FR2940500A1 - Actionneur electromagnetique a double circuits de commande - Google Patents

Abstract

Actionneur électromagnétique comprenant un premier circuit magnétique (1) comportant une première armature mobile (10) se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique (11) et étant séparée de ladite première culasse par au moins un entrefer axial (e1, e2). Un aimant permanent (16) à aimantation radiale génère un flux de polarisation (φU) s'opposant aux flux magnétiques (φ12A, Φ12B) générés par un premier bobinage (12A) et un second bobinage (12B). L'actionneur comprend un second circuit magnétique (2) découplé magnétiquement dudit premier circuit magnétique et comportant une seconde armature mobile (20) se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique (21) et étant séparée de la seconde culasse magnétique (21) par un entrefer glissant (e3) radial constant durant, les deux armatures mobiles (10, 20) étant liés mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position. Le second circuit magnétique (2) comprend un troisième et quatrième bobinage (22A, 22B).

Description

ACTIONNEUR ELECTROMAGNETIQUE A DOUBLE CIRCUITS DE COMMANDE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention est relative à un actionneur électromagnétique comprenant un premier circuit magnétique comportant une première armature mobile se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique. Ladite première armature, mobile entre une première et une seconde position est séparée de la première culasse magnétique par au moins un entrefer axial. Le premier circuit magnétique comprend un premier bobinage destinée à engendrer un flux magnétique de commande pour déplacer la première armature mobile de la première à la seconde position. Le premier circuit magnétique comprend un second bobinage destinée à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la première armature mobile de la seconde à la première position. Un aimant permanent à aimantation radiale génère un flux de polarisation s'opposant aux flux magnétiques générés par les premier et second bobinages. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les actionneurs électromagnétiques comportent généralement une partie mobile telle qu'une tige d'actionnement coulissante, au moins un bobinage inducteur exerçant une force qui déplace la partie mobile, une carcasse électromagnétique entourant le bobinage, mais traversée par la tige, où se ferment les lignes des champs magnétiques. La fonction bistable des actionneurs électromagnétiques est aussi connue. Les actionneurs électromagnétiques bistables appelés aussi couramment actionneurs hybrides comportent en outre au moins un aimant permanent pour maintenir la partie mobile dans au moins une position stable. Les actionneurs électromagnétiques bistables comprennent ainsi une fonction de verrouillage de la partie mobile par la fermeture d'un entrefer variable polarisé par l'aimant permanent et une fonction de motorisation permettant le déverrouillage puis le basculement de la partie mobile dans une autre position stable. Afin d'améliorer le fonctionnement des actionneurs électromagnétiques, des efforts de fabrication ont porté sur la réduction des entrefers résiduels aujourd'hui de l'ordre de quelques pm, sur l'optimisation des grandeurs géométriques telles que les épaisseurs des tôles, la largeur et l'épaisseur des branches des structures magnétiques, sur la forme des entrefers entre des pièces mobiles et des contre-pièces. On maximalise la surface de l'entrefer en utilisant notamment des pièces biseautées. En outre, l'introduction d'aimants permanents à haute coercitivité à base de terres rares (NdFeB) a permis d'augmenter les forces de maintien de la partie mobile dans une position stable, autrement dit obtenir des forces de verrouillage significatives. L'obtention de force de verrouillage de l'ordre de la tonne permet l'utilisation nouvelle des actionneurs électromagnétiques dans des applications de puissance, par exemple exploitées dans la commande directe d'ouverture/fermeture d'un disjoncteur moyenne tension.

Cependant, en dépit de sa simplicité de réalisation, l'actionneur électromagnétique notamment bistable résulte d'un compromis entre les deux fonctions antinomiques qu'il doit réaliser : une fonction de verrouillage et une fonction de motorisation de la partie mobile. On observe ainsi généralement un verrouillage médiocre, si l'entrefer mobile se déforme selon sa section, et/ou à un rendement de motorisation dérisoire, si l'entrefer mobile se déforme selon sa fibre. Ce compromis résulte des propriétés générales des circuits réluctants non-polarisés. Dans le cas d'une alimentation en tension du bobinage inducteur par une source de tension, la mise en mouvement de la partie mobile s'accompagne d'une augmentation de la self-inductance du circuit d'excitation vu par la source de tension. Comme représenté sur la courbe en pointillés de la figure 7, cette augmentation de la self inductance due à la fermeture de l'entrefer entraine une diminution du courant d'excitation dans la bobine pendant la phase de mouvement et conduit à amoindrir la force motrice de l'actionneur électromagnétique. On observe donc deux effets pénalisant l'efficacité énergétique de l'actionneur.

D'une part, les pertes Joules dans les bobinages qui varient comme le carré du courant et d'autre part la perte de motricité dans la phase de mouvement qui allonge la durée de l'actionnement. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un actionneur électromagnétique à haut rendement énergétique. L'actionneur électromagnétique selon l'invention comprend un second circuit magnétique découplé magnétiquement dudit premier circuit magnétique et comportant une seconde armature mobile se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique et étant séparée de ladite seconde culasse magnétique par un entrefer glissant radial restant constant durant son déplacement. Les deux armatures mobiles sont liées mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position. Un troisième bobinage est destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile de la première à la seconde position. Un quatrième bobinage étant destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile de la seconde à la première position. Selon un premier mode particulier de réalisation, le premier bobinage et le troisième bobinage sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la première à la seconde position. le second bobinage et le quatrième bobinage sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la seconde à la première position. Selon un second mode particulier de réalisation, l'actionneur électromagnétique comprend des moyens indépendants d'alimentation des premier, second, troisième et quatrième bobinages, les moyens d'alimentations étant destinés à commander simultanément le premier bobinage et le troisième bobinage pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la première à la seconde position. Les moyens d'alimentations sont destinés à commander simultanément le second bobinage et le quatrième bobinage pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la seconde à la première position.

Selon un mode de développement de l'invention, la première culasse magnétique comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire comportant l'aimant permanent, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un premier tronçon. Les premier et second bobinages sont respectivement positionnés sur un premier tronçon, la première armature mobile se déplaçant entre les bras extérieurs. Selon un mode de développement de l'invention, la première culasse magnétique comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un premier tronçon, les troisième et quatrième bobinages étant respectivement positionnés sur un premier tronçon. La seconde armature mobile se déplace devant l'extrémité libre desdits bras et est séparée desdites extrémités par l'entrefer glissant radial. Avantageusement, l'extrémité libre des bras extérieurs comporte un second tronçon perpendiculaire auxdits bras, la seconde armature mobile se déplaçant parallèlement à ces seconds tronçons et étant séparée desdits tronçons par l'entrefer glissant radial. Selon un mode de développement de l'invention, la première et la seconde culasses magnétiques se font face de manière à ce que les extrémités des bras extérieurs et intermédiaire de la première culasse sont placés en vis-à-vis de l'extrémité des bras de la seconde culasse. Selon un autre mode de développement de l'invention, la premier culasse magnétique comporte deux parties ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie. Deux aimants permanents à aimantation radiale sont positionnés sur les bras intermédiaires. Le premier et second bobinages sont positionnés autour de la première armature mobile se déplaçant entre les bras extérieurs les deux parties. La seconde culasse magnétique comporte deux parties ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie. Le troisième et quatrième bobinages sont positionnés autour de la seconde armature mobile se déplaçant à l'intérieur des deux parties en forme de E et devant l'extrémité desdits bras.

Avantageusement, les deux armatures mobiles sont reliées par une barre d'accrochage dont l'axe longitudinal est confondu avec celui des armatures mobiles, lesdites deux armatures mobiles ayant un même axe longitudinal correspondant à l'axe de déplacement desdites armatures. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la première culasse magnétique a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un tronçon se développant selon un premier arc de cercle. La première armature mobile se déplace entre les bras extérieurs selon un mouvement circulaire. La seconde culasse magnétique a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un tronçon se développant selon un second arc de cercle. La seconde armature mobile se déplace devant l'extrémité desdits bras selon un mouvement circulaire. Avantageusement, les deux armatures mobiles sont liées mécaniquement par 25 une barre d'accrochage. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente un schéma de principe d'un premier mode préférentiel de réalisation d'un actionneur électromagnétique dans une première position de fonctionnement ; les figures 2 et 3 représentent des schémas de principe d'un actionneur électromagnétique selon la figure 1 dans des positions intermédiaires ; la figure 4 représente un schéma de principe de l'actionneur électromagnétique dans une seconde position de fonctionnement selon la figure 1 ; la figure 5 représente un schéma du circuit de commande de l'actionneur ~o électromagnétique selon un premier mode particulier de réalisation ; la figure 6 représente un schéma du circuit de commande de l'actionneur électromagnétique selon un second mode particulier de réalisation ; la figure 7 représente une courbe de l'intensité du courant électrique circulant dans la bobine de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ; 15 la figure 8 représente un schéma de principe d'une première variante de réalisation de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ; la figure 9 représente un schéma de principe d'une seconde variante de réalisation de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ; la figure 10 représente un schéma de principe d'une autre variante de réalisation 20 de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ; la figure 11 représente un schéma de principe d'un second mode préférentiel de réalisation d'un actionneur électromagnétique dans une première position de fonctionnement ; la figure 12 représente un schéma de principe d'un troisième mode préférentiel 25 de réalisation d'un actionneur électromagnétique dans une première position de fonctionnement. 6 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Selon tous les modes préférentiels de réalisation tels que représenté sur les figures 1-4, 11 et 12, l'actionneur électromagnétique comprend un premier circuit magnétique 1 comportant une première armature mobile 10 se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique 11. Le premier circuit magnétique 1 déformable présente un entrefer axial variable. Ladite première armature mobile 10 entre une première et une seconde position est séparé de la première culasse magnétique 11 par au moins un entrefer axial el, e2. Ladite première armature mobile 10 se déplace entre une position ouverte K1 et une position fermée K2. A titre d'exemple de fonctionnement, la position fermée K2 telle que représentée sur la figure 4 correspond habituellement au minimum d'un premier entrefer el existant entre l'armature mobile 12 et la culasse fixe 11. Généralement, un second entrefer e2 entre l'armature mobile 12 et la culasse fixe 11 est alors maximum. La position fermée K1 telle que représentée sur la figure 1 correspond habituellement au maximum du premier entrefer e1. Le second entrefer e2 est alors minimum. Le premier circuit magnétique 1 de l'actionneur électromagnétique comprend un premier bobinage 12A destiné à engendrer un flux magnétique de commande ~12A pour déplacer la première armature mobile 10 de la première K1 à la seconde position K2. Le premier circuit magnétique 1 comprend un second bobinage 12B destiné à produire un flux magnétique de commande 1128 pour déplacer la première armature mobile 10 de la seconde K2 à la première position K1. La première culasse magnétique 11 comprend au moins un aimant permanent 16 à aimantation radiale. Ledit au moins un aimant permanent 16 génère un flux de polarisation DU qui s'oppose aux flux magnétiques générés par les premier et second bobinages 12A, 12B. L'actionneur électromagnétique est un actionneur bistable à accrochage magnétique. L'actionneur électromagnétique comprend en outre un second circuit magnétique 2 découplé magnétiquement dudit premier circuit magnétique. Un découplage magnétique entre le premier et le second circuits magnétiques 1, 2 signifie que le coefficient de mutuelle induction entre les deux circuits est sensiblement égal à zéro. Ce découplage peut être réalisé par un blindage magnétique non représenté. Le second circuit magnétique 2 comporte une seconde armature mobile 20 se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique 21. La seconde armature mobile 20 est séparée de la seconde culasse magnétique 21 par un entrefer glissant e3. Au cours du déplacement de la seconde armature mobile 20, l'entrefer glissant e3 est constant selon une direction radiale perpendiculaire à celle du déplacement de ladite armature mobile. Les deux armatures mobiles 10, 20 sont liées mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position. Le second circuit magnétique 2 de l'actionneur électromagnétique comporte un troisième bobinage 22A destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile 20 de la première K1 à la seconde K2 position. Le second circuit magnétique 2 comporte un quatrième bobinage 22B destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile 20 de la seconde K2 à la seconde première K1. Lorsque la première armature mobile 10 se déplace d'une première position K1 à une seconde position K2 selon l'axe longitudinal Y, la force de déplacement F1 appliquée à la première armature est inversement proportionnelle au carré du déplacement y. Ladite force de déplacement peut s'exprimer avec l'équation (1) suivante :

(1) F10c12 Y La première inductance L1 du premier circuit magnétique 1 est proportionnelle au rapport entre le nombre de spires N au carré et la reluctance du circuit. Ladite première inductance L1 peut s'exprimer avec l'équation (2) suivante :

(2) L1= N12 R1 La reluctance R1 du premier circuit magnétique 1 est dépendante du déplacement y et de la section de l'entrefer S. Ladite section de l'entrefer e2 est constante tout au long du déplacement. Ladite reluctance peut s'exprimer avec l'équation (3) suivante : (3) 911= Y ,uoS Avec po égal à la perméabilité de l'air. Ainsi, l'inductance L1 du premier circuit magnétique est inversement proportionnelle au déplacement y. Ladite première inductance L1 peut s'exprimer avec l'équation (4) suivante : (4) L1 1 Y io Lorsque la seconde armature mobile 20 se déplace d'une première position à une seconde position selon l'axe longitudinal Y, la force de déplacement F2 appliqué à la seconde armature est constante. La seconde inductance L2 du second circuit magnétique 2 est proportionnelle au rapport entre le nombre de spires N au carré et la reluctance du circuit. Ladite seconde inductance L2 peut

15 s'exprimer avec l'équation (5) suivante : (5) L2 = La reluctance R2 du second circuit magnétique 2 est proportionnelle au rapport entre l'entrefer e3 et le déplacement y. Ledit entrefer e3 est constant tout au long du déplacement. Ladite reluctance peut s'exprimer avec l'équation (6) suivante : 20 (6) 9Î2 _ e3 Avec po égal à la perméabilité de l'air. Ainsi, la l'inductance L2 du second circuit magnétique est proportionnelle au déplacement y. Ladite seconde inductance L2 peut s'exprimer avec l'équation (7) suivante : (7) L2 a y N22 92 ,uody L'équation de la tension appliquée simultanément aux premier 12A et troisième 22A bobinages s'exprime de la façon (8) suivante :

(8) U=RI+L I

avec U la tension d'alimentation, I le courant parcourant les bobinages 12A, 22A et L l'inductance totale vue par la source de tension. L'inductance totale est directement dépendante des inductances L1, L2 du premier bobinagee 12A et du troisième bobinage 22A. Compte tenu de l'importance des régimes transitoires, le terme résistif RI est négligeable par rapport au terme dl/dt. Ainsi, l'équation de la tension s'exprime de la façon suivante : (9) U = L dt

Ainsi, en cours de fonctionnement, lorsque la première armature mobile 10 se déplace d'une première position K1 à une seconde position K2 selon l'axe longitudinal Y, l'ouverture d'entrefer e2 provoque une réduction d'inductance L1 du premier circuit magnétique (équation 4). Simultanément, lorsque la seconde armature mobile 20 se déplace d'une première position à une seconde position selon l'axe longitudinal Y, la l'inductance L2 du second circuit magnétique a tendance à augmenter (équation 7). Compte tenu que la réduction d'inductance L1 du premier circuit magnétique est plus significative que l'augmentation de l'inductance L2 du second circuit magnétique, le courant électrique I parcourant les bobinages de la première et seconde bobines 12, 22 va augmenter au moment où les armatures mobiles commencent à se déplacer. Comme représenté sur la figure 7, à titre de comparaison sont représentées une première courbe TA représentative du courant d'excitation dans un actionneur connu et une seconde courbe TB représentative du courant d'excitation dans l'actionneur selon l'invention. On constate que la valeur absolue maximale du courant d'excitation selon la seconde courbe TB est très inférieure à celle de la première courbe TA. En outre, l'amorçage du déplacement de la partie mobile de l'actionneur se fait plus rapidement avec un actionneur selon l'invention (ta > tb). Autrement dit, cela signifie que le dispositif selon l'invention permet une meilleure utilisation du courant d'excitation qui est exploité pour déplacer la partie mobile alors que comparativement au même instant, le courant dans un dispositif connu est exploité pour s'opposer au flux de polarisation de l'entrefer par l'aimant. Pour éviter tout risque de démagnétisation de l'aimant 16 au moment du déverrouillage de la première armature mobile 10, on veillera à ce que le point de fonctionnement de l'aimant ne recule pas au delà de la courbe caractéristique de démagnétisation de l'aimant. L'usage d'aimant à base de terres rares, notamment des aimants Samarium Cobalt SmCo peut être préconisé pour cette application. Selon un premier mode particulier de développement tel que représenté sur la figure 5, pour déplacer les première et seconde armatures mobiles 10, 20 de la première K1 à la seconde position K2, le premier bobinage 12A et le troisième bobinage 12A sont connectés en série. Les deux bobinages 12A, 22A sont alors destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande. Selon ce premier mode particulier de réalisation de l'invention, pour déplacer la première et seconde armature mobile 10, 20 de la seconde position K2 à la première position K1, le second bobinage 12B et le quatrième bobinage 22B sont connectés en série. Les deux bobinages sont alors destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande 0128, cD22B. Des moyens de commutation 201 autorisent la connexion alternée des moyens d'alimentation électrique 200A à d'une part au premier bobinage 12A et au troisième bobinage 22A et à d'autre part au second bobinage 12B et au quatrième bobinage 22B. Selon un second mode particulier de développement tel que représenté sur la figure 6, l'actionneur électromagnétique comprend des moyens indépendants 200B d'alimentation électrique des premier et second bobinages 12A, 12B et des troisième et quatrième bobinages 22A, 22B. D'une part, les moyens indépendants 200B d'alimentation sont destinés à commander simultanément le premier bobinage 12A et le troisième bobinage 22A pour déplacer les première et seconde armatures mobiles 10, 20 de la première K1 à la seconde position K2. D'autre part, les moyens indépendants 200B d'alimentation sont destinés à commander simultanément le second bobinage 12B et le quatrième bobinage 22B pour déplacer les première et seconde armatures mobiles 10, 20 de la seconde K2 à la première position K1. Selon un premier mode préférentiel de réalisation de l'invention telle que représenté à la figures 1 à 4, la première culasse magnétique 11 a une forme de E possédant deux bras extérieurs 13A, 13B et un bras intermédiaire 14. Ledit bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs 13A, 13B. Chaque bras extérieur 13A, 13B comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire 14 par d'un premier tronçon 15A, 15B.

Lesdits premiers tronçons 15A, 15B sont sensiblement perpendiculaires aux bras extérieurs 13A, 13B et intermédiaire 14. Le premier bobinage 12A et le second bobinage 12B sont respectivement positionnés sur un premier tronçon 15A, 15B. La première armature mobile 10 se déplace entre les bras extérieurs 13A, 13B, sensiblement perpendiculairement auxdits bras extérieurs. La première armature mobile 10 est montée à coulissement axial et se déplace selon un axe longitudinal Y de déplacement. L'aimant permanent 16 à aimantation radiale perpendiculaire l'axe longitudinal Y de déplacement est alors positionné sur le bras intermédiaire 14. La seconde culasse magnétique 21 a aussi une forme de E possédant deux bras extérieurs 23A, 23B et un bras intermédiaire 24. Ledit bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs 23A, 23B. Chaque bras extérieur 23A, 23B comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire 24 par un premier tronçon 25A, 25B. Le troisième bobinage 22A et le quatrième bobinage 22B sont respectivement positionnés sur un premier tronçon 25A, 25B. La seconde armature mobile 20 se déplace devant une seconde extrémité libre desdits bras. La seconde armature mobile 20 est montée à coulissement axial et se déplace selon un axe longitudinal Y de déplacement. La seconde armature mobile 20 est séparée de la seconde extrémité libre des bras extérieurs et intermédiaire 13A, 13B, 14 par l'entrefer glissant e3. Au cours du déplacement de la seconde armature mobile 20, l'entrefer glissant e3 est constant selon une direction radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal Y de déplacement. L'axe longitudinal de la seconde culasse magnétique 21 est commun avec l'axe longitudinal de la première culasse magnétique fixe 11. De préférence, la première et la seconde culasses magnétiques 11, 21 sont positionnées face à face de manière à ce que les extrémités libres des bras extérieurs 13A, 13B et intermédiaire 14 de la première culasse 11 soient placés en vis-à-vis de l'extrémité libre des bras 23A, 23B, 24 de la seconde culasse 21. Les deux armatures mobiles 10, 20 sont liées mécaniquement par une barre d'accrochage 17. Selon une première variante de réalisation du premier mode préférentiel, la seconde extrémité des bras extérieurs 23A, 23B peut comporter un second tronçon 18A, 18B perpendiculaire auxdits bras. Comme représenté à la figure 8, la seconde armature mobile 20 se déplace parallèlement à ces seconds tronçons 18A, 18B et est séparée desdits tronçons par l'entrefer glissant e3 radial. Cette variante de réalisation permet de maximiser la surface de l'entrefer glissant e3. Selon une seconde variante de réalisation du premier mode préférentiel telle que représentée sur la figure 9, les culasses magnétiques 11, 21 des deux circuits magnétiques sont de taille différente. En outre, la première et la seconde culasses magnétiques sont positionnée en vis-à-vis mais les extrémités libres des bras extérieurs de la première culasse 11 ne sont pas placés en vis-à-vis de l'extrémité libre des bras de la seconde culasse 21. L'armature mobile 20 de la seconde culasse se déplace de préférence à l'intérieur de la culasse magnétique 21. Selon une autre variante de réalisation du premier mode préférentiel telle que représentée sur la figure 10, les armatures mobiles des deux circuits magnétiques sont en contact direct et ne sont plus liés par un barre d'accrochage. L'actionneur électromagnétique est ainsi plus compact.

Selon un second mode préférentiel de réalisation de l'invention telle que représenté à la figure 11, la première culasse magnétique 11 est composée de deux parties 11A, 11B ayant respectivement une forme de E. Chaque partie 11A, 11B possède deux bras extérieurs et un bras intermédiaire. Le bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs. Chaque bras extérieur comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire par un tronçon. Lesdits tronçons sont sensiblement perpendiculaires aux bras extérieurs et intermédiaire. Les deux parties sont placées en vis-à-vis de manière à ce que des secondes extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie soient placés en vis-à-vis de l'extrémité libre des bras de la seconde partie. Deux aimants permanents 16 à aimantation radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal Y sont alors positionnés sur les bras intermédiaires. Les premier et second bobinages 12A, 12B sont respectivement positionnés autour de la première armature mobile 10. La première armature mobile se déplace entre les bras extérieurs les deux parties en forme de E. La première armature mobile 10 se déplace sensiblement perpendiculairement auxdits bras extérieurs. La seconde culasse magnétique 21 est composée aussi de deux parties 21A, 21 B ayant respectivement une forme de E. Chaque partie possède deux bras extérieurs et un bras intermédiaire. Ledit bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs. Chaque bras extérieur comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire par un tronçon. Lesdits tronçons sont sensiblement perpendiculaires aux bras extérieurs et intermédiaire. Les deux parties de la seconde culasse magnétique sont placées en vis-à-vis de manière à ce que des secondes extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie sont placés en vis-à-vis d'une seconde l'extrémité libre des bras de la seconde partie. Le troisième et quatrième bobinages sont respectivement positionnés autour de la seconde armature mobile se déplaçant à l'intérieur les deux parties en forme de E et devant les secondes extrémités desdits bras.

Les deux armatures mobiles 10, 20 ont de préférence un même axe longitudinal correspondant à l'axe longitudinal Y de déplacement desdites armatures 10, 20. Les deux armatures 10, 20 sont reliées entre elles par une barre d'accrochage dont l'axe longitudinal est de préférence confondu avec celui des armatures mobiles.

Selon un troisième mode préférentiel de réalisation de l'invention telle que représenté à la figure 12, la première culasse magnétique 11 a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs 13A, 13B et un bras intermédiaire 14. Chaque bras extérieur 13A, 13B est relié au bras intermédiaire 14 par un tronçon 15A, 15B. Ledit tronçon se développe selon un premier arc de cercle, premier arc de cercle comportant un premier rayon R1. Le premier et second bobinages 12A, 12B sont respectivement positionnés sur un premier et un second tronçon courbés 15A, 15B. La première armature mobile 10 se déplace entre les bras extérieurs 13A, 13B selon un mouvement circulaire. Le centre de rotation O autour duquel l'armature mobile 10 tourne est de préférence confondu avec le centre du premier arc de cercle. Un aimant permanent 16 à aimantation radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal Y de déplacement est alors positionné sur le bras intermédiaire 14. La seconde culasse magnétique 21 a aussi une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs 23A, 23B et un bras intermédiaire 24. Chaque bras extérieur 23A, 23B comporte une première extrémité reliée au bras intermédiaire 24 par un premier tronçon 25A, 25B. Lesdits tronçons se développent selon un second arc de cercle, ledit second arc de cercle comportant un second rayon R2. Le troisième et quatrième 22A, 22B de la seconde bobine 22 sont respectivement positionnés sur un premier tronçon 25A, 25B courbé. Le centre de rotation O autour duquel la seconde armature mobile 20 tourne est confondu avec le centre du second arc de cercle. La seconde armature mobile 20 est séparée de l'extrémité libre des bras extérieurs horizontaux 13A, 13B par l'entrefer glissant e3. Au cours du déplacement de la seconde armature mobile 20, l'entrefer glissant e3 est constant selon une direction radiale. Les deux armatures mobiles 10, 20 sont liées mécaniquement par une barre d'accrochage 17. Les centres de rotation O des armatures mobiles 10, 20 sont confondus.

Selon un premier mode particulier de réalisation représenté sur la figure 12, la seconde armature mobile 20 se déplace de préférence devant la seconde extrémité desdits bras selon un mouvement circulaire. Le déplacement de ladite seconde armature est réalisé dans un plan de préférence confondu avec celui de seconde culasse magnétique 21 .

Selon un second mode particulier de réalisation, la seconde armature mobile se déplace de préférence au dessus ou au dessous desdits bras selon un mouvement circulaire. Le déplacement de la seconde armature mobile est réalisé dans un plan parallèle à celui de la seconde culasse magnétique. L'entrefer glissant e3 correspond alors à une distance sensiblement constante entre le plan de la seconde culasse magnétique 21 et celui dans lequel tourne la seconde armature mobile. Selon une variante de réalisation, la seconde armature mobile comporte une première et seconde parties reliées entre elles et disposées de part et d'autre de la seconde culasse magnétique. A titre d'exmple, la première partie est destinée à se déplacer au-dessus de la seconde culasse magnétique et la seconde partie est destinée à se déplacer au-dessous de ladite seconde culasse.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Actionneur électromagnétique comprenant un premier circuit magnétique (1) comportant : - une première armature mobile (10) se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique (11), ladite première armature mobile (10), mobile entre une première et une seconde position (K1, K2), étant séparée de ladite première culasse magnétique (11) par au moins un entrefer axial (el, e2), - un premier bobinage (12A) destinée à engendrer un flux magnétique de io commande (012A) pour déplacer la première armature mobile (10) de la première (K1) à la seconde (K2) position, - un second bobinage (12B) destinée à produire un flux magnétique de commande (O12B) pour déplacer la première armature mobile (10) de la seconde (K2) à la première (K1) position, 15 - au moins un aimant permanent (16) à aimantation radiale, ledit au moins un aimant permanent (16) générant un flux de polarisation ((DU) s'opposant aux flux magnétique (O12A, 012B) générés par les premier et second bobinages (12A, 12B), caractérisé en ce qu'il comprend un second circuit magnétique (2) découplé 20 magnétiquement dudit premier circuit magnétique et comportant : une seconde armature mobile (20) se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique (21) et étant séparée de ladite seconde culasse magnétique (21) par un entrefer glissant (e3) radial restant constant durant son déplacement, 25 • les deux armatures mobiles (10, 20) étant liées mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position, - un troisième bobinage (22A) destiné à produire un flux magnétique de commande (O22A) pour déplacer la seconde armature mobile (20) de la première (K1) à la seconde (K2) position, 30 - un quatrième bobinage (22B) étant destiné à produire un flux magnétique de commande (022B) pour déplacer la seconde armature mobile (20) de la seconde (K2) à la première (K1) position. 17
2. 2. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le premier bobinage (12A) et le troisième bobinage (22A) sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande (D12A, cP22A) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la première à la seconde position. le second bobinage (12B) et le quatrième bobinage (22B) sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande (012B, 022B) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la seconde à la première position.
3. 3. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens indépendants d'alimentation des premier, second, troisième et quatrième bobinages (12A, 12B, 22A, 22B), les moyens d'alimentations étant destinés - à commander simultanément le premier bobinage (12A) et le troisième bobinage (22A) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la première à la seconde position ; à commander simultanément le second bobinage (12B) et le quatrième bobinage (22B) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la seconde à la première position.
4. 4. Actionneur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première culasse magnétique (11) comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs (13A, 13B) et un bras intermédiaire (14) comportant l'aimant permanent (16), chaque bras extérieur (13A, 13B) étant relié au bras intermédiaire (14) par un premier tronçon (15A, 15B), les premier et second bobinages (12A, 12B) étant respectivement positionnés sur un premier tronçon (15A, 15B), la première armature mobile (10) se déplaçant entre les bras extérieurs (13A, 13B).
5. 5. Actionneur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde culasse magnétique (21)comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs (23A, 23B) et un bras intermédiaire (24), chaque bras extérieur (23A, 23B) étant relié au bras intermédiaire (24) par un premier tronçon (25A, 25B), les troisième et quatrième bobinages (22A, 22B) étant respectivement positionnés sur un premier tronçon (25A, 25B), la seconde armature mobile (20) se déplaçant devant l'extrémité libre desdits bras et étant séparée desdites extrémités par l'entrefer glissant (e3) radial.
6. 6. Actionneur électromagnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre des bras extérieurs (23A, 23B) comporte un second tronçon (18A, 18B) perpendiculaire auxdits bras, la seconde armature mobile (20) se déplaçant parallèlement à ces seconds tronçons et étant séparée desdits tronçons par l'entrefer glissant (e3) radial.
7. 7. Actionneur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et la seconde culasses magnétiques (11, 21) se font face de manière à ce que les extrémités des bras extérieurs (13A, 13B) et intermédiaire (14) de la première culasse (11) sont placés en vis-à-vis de l'extrémité des bras (23A, 23B, 24) de la seconde culasse (21).
8. 8. Actionneur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que: - la premier culasse magnétique (11) comporte deux parties (11A, 11B) ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie (11A) soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie (11B), deux aimants (16) permanents à aimantation radiale étant positionnés sur les bras intermédiaires, le premier et second bobinages étant positionnés autour de la première armature mobile (10) se déplaçant entre les bras extérieurs les deux parties (11A, 11B),- La seconde culasse magnétique comporte deux parties (21 A, 21 B) ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie (21A) soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie (21 B), - le troisième et quatrième bobinages étant positionnés autour de la seconde armature mobile (20) se déplaçant à l'intérieur des deux parties (21A, 21B) en forme de E et devant l'extrémité desdits bras.
9. 9. Actionneur électromagnétique selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux armatures mobiles (10, 20) sont reliées par une barre d'accrochage dont l'axe longitudinal est confondu avec celui des armatures mobiles, lesdites deux armatures mobiles ayant un même axe longitudinal correspondant à l'axe de déplacement desdites armatures, 1O.Actionneur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé 15 en ce que: la première culasse magnétique (11) a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs (13A, 13B) et un bras intermédiaire (14), chaque bras extérieur (13A, 13B) étant relié au bras intermédiaire (14) par un tronçon (15A, 15B) se développant selon un premier arc de cercle, 20 - La première armature mobile (10) se déplaçant entre les bras extérieurs (13A, 13B) selon un mouvement circulaire, - La seconde culasse magnétique (21) a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs (23A, 23B) et un bras intermédiaire (24), chaque bras extérieur (23A, 23B) étant relié au bras intermédiaire (24) par un tronçon 25 (25A, 25B) se développant selon un second arc de cercle, - La seconde armature mobile (20) se déplaçant devant l'extrémité desdits bras selon un mouvement circulaire. 11. Actionneur électromagnétique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux armatures mobiles (10, 20) sont liées mécaniquement par une barre 30 d'accrochage (17).