rotoriques de forme triangulaire dont une face constitue un entrefer et dont la pointe opposée s'encastre dans une culasse non-magnétique, l'arc des pôles rotoriques est augmenté de façon à ce que, pour une position angulaire donnée du rotor, les pôles statoriques d'un secteur angulaire soient tous entièrement couverts par des surfaces de pôles rotoriques. 35 De la sorte, l'inversion de la polarisation statorique se fait sans provoquer des couples antagonistes. De plus, cette disposition rotorique provoque une concentration de flux dans les entrefers Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple relatif à une machine dynamo-électrique tournante à réluctance variable à tôles empilées, à phases angulairement réparties et à bobinages à pôles conséquents: la figure 1 représente une machine à rotor intérieur bobiné, les arcs polaires statoriques et rotoriques étant identiques. Le pas des pôles d'extrémité de secteurs est diminué de sorte que le pas des pôles statoriques devienne légèrement supérieur au pas des pôles rotoriques; la figure 2 représente une machine semblable à celle de la figure 1, mais de plus l'arc statorique est augmenté par rapport à l'arc rotorique; la figure 3 représente un stator identique à celui de la figure 1, mais le rotor est à aimants permanents à aimantation radiale. De plus l'arc rotorique est supérieur à l'arc statorique, et la figure 4 représente une disposition particulière d'un rotor couvert par deux stators. Sur la figure 1, le circuit magnétique rotorique 1 comporte des pôles intérieurs 2 dont le nombre pair N2 est ici de 18. Ces pôles ont un arc rotorique A r de 12°, avec un pas rotorique P 2 de 20° et une encoche Er de 8° à l'entrefer. Entre ces pôles, chaque encoche est remplie ici par 50 conducteurs 3 à pôles conséquents en fil suivant le FR 2912010 (KOEHLER), une seule encoche étant représentée avec ses conducteurs. On réalise ainsi la polarisation du rotor. Le stator polyphasé 4 comporte un circuit magnétique statorique 5 constitué par des secteurs angulaires 6 q 6 r 6s... au nombre pair N6 ici de 4, chacun comportant des pôles statoriques 7 au nombre pair N7 ici de 4 sur un arc As de 12° avec un pas P 7 initialement de 20° et une encoche E s de 20-12= 8°. Sur un périmètre, il y a ici 4x4=16 pôles de 12° et 3x4=12 encoches de 8° avec un pas P7 de 20° soit au total: 12x16+ 12x8= 288° et pour un des quatre espaces entre secteurs voisins il reste une encoche de (360-288)/4= 18° pour loger deux demi-bobinages de 8°. Les pôles statoriques extrêmes voisins 8a et 8b ont entre eux un pas d'extrémité P8 égal dans ce cas à 18+12= 30° soit un supplément de 10° correspondant à un déphasage de P7/2. Le polynôme statorique IIs: N 6xN 7x(A s+Es)+N 6xP8=360° doit donc être respecté. On peut aussi définir de même un polynôme rotorique n r: N 2x(Ar+Er)= 360° D'une manière connue, le pas statorique P7 peut être identique au pas rotorique P2. Avec les valeurs citées, le polynôme statorique Ils a donc sa condition bien remplie. In FIG. 22 of this WO, with cylindrical air gaps, the phase distribution is angular so as to have a machine with a short axial length. The object of the present invention is to reduce the ripple rate of such a machine, this rate being higher than that of machines with vector composition. A large number of phases as in Figure 24 of this WO can reduce this rate, but with mechanical complications, electronic and congestion. WO 92/00628 (KOEHLER) has a low waviness rate because it is transverse to 5 phases, with pure reluctance, and therefore without sudden changes in permanent magnet flux. Although transversal, therefore with simplified winding, it has low iron losses because the magnetic circuits come from the cutting of a grain-oriented strand, with a rectangular winding. It has however a low power mass because without permanent magnet. This rate of ripple can also be reduced in a variable reluctance machine if the poles of two rows of air gaps coincide, not all simultaneously, but in turn, like the grooves of the caliper of the mathematician VERNIER. This arrangement is achieved in EP 0790695 (KOEHLER), but here in a machine with a polarized rotor, with transverse flux and with stator poles originating from the cutting of a wound core. However, if the magnetic circuit was stacked sheets for reasons of simplification of manufacture, it is known that the losses iron would be unacceptable. The object of the invention is to find means for decreasing the waviness rate of a machine according to the cited WO 00/173 67 whose phases are angularly distributed with for example 4 phases, for applications in the field of drive wheels. Another object is to avoid having antagonistic pairs during a reversal of the stator excitation current. If a high ripple rate is of little importance for a fan or crusher, this rate can be prohibitive for low inertia movements of recorders, or for smooth movements, such as for elevators. The purpose of the invention is therefore to reduce the ripple ratio of the driving torques in a rotating dynamo-electric machine with variable reluctance, with cylindrical air gaps, with stacked sheets, with angularly distributed phases in even-numbered stator angular sectors comprising each an even number of stator poles with constant pitch with a stator polar arc, the poles of each sector being excited by a single-phase winding, the end poles between two sectors having a certain step causing the necessary phase shift between neighboring sectors to create a field rotating from one sector to its neighbor, the set of stator poles facing the even number of 2 rotor poles which have a rotor arc and a pitch which are constant, belonging to a rotor magnetic circuit. The single-phase windings are preferably cylindrical, overall and with consequent wire poles according to FR 2901925 (KOEHLER) or in plates according to FR 2898438 (KOEHLER). To ensure the succession of phases on the angular sectors, the number of rotor poles must be equal to the product of the number of stator poles by the number of sectors, increased by the number of sectors which is divided by half the number of phases. It is known that in a machine with angularly distributed phases, the following relation is found for the distribution of the stator elements on a lathe: The product of the even number of stator sectors by the even number of poles per sector and the step in degrees stator poles, plus the product of the number of stator sectors by the step in degrees between the sector end poles, must be a sum of angles equal to 360 °. This relation is said: Condition of the stator polynomial They. According to a first embodiment of the invention, in which the polar arcs remain unchanged, the value of the pitch between the two end poles of adjacent sectors is chosen in a direction such that it causes a change in the opposite direction of the pitch. stator which becomes different from the rotor pitch and with an amplitude that satisfies the condition of the stator polynomial They, causing with the rotor poles the desired effect, which decreases the rate of ripple. Preferably, the modification of the pitch of the neighboring sector end poles is a decrease and the condition of respect of the stator polynomial causes the stator pitch to be slightly greater than the rotor pitch, thus without causing a decrease in the stator winding volume. In addition, according to a second arrangement, the stator and rotor polar arcs being conventionally initially equal, the stator arc is slightly increased so as to cause a further reduction of the ripple ratio. According to a third arrangement, in which the rotor polarization is made by permanent magnets whose magnetization axis has a direction parallel to the displacement, each permanent magnet being embedded between two triangular-shaped rotor poles, one side of which constitutes an air gap and the opposite point of which fits into a non-magnetic yoke, the arc of the rotor poles is increased so that, for a given angular position of the rotor, the stator poles of an angular sector are all entirely covered by rotor pole surfaces. In this way, the reversal of the stator polarization is done without causing antagonistic couples. In addition, this rotor arrangement causes a concentration of flux in the air gaps In the accompanying drawings, given by way of example relating to a rotating dynamo-electric machine with variable reluctance with stacked sheets, with angularly distributed phases and with consequent pole windings: Figure 1 shows a machine with wound inner rotor, the stator and rotor polar arcs being identical. The pitch of the sector end poles is decreased so that the pitch of the stator poles becomes slightly greater than the pitch of the rotor poles; FIG. 2 represents a machine similar to that of FIG. 1, but in addition the stator arc is increased relative to the rotor arc; FIG. 3 represents a stator identical to that of FIG. 1, but the rotor is to permanent magnets with radial magnetization. In addition, the rotor arc is greater than the stator arc, and FIG. 4 represents a particular arrangement of a rotor covered by two stators. In FIG. 1, the rotor magnetic circuit 1 has internal poles 2 whose even number N2 is here 18. These poles have a rotor arc A r of 12 °, with a rotor pitch P 2 of 20 ° and a notch Er from 8 ° to the air gap. Between these poles, each notch is filled here by 50 conductors 3 consistent wire poles according to FR 2912010 (KOEHLER), a single notch being shown with its conductors. This produces the polarization of the rotor. The polyphase stator 4 comprises a stator magnetic circuit 5 constituted by angular sectors 6 q 6 r 6s ... at the even number N 6 here of 4, each having stator poles 7 at the even number N7 here of 4 over an arc As of 12 ° with a pitch P 7 initially of 20 ° and a notch E s of 20-12 = 8 °. On a perimeter, there is here 4x4 = 16 poles of 12 ° and 3x4 = 12 notches of 8 ° with a pitch P7 of 20 ° is in total: 12x16 + 12x8 = 288 ° and for one of the four spaces between neighboring sectors remains a notch of (360-288) / 4 = 18 ° to accommodate two half-windings of 8 °. The adjacent extreme stator poles 8a and 8b have between them an end pitch P8 equal in this case to 18 + 12 = 30 °, ie an additional 10 ° corresponding to a phase shift of P7 / 2. The stator polynomial IIs: N 6xN 7x (A s + Es) + N 6xP8 = 360 ° must therefore be respected. It is also possible to define a rotor polynomial n r: N 2x (Ar + Er) = 360 ° In a known manner, the stator pitch P7 may be identical to the rotor pitch P2. With the values quoted, the stator polynomial So it has its well-filled condition.

Les bobinages statoriques monophasés en fil 9, suivant le FR 2901925 cité, créent ainsi un champ magnétique statorique tournant d'un secteur à son voisin. Dans ces conditions, les 4 entrefers d'un secteur angulaire monophasé 6 se fermeraient tous simultanément. Il en résulterait un taux d'ondulation élevé. Suivant l'invention, sur la figure 1, on voit que le pas P8 des pôles d'extrémités 8a,8b de secteurs voisins n'est plus égal à 30°, mais que pour respecter la condition du polynôme statorique, elle a une valeur telle qu'elle rende légèrement différents les pas statoriques P 7 et rotoriques P2 de façon à créer un effet VERNIER entre les pôles statoriques d'un même secteur 6. De préférence, la différence de pas des pôles statoriques 7 et rotoriques 2 est réalisée par une diminution du pas P8 de façon à ne pas diminuer le 3 The single-phase stator windings in wire 9, according to the cited FR 2901925, thus create a stator magnetic field rotating from one sector to its neighbor. Under these conditions, the four gaps of a single-phase angular sector 6 would all close simultaneously. This would result in a high ripple rate. According to the invention, in FIG. 1, it can be seen that the pitch P8 of the end poles 8a, 8b of neighboring sectors is no longer equal to 30 °, but that in order to respect the condition of the stator polynomial, it has a value such that it makes the stator P7 and rotor P2 slightly different in order to create a VERNIER effect between the stator poles of the same sector 6. Preferably, the difference in pitch of the stator poles 7 and the rotor poles 2 is achieved by a decrease of the pitch P8 so as not to decrease the 3

4 volume de bobinage statorique. Le pas P8 passe ici de 30° à 27° et pour respecter la condition du polynôme statorique Ils le pas statorique P7 passe de 20 à 21 °, soit une augmentation de 3° pour les 3 autres pôles du secteur. Cette différence de pas crée ainsi l'effet VERNIER recherché. 4 stator winding volume. The pitch P8 passes here from 30 ° to 27 ° and to respect the condition of the stator polynomial. The stator pitch P7 goes from 20 to 21 °, an increase of 3 ° for the other 3 poles of the sector. This step difference thus creates the desired VERNIER effect.

L'arc statorique A s reste ici constant. De plus, le volume disponible pour le bobinage statorique 9 est augmenté de 1 °, ce qui n'aurait pas été le cas si on avait augmenté le pas P8. On sait que les extrémités d'un bobinage monophasé entre secteurs 6 n'ont que la moitié du nombre de conducteurs des encoches, ce qui permet de loger les bobinages de deux phases dans une encoche d'extrémité. Ce bobinage en fil comporte ici 2x20= 40 spires et n'est représenté que dans quelques encoches. Des flèches représentent les flux entre pôles à un instant donné, en tenant compte des recouvrements entre pôles statoriques et rotoriques. La résultante de ces forces de même direction est représentée par une flèche rotorique 1 0. L'alimentation d'une phase peut se faire avec des impulsions en créneaux pour éviter 15 des couples antagonistes au moment de l'inversion du sens d'excitation. Deux secteurs opposés ont des efforts radiaux opposes. La figure 2 est semblable à la figure 1 avec le même décalage des pas d'extrémité P 8. Cependant, les arcs statoriques A s sont légèrement augmentés par rapport à leurs valeurs initiales et passent de 12 à 13°. On voit que le décalage total est passé ici de 3° à 6°. 20 En contrepartie, la durée d'excitation devra être diminuée pour éviter qu'un pôle amont d'un secteur 6 commence à s'ouvrir avant que le pôle aval ne soit complètement fermé. Une modification des arcs statoriques A s d'un secteur sans le décalage préalable P8 entre les pôles d'extrémités statorique 8a et rotorique 8b reviendrait à une modification de l'encoche Es sans produire un effet VERNIER. 25 La figure 3 représente une disposition permettant d'éviter d'avoir à faire une coupure dans la succession des alternances d'excitation, ou tout au moins réduire cette coupure. Le circuit magnétique rotorique 1 est ici intérieur, à aimants permanents 1 1 dont l'axe d'aimantation est angulaire, c'est à dire dans une direction parallèle au déplacement. Ces aimants permanents sont ainsi logés entre des pôles rotoriques indépendants 1 2 30 au pas rotorique P2 de 20°, à empilage de tôles, de forme triangulaire dont l'extrémité extérieure forme une queue d'aronde encastrée dans une culasse non magnétique extérieure 13, de façon a créer une concentration de flux dans les entrefers. Les arcs A s étant maintenus à leur valeur initiale de 12°, les arcs Ar sont portés à 15°, la condition du polynôme Tlr conduisant à diminuer les encoches Er, cette diminution étant 35 acceptable du fait de l'aimantation angulaire des aimants permanents 11 dont la hauteur n'est pas limités. Le rotor 1 est représenté en fin de période d'excitation et on voit que les 4 pôles rotoriques 1 2 d'un secteur angulaire 6 allant du premier pôle 7 f au dernier pôle 71 couvrent complètement les 4 pôles statoriques 7 de ce secteur malgré la différence des pas rotoriques P2 et statoriques P7. Il n'y a donc plus de couple antagoniste à l'instant de l'inversion de l'excitation rotorique. Les quatre pôles statoriques 7 par secteur 6 et les quatre secteurs 6 ont été choisis pour facilité l'exposé de l'invention et dans la pratique, ces nombres peuvent être plus 5 élevés. D'une manière générale, on sait que le taux d'ondulation peut aussi être diminué en augmentant le nombre de couples par tour. Dans cette optique, on sait par le FR 2912010 (KOEHLER) qu'un circuit magnétique rotorique peut couvrir un assemblage axial de deux circuits magnétiques statoriques de longueur axiale diminuée de moitié et décalés angulairement entre eux d'une fraction de pas polaire. La figure 4 représente symboliquement une telle machine composite 14: Un rotor 1 avec sa culasse rotorique 13 est équipée à gauche et à droite de la succession d'aimants permanents angulaires 11 r, 111 et de pôles 12r,121 avec un décalage angulaire d'un quart de pas polaire. Ce circuit magnétique 1 couvre à droite un circuit magnétique statorique 5r et à gauche un circuit 51 décalés d'un quart de pas polaire. Cette machine composite aura une puissance inchangée, mais avec ici deux fois plus d'impulsions de couple par tour. The stator arc A s remains constant here. In addition, the volume available for the stator winding 9 is increased by 1 °, which would not have been the case if the pitch P8 had been increased. It is known that the ends of a single-phase winding between sectors 6 have only half the number of conductors of the notches, which makes it possible to accommodate the coils of two phases in an end slot. This wire winding here comprises 2x20 = 40 turns and is represented only in a few notches. Arrows represent the fluxes between poles at a given instant, taking into account overlaps between stator and rotor poles. The resultant of these forces of the same direction is represented by a rotor deflection 1 0. The supply of a phase can be done with crimped pulses to avoid antagonistic torques at the moment of inversion of the direction of excitation. Two opposing sectors have opposite radial efforts. FIG. 2 is similar to FIG. 1 with the same offset of the end pitches P 8. However, the stator arcs A s are slightly increased with respect to their initial values and go from 12 to 13 °. It can be seen that the total shift has risen from 3 ° to 6 °. In return, the excitation time must be reduced to prevent an upstream pole of a sector 6 begins to open before the downstream pole is completely closed. A modification of the stator arcs A s of a sector without the prior offset P8 between the stator end poles 8a and rotor 8b would amount to a modification of the notch Es without producing a VERNIER effect. FIG. 3 represents a provision making it possible to avoid having to make a cut in the succession of excitation alternations, or at least to reduce this cutoff. The rotor magnetic circuit 1 is here inside, with permanent magnets 1 1 whose magnetization axis is angular, that is to say in a direction parallel to the displacement. These permanent magnets are thus housed between rotor poles independent of a rotor pitch P2 of 20 °, with a triangular-shaped plate stack, the outer end of which forms a dovetail embedded in an external non-magnetic yoke 13. in order to create a concentration of flows in air gaps. The arcs A s being maintained at their initial value of 12 °, the arcs Ar are brought to 15 °, the condition of the polynomial T1r leading to decrease the notches Er, this reduction being acceptable because of the angular magnetization of the permanent magnets. 11 whose height is not limited. The rotor 1 is shown at the end of the excitation period and it can be seen that the 4 rotor poles 1 2 of an angular sector 6 going from the first pole 7f to the last pole 71 completely cover the 4 stator poles 7 of this sector despite the difference of P2 rotor and P7 stator pitch. There is therefore no more antagonistic torque at the moment of the inversion of the rotor excitation. The four stator poles 7 per sector 6 and the four sectors 6 have been chosen to facilitate the disclosure of the invention and in practice these numbers may be higher. In general, it is known that the waviness rate can also be decreased by increasing the number of pairs per revolution. In this regard, it is known from FR 2912010 (KOEHLER) that a rotor magnetic circuit can cover an axial assembly of two stator magnetic circuits of axial length reduced by half and angularly offset between them by a fraction of polar pitch. FIG. 4 symbolically represents such a composite machine 14: A rotor 1 with its rotor yoke 13 is equipped on the left and right of the succession of angular permanent magnets 11 r, 111 and of poles 12r, 121 with an angular offset of a quarter of a polar step. This magnetic circuit 1 covers a stator magnetic circuit 5r on the right and on the left a circuit 51 offset by a quarter of a polar pitch. This composite machine will have unchanged power, but here with twice as many torque pulses per revolution.

Les quatre têtes de bobinage 15 auront une longueur axiale totale voisine de celle des deux têtes de bobinage d'une machine à composition vectorielle triphasée de même puissance car dans cette dernière, les têtes de bobinage comportent trois faisceaux de conducteurs aller et trois autres de retour, chacun dans une encoche sur trois, en se chevauchant, avec des croisements de fils de phases différentes nécessitant un isolement renforcé. De plus, les cornes polaires des encoches compliquent l'introduction des faisceaux déstructurés de conducteurs du bobinage dans ces encoches. Chaque roue d'un essieu peut être équipé d'une telle machine composite 1 4 et au total, on aura l'équivalent d'une machine à 8 phases. Avec deux essieux formant un boggie, deux stators latéraux seront immobilisés en rotation par une barre, apportant l'alimentation et d'autres services. Un essieu peut aussi être considéré comme une charge actionnée, telle que celle d'un treuil d'un ascenseur, dont la fiabilité sera améliorée par le fait qu'un défaut sur un des 16 bobinages ou une des 8 phases ne mettra pas la machine hors service. Pour diminuer encore le taux d'ondulation d'une telle machine composite, suivant l'invention, au moins une des caractéristiques de l'invention est apportée à cette machine composite 14 de manière à provoquer une réduction supplémentaire de son taux d'ondulation. The four winding heads 15 will have a total axial length close to that of the two winding heads of a machine with three-phase vector composition of the same power because in the latter, the winding heads have three bundles of conductors go and three others return , each in one of three notches, overlapping, with crossings son of different phases requiring reinforced isolation. In addition, the polar horns of the notches complicate the introduction of the unstructured bundles of winding conductors into these notches. Each wheel of an axle can be equipped with such a composite machine 1 4 and in total, it will have the equivalent of an 8-phase machine. With two axles forming a bogie, two lateral stators will be immobilized in rotation by a bar, bringing food and other services. An axle can also be considered as an actuated load, such as that of a winch of an elevator, whose reliability will be improved by the fact that a fault on one of the 16 windings or one of the 8 phases will not put the machine out of order. To further reduce the ripple ratio of such a composite machine, according to the invention, at least one of the features of the invention is provided to this composite machine 14 so as to cause a further reduction of its ripple rate.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Machine dynamo-électrique tournante à réluctance variable à entrefers cylindriques, comportant un circuit magnétique statorique (5), à phases angulairement réparties dans des secteurs statoriques (6) au nombre pair de (N 6) comprenant chacun un nombre pair (N 7) de pôles statoriques (7) à pas constant (P7) avec un arc polaire statorique (A s), les pôles (7) de chaque secteur étant excités par un bobinage monophasé (9,14), les pôles d'extrémités (8a,8b) entre deux secteurs (6) ayant un certain pas (P8) provoquant le déphasage nécessaire entre secteurs (6) voisins, l'ensemble des pôles statoriques (7) faisant face au nombre pair (Nr) de pôles rotoriques (2,12) qui ont un arc rotorique (Ar) ainsi qu'un pas (P2) qui est constant, appartenant à un circuit magnétique rotorique (1), le nombre (Nr) de pôles rotoriques (2) étant égal au produit du nombre (N 7) de pôles statoriques (7) par le nombre (N 6) de secteurs (6) plus la moitié du nombre (N 6) de secteurs 6, machine pour laquelle on sait que le polynôme statorique (II) constitué par le produit du nombre pair de secteurs statoriques (N 6) par le nombre pair (N 7) de pôles (7) par secteur et par le pas (P7) en degré des pôles statoriques (7) plus le produit du nombre (N 6) de secteurs statoriques (6) parle pas en degré (P8) entre les pôles d'extrémité (8a,8b) de secteurs (6), doit être une somme d'angles égale à 360°, caractérisée en ce que la valeur du pas (P8) entre les deux pôles d'extrémité (8a,8b) de secteurs (6) voisins est choisie dans un sens tel qu'elle en entraîne une modification de sens contraire du pas statorique (P7) qui devient différent du pas rotorique (P2) et avec une amplitude qui satisfasse à la condition du polynôme statorique (II), en provoquant avec les pôles rotoriques (2) l'effet VERNIER recherché. 1. Dynamo-electric rotating machine with variable reluctance cylindrical air gaps, comprising a stator magnetic circuit (5), angularly distributed phase in stator sectors (6) to the even number of (N 6) each comprising an even number (N 7). ) stator poles (7) with constant pitch (P7) with a stator polar arc (A s), the poles (7) of each sector being excited by a single-phase winding (9,14), the end poles (8a , 8b) between two sectors (6) having a certain pitch (P8) causing the necessary phase shift between neighboring sectors (6), the set of stator poles (7) facing the even number (Nr) of rotor poles (2, 12) having a rotor arc (Ar) and a pitch (P2) which is constant, belonging to a rotor magnetic circuit (1), the number (Nr) of rotor poles (2) being equal to the product of the number ( N 7) of stator poles (7) by the number (N 6) of sectors (6) plus half of the number (N 6) of sectors 6, machine for which it is known that the stator polynomial (II) constituted by the product of the even number of stator sectors (N 6) by the even number (N 7) of poles (7) by sector and by the pitch (P7) in degree stator poles (7) plus the product of the number (N 6) of stator sectors (6) not speaking in degree (P8) between the end poles (8a, 8b) of sectors (6), must be a sum of angle equal to 360 °, characterized in that the value of the pitch (P8) between the two end poles (8a, 8b) of adjacent sectors (6) is chosen in such a way that it causes a modification of opposite direction of the stator pitch (P7) which becomes different from the rotor pitch (P2) and with an amplitude which satisfies the condition of the stator polynomial (II), causing the desired VERNIER effect with the rotor poles (2). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la modification du pas (P8) est une diminution de ce pas (P8) par rapport à sa valeur initiale de façon à amener le pas statorique (P7) à être légèrement supérieur au pas rotorique (P2). 2. Machine according to claim 1, characterized in that the pitch modification (P8) is a decrease of this pitch (P8) relative to its initial value so as to cause the stator pitch (P7) to be slightly greater than the pitch rotor (P2). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les arcs statoriques (A s) sont légèrement augmentés par rapport à leurs valeurs initiales de façon à augmenter l'effet VERNIER. 3. Machine according to claim 2, characterized in that the stator arcs (A s) are slightly increased from their initial values so as to increase the VERNIER effect. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arc (Ar) des pôles rotoriques (2,12) est augmenté par rapport à sa valeur initiale usuelle de façon à ce que, pour une position angulaire donnée du rotor (1), tous les pôles statoriques (7) allant du premier (7 f) au dernier (71) d'un secteur angulaire (6) puissent être tous entièrement couverts par des surfaces de pôles rotoriques (7,12). 4. Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the arc (Ar) of the rotor poles (2,12) is increased relative to its usual initial value so that, for a given angular position of the rotor (1), all the stator poles (7) from the first (7 f) to the last (71) of an angular sector (6) can all be completely covered by rotor pole surfaces (7, 12). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle cette machine 14 comporte un circuit magnétique rotorique 1 couvrant un assemblage axial de deux circuits magnétiques statoriques 5r et 51 de longueur axiale diminuée de moitié et décalés angulairement entre eux d'une fraction de pas polaire, caractérisée en ce qu'au moins une des caractéristiques de l'invention est apportée à cette machine composite 1 4 de manière à provoquer une réduction supplémentaire de son taux d'ondulation. 5. Machine according to any one of the preceding claims, wherein the machine 14 comprises a rotor magnetic circuit 1 covering an axial assembly of two magnetic stator circuits 5r and 51 of axial length reduced by half and angularly offset between them of a fraction. polar step, characterized in that at least one of the features of the invention is provided to this composite machine 1 4 so as to cause a further reduction of its ripple rate.
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