FR2960355A1 - Machine electrique rotative a resistance magnetique amelioree - Google Patents

Abstract

Dans un moteur, un induit comporte une culasse annulaire présentant une surface intérieure, et une pluralité de dents se projetant individuellement de manière radiale à partir de la surface intérieure de la culasse annulaire, et un rotor est prévu en rotation à l'intérieur de l'induit avec un entrefer entre sa surface extérieure et la surface intérieure de l'induit. L'induit et le rotor sont configurés de manière à avoir une première résistance magnétique facilitant la circulation du flux magnétique réactif à travers au moins une dent dans une pluralité de dents vers une dent adjacente de l'au moins une dent à l'intérieur en comparaison au flux magnétique réactif vers le rotor. L'induit et le rotor sont configurés de manière à avoir une seconde résistance magnétique facilitant la circulation du flux magnétique principal sur la base de l'au moins une paire de pôles magnétiques vers une culasse de l'induit en comparaison au flux magnétique principal allant vers au moins une dent proche du flux magnétique principal.

Description

MACHINE ELECTRIQUE ROTATIVE A RESISTANCE MAGNETIQUE AMELIOREE DOMAINE TECHNIQUE La présente divulgation concerne des machines électriques rotatives à utiliser dans des appareils_ électroménagers, des équipements industriels, des véhicules à moteur, et ainsi de suite. 10 ARRIERE-PLAN

Des moteurs à bobinage concentré, qui sont des exemples de moteurs à champ rotatif, sont utilisés dans diverses 15 applications, telles que des appareils électroménagers, des équipements industriels, des véhicules à moteur en raison de la facilité de leur fabrication. Cependant, ces moteurs à bobinage concentré provoquent du bruit parce que la forme d'onde des tensions induites dans leurs bobinages à induit 20 concentrés est susceptible de se déformer du fait de pas relativement courts de leurs bobinages concentrés. Ce bruit est particulièrement important lorsqu'un moteur à bobinage concentré est utilisé en tant que moteur sans balai pour les véhicules à moteur. 25 En revanche, des moteurs à bobinage distribué, qui sont des exemples de moteurs à champ rotatif, peuvent réduire le bruit du fait de pas relativement longs de leurs bobinages d'induit distribués, un exemple desquels est divulgué dans la Publication de la Demande de Brevet Japonais N° 2007-295764. 30 RESUME

Cependant, un tel moteur à bobinage distribué a des bobines d'induit dont la longueur de fils des extrémités est5 plus importante que celle des extrémités des bobines d'induit d'un moteur à bobinage concentré, résultant en ce que la résistance des bobinages d'induit d'un moteur à bobinage distribué est supérieure à celle des bobinages d'induit d'un moteur à bobinage concentré. Ainsi, même si le dit "shuntage", qui est un processus d'affaiblissement du champ magnétique du rotor d'un moteur à champ rotatif pour augmenter le couple de sortie du moteur pendant que le moteur à champ rotatif est mis en rotation en particulier dans une plage de vitesse plus élevée, est appliqué à un moteur à bobinage distribué, cette application est moins efficace pour le moteur à bobinage distribué. Par exemple, la Figure 1 montre un exemple de la caractéristique vitesse-couple d'un moteur à bobinage distribué, qui est illustrée par les lignes pointillées L1. La caractéristique vitesse-couple L1 démontre que le couple de sortie du moteur à bobinage distribué diminue rapidement avec l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur à bobinage distribué auquel le shuntage est appliqué.

En revanche, comme exprimé par les lignes à tirets- pointillées L2, la Figure 1 montre un exemple de la caractéristique vitesse-couple d'un moteur à bobinage concentré auquel le shuntage est appliqué ; la structure du moteur à bobinage concentré est essentiellement identique à celle du moteur à bobinage distribué excepté pour la configuration du bobinage. La caractéristique vitesse-couple L2 démontre que le couple de sortie du moteur à bobinage concentré se réduit progressivement en comparaison au couple de sortie du moteur à bobinage distribué à mesure que la vitesse de rotation du moteur à bobinage concentré augmente. Une raison principale pour laquelle le shuntage est peu efficace pour les moteurs à bobinage distribué est la suivante L'augmentation de la vitesse de rotation d'un moteur à champ rotatif augmente la force contre-électromotrice générée par le moteur à champ rotatif, ce qui entraîne la réduction du courant d'induit. Vu que la force contre-électromotrice est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur à champ rotatif et à la résistance du champ magnétique générée par le rotor, il est nécessaire de réduire la force contre-électromotrice pour augmenter le courant d'induit. Le shuntage est donc destiné à générer un flux magnétique réactif contre le flux magnétique du rotor d'un moteur à champ rotatif de façon à affaiblir le flux magnétique du rotor. Ainsi, afin d'exécuter le shuntage, il est nécessaire d'appliquer une tension aux bobinages d'induit ; cette tension a un niveau qui permet au flux magnétique réactif généré sur la base de la tension de s'opposer au champ magnétique généré par le rotor. Cependant, comme décrit ci-dessus, vu que la résistance des bobinages de l'induit du moteur à bobinage distribué est relativement élevée de sorte que la chute de tension à travers les bobinages d'induit soit relativement grande. Cela peut rendre difficile l'application de la tension avec le niveau suffisant aux bobinages de l'induit, ce qui entraîne que le flux magnétique réactif généré sur la base d'une tension avec un niveau insuffisant appliqué aux bobinages d'induit puisse être insuffisant pour bloquer le champ magnétique généré par le rotor. Ainsi, même si le shuntage est appliqué au moteur à bobinage distribué, la force contre-électromotrice ne peut être suffisamment réduite, résultant en une limitation de l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur à bobinage distribué. En particulier, les moteurs à bobinage distribué pour les véhicules à moteur sont entraînés par des batteries au plomb-acide installées dans les véhicules à moteur ; ces batteries au plomb-acide pour les véhicules à moteur ont généralement une faible tension nominale de 12 Volts [V]. C'est-à-dire que la tension à appliquer aux bobinages d'induit d'un moteur à bobinage distribué pour un véhicule à moteur est limitée à la petite tension nominale de 12 [V] d'une batterie au plomb- acide installée dans le véhicule à moteur. Ainsi, la limitation de l'augmentation des vitesses de rotation des moteurs distribués peut être particulièrement grave dans les moteurs distribués à installer dans les véhicules à moteur. Compte tenu des circonstances énoncées ci-dessus, un aspect de la présente divulgation vise à fournir des machines électriques rotatives conçues pour résoudre au moins l'un des problèmes énoncés ci-dessus. Plus précisément, un autre aspect de la présente divulgation vise à fournir des machines électriques rotatives chacune étant capable de générer un flux magnétique réactif suffisant pour bloquer le flux magnétique de son rotor réduisant ainsi la force contre-électromotrice générée par la machine électrique rotative. Selon un aspect de la présente divulgation, on propose une machine électrique rotative. La machine électrique rotative comporte un induit. L'induit comporte une culasse annulaire présentant une surface interne, et une pluralité de dents se projetant radialement de manière individuelle à partir de la surface intérieure de la culasse annulaire, la pluralité de dents étant agencées de manière circonférentielle pour fournir une pluralité de fentes entre elles, des surfaces d'extrémité en saillie de la pluralité de dents procurant une surface intérieure de l'induit, l'induit étant conçu pour générer un flux magnétique réactif lorsqu'il est excité ; et un rotor comprenant au moins une paire de pôles magnétiques et comprenant une surface extérieure, le rotor étant prévu rotatif à l'intérieur de l'induit avec un entrefer entre sa surface extérieure et la surface intérieure de l'induit, l'induit et le rotor étant configurés de sorte à avoir : une première résistance magnétique facilitant la circulation du flux magnétique réactif à travers au moins une dent dans la pluralité de dents vers une dent adjacente de l'au moins une dent en comparaison au flux magnétique réactif vers le rotor, et une seconde résistance magnétique facilitant la circulation d'un flux magnétique principal sur la base de l'au moins une paire de pôles magnétiques vers la culasse en comparaison au flux magnétique principal vers au moins une dent proche du flux magnétique principal.

On se rendra mieux compte des caractéristiques ci-dessus et/ou d'autres, et/ou des avantages des divers aspects de la présente divulgation à la lumière de la description qui suit prise en relation avec les dessins annexés. Divers aspects de la présente divulgation peuvent comporter et/ou exclure différentes caractéristiques, et/ou des avantages, le cas échéant. En outre, divers aspects de la présente divulgation peuvent combiner une ou plusieurs caractéristiques d'autres modes de réalisation, le cas échéant. Les descriptions des caractéristiques, et/ou les avantages des modes de réalisation particuliers ne devraient pas être construites en se limitant à d'autres modes de réalisation ou aux revendications.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres aspects de la présente divulgation ressortiront clairement d'après la description suivante de modes de réalisation en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est un diagramme illustrant de manière schématique des exemples de la caractéristique vitesse-couple d'un moteur à bobinage distribué, la caractéristique vitesse-couple d'un moteur à bobinage concentré, et la caractéristique vitesse-couple d'un moteur triphasé, à 60 fentes, et à 10 pôles selon un mode de réalisation de la présente divulgation.

La figure 2A est une vue en coupe latérale du moteur selon le mode de réalisation de la présente divulgation ; La figure 2B est une vue en coupe agrandie d'une partie du moteur illustrée dans la figure 2A ; La figure 3 est une vue agrandie d'une partie d'un noyau d'induit d'un induit et d'une partie d'un rotor du moteur illustrée sur dans la figure 2A ; La figure 4 est un diagramme illustrant de manière schématique un changement de l'auto-inductance d'un bobinage d'induit monophasé des bobinages d'induit triphasés par rapport au rapport de l'épaisseur radiale a de chaque seconde partie du noyau d'induit sur la longueur radiale d de l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor selon le mode de réalisation ; La Figure 5A est une vue agrandie d'une partie du noyau d'induit de l'induit et d'une partie du rotor du moteur illustrée dans la figure 2A ; La figure 5B est une vue en perspective agrandie d'une seconde partie du noyau d'induit ; La figure 6 est un diagramme illustrant de manière schématique un changement de l'auto-inductance d'un bobinage d'induit monophasé des bobinages à induit triphasés par rapport au rapport de la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties du noyau d'induit sur la longueur d de l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit et la surface extérieure du rotor ; La figure 7 est un diagramme illustrant de manière schématique un changement de l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé des bobinages d'induit triphasés par rapport au rapport de l'épaisseur radiale a de chaque seconde partie du noyau d'induit sur la largeur circonférentielle c de l'extrémité la plus interne de chaque première partie du noyau d'induit ; La figure 8 est une vue en perspective agrandie d'un segment conducteur à utiliser dans les bobinages d'induit de l'induit ; et La figure 9 est une vue en perspective agrandie d'une 5 partie du moteur.

DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION

Un mode de réalisation de la présente divulgation sera 10 décrit ci-après en se référant aux dessins qui l'accompagnent. Dans les dessins, les caractères de référence identiques sont utilisés pour identifier des composants identiques correspondants. A notez que, dans le but d'illustrer simplement la structure et les opérations des modes de 15 réalisation, les hachures sont omises dans l'illustration de certains dessins joints. En se référant aux dessins, en particulier aux figures. 2A et 2B, un moteur M triphasé, à 60 fentes, à 10 pôles est illustré avec une forme essentiellement cylindrique, désigné 20 simplement par "moteur M". Le moteur M est composé de : un induit AR constitué d'un noyau d'induit essentiellement annulaire 1 avec une épaisseur axiale donnée ; et un rotor essentiellement annulaire 2 coaxialement agencé par rapport au noyau d'induit 1 et face au 25 noyau d'induit 1 avec un espace entre eux. Le moteur M est également composé d'un arbre rotatif 31 réalisé, par exemple, en un matériau non magnétique, comme l'acier inoxydable. Le rotor 2 est réalisé en feuilles d'acier magnétiques comme un exemple des matériaux magnétiques doux, et se compose 30 d'une culasse essentiellement annulaire (noyau) 22 avec sa périphérie intérieure à laquelle l'arbre rotatif 31 est fixé. Le rotor 2 est également composé de cinq pôles d'aimant permanent 21 réalisés, par exemple, en aimants à base de terres rares. Les cinq pôles d'aimants permanents 21 ont la même polarité magnétique, tel que le pôle nord ou sud, et sont montés sur la périphérie extérieure de la culasse 22. Les cinq pôles d'aimant permanent 21 sont agencés de manière circonférentielle à pas réguliers entre eux. Dans ce mode de réalisation, chacun des cinq pôles d'aimants permanents 21 a la polarité nord. La surface extérieure de chacun des pôles d'aimant permanent 21 est incurvée avec un rayon de courbure prédéterminé autour de l'axe central de l'arbre rotatif 31.

La culasse 22 est dotée de cinq projections 23 s'étendant radialement vers l'extérieur disposées respectivement entre les cinq pôles d'aimant permanent 21 et agencées de manière circonférentielle à des pas réguliers. Avec la configuration du rotor 2, les polarités magnétiques des cinq pôles d'aimant permanent 21 amènent les cinq projections 23 à être magnétisées par conséquent comme la même polarité magnétique opposée à la polarité magnétique des cinq pôles d'aimant permanent 21 ; ces 23 projections seront donc appelées ci-après "pôles conséquents 23". Dans ce mode de réalisation, les pôles conséquents 23 ont la polarité sud. La culasse 22 est composée d'espaces 24 entre les pôles d'aimant permanent 21 et les pôles conséquents 23 ; ces espaces 24 font office de barrières magnétiques entre les pôles d'aimant permanent 21 et les pôles conséquents 23. La surface extérieure de chacun des pôles conséquents 23 est incurvée avec un rayon de courbure prédéterminé autour de l'axe central de l'arbre rotatif 31. Le rotor 2 est un pas de paire de pôles de 72 degrés mécaniques correspondant à 360 degrés électriques.

Les surfaces extérieures incurvées des pôles magnétiques respectifs 21 et 23 fournissent une surface extérieure du rotor 2. Le noyau d'induit 1 est constitué d'une culasse annulaire 11 avec une épaisseur axiale donnée, et soixante dents 12 se projetant radialement vers l'intérieur à partir de la surface intérieure de la culasse 11. Précisément, le moteur M triphasé, à 60 fentes, à 10 pôles est conçu de sorte que le nombre de pôles soit de dix, que le nombre de phases du moteur M soit de trois, que le nombre de dents soit de 12 par pôle et par phase soit de deux, le nombre total des dents 12 est de soixante obtenu par l'équation suivante "10 x 12 x 3 = 60". Les soixante dents 12 sont agencées de manière circonférentielle à des pas réguliers entre elles. Des espaces entourés par des dents adjacentes de manière circonférentielle et la culasse 11 fournissent soixante fentes du noyau d'induit 1 ; chacune des soixante fentes a une forme rectangulaire dans sa coupe radiale. Comme l'illustre la figure 2A et 2B, il y a douze dents 22 du noyau d'induit 1 dans les 72 degrés mécaniques correspondant à un pas de paire de pôles du rotor 2. Le pas entre les fentes adjacentes (dents 22) du noyau d'induit 1 est défini à 30 degrés électriques, qui est un sous-multiple entier de 60 degrés électriques.

Par exemple, le noyau d'induit 1 est fabriqué: en poinçonnant un segment de noyau déjà conçu de chacun d'une pluralité de feuilles d'acier magnétiques minces à l'aide d'un poinçon et d'une matrice, et en stratifiant la pluralité de segments de noyau les uns sur les autres.

L'induit AR comporte également des bobinages d'induit triphasés 3 (Voir la figure 2B) enroulés dans le noyau d'induit 1 dans, par exemple, une configuration de bobinage à pas complet, distribué. Comme chacun des bobinages de l'induit triphasés 3, la liaison d'une pluralité de segments conducteurs se composant chacun d'une paire de parties dans la fente et d'une partie de spire reliant les parties dans la fente jumelées ou un fil continu ayant une forme rectangulaire ou circulaire dans sa coupe latérale peut être utilisée.

Par exemple, dans un cycle angulaire électrique (360 degrés électriques) du noyau d'induit 1, qui correspond à un pas de paire de pôles du rotor 2, comportant douze fentes (1), (2), ..., (12), une première bobine de phase U est enroulée dans la première fente (1) et la septième fente (7), et une seconde bobine de phase U est enroulée dans la seconde fente (2) et la huitième fente (8). La première bobine de phase U et la seconde bobine de phase U sont, par exemple, connectées en série pour fournir le bobinage de phase U. Les caractères de référence "U" et "-U" représentent des directions d'un courant d'induit (courant alternatif de phase U) circulant à travers chacune des première et seconde bobines de phase U. Par exemple, le courant alternatif de phase U circulant à travers la partie de la première bobine de phase U dans la première fente (1) est dans la direction opposée à celui qui circule à travers la partie de la première bobine de phase U dans la septième fente (7). De même, dans un cycle angulaire électrique (360 degrés électriques) du noyau d'induit 1, une première bobine de phase V est enroulée dans la cinquième fente (5) et la onzième fente (11), et une seconde bobine de phase V est enroulée dans la sixième fente (6) et la douzième fente (12). La première bobine de phase V et la seconde bobine de phase V sont, par exemple, connectées en série pour fournir le bobinage de phase V. Les caractères de référence "V" et "-V" représentent les directions d'un courant d'induit (courant alternatif de phase V) circulant à travers chacune des première et seconde bobines de phase V. Par exemple, le courant alternatif de phase V circulant à travers la partie de la première bobine de phase V dans la cinquième fente (5) est dans la direction opposée à celui qui circule à travers la partie de la première bobine de phase V dans la onzième fente (11). En outre, dans un cycle angulaire électrique {360 degrés électriques) du noyau d'induit 1, une première bobine de phase W est enroulée dans la neuvième fente (9) et la troisième fente (3), et une seconde bobine de phase W est enroulée dans la dixième fente (10) et la quatrième fente (4). La première bobine de phase W et la seconde bobine de phase W sont, par exemple, connectées en série pour fournir le bobinage de phase W. Les caractères de référence "W" et "-W" représentent les directions d'un courant d'induit (courant alternatif de phase W) circulant à travers chacune des première et seconde bobines de phase W. Par exemple, le courant alternatif de phase W circulant à travers la partie de la première bobine de phase W dans la neuvième fente (9) est dans la direction opposée à celui qui circule à travers la partie de la première bobine de phase W dans la troisième fente (3). Ainsi que pour le premier ensemble des fentes (1) à (12), des bobinages 3 de phases U, V et W sont enroulés dans chacun : du second ensemble de fentes (13) à (24), du troisième ensemble de fentes (25) à (36), du quatrième ensemble de fentes (37) à {48), et du cinquième ensemble de fentes (49) à (60). En d'autres termes, les bobinages d'induit 2b sont classés en : le premier groupe de bobinages d'induit enroulés dans le premier ensemble des fentes (1) à (12), le second groupe de bobinages d'induit enroulés dans le second ensemble des fentes (13) à (24), le troisième groupe de bobinages d'induit enroulés dans le troisième ensemble des fentes (25) à {36), le quatrième groupe de bobinages d'induit enroulés dans le quatrième groupe des fentes (37) à (48) et le cinquième groupe de bobinages d'induit enroulés dans le cinquième ensemble des fentes (49) à {60). Les courants d'induit (courants alternatifs des phases U-, V- et V) présentent une différence de phase de 120 degrés ; ces courants d'induit sont alimentés sur la base des tensions de courant alternatif triphasé appliquées à partir d'un onduleur 40 ; cet onduleur 40 génère les tensions de courant alternatif triphasé sur la base, par exemple, d'une batterie au plomb-acide installée dans le véhicule à moteur ayant une faible tension nominale de 12 [V]. L'application d'un cycle (360 degrés électriques) des courants d'induit au premier groupe de bobinages d'induit crée un cycle (360 degrés électriques) d'un champ magnétique de rotation. En d'autres termes, le champ magnétique créé par les courants d'induit alimentés à chaque groupe de bobinages d'induit tourne de 360 degrés électriques correspondants à l'angle mécanique de 75 degrés. Ainsi, l'application des courants d'induit de manière séquentielle du premier au cinquième groupe respectif des bobinages d'induit crée un champ magnétique de rotation continu présentant cinq paires de pôles autour du noyau d'induit 1 (360 degrés mécaniques). Chacune des première et seconde bobines de phase U, des première et seconde bobines de phase V, et des première et seconde bobines de phase W peut être attaquée individuellement comme deux paires de bobinages triphasés par une paire d'onduleurs. L'interaction magnétique entre le champ magnétique de rotation continu et chacun des pôles (les pôles d'aimants permanents 31 et les pôles conséquents 33) du rotor crée un couple pour mettre le rotor 3 en rotation. Ensuite, la structure de l'induit AR sera décrite en détails ci-après.

Comme illustré dans la figure 3, chacune des dents 12 comprend une première partie 14 s'étendant de la surface intérieure de la culasse 11 de manière à s'effiler vers l'arbre rotatif 31 de sorte à avoir une forme essentiellement trapézoïdale dans sa coupe radiale. Chacune des dents 12 comprend également une seconde partie (extension de chemin magnétique) 15 s'étendant radialement (se projetant) à partir de l'extrémité la plus interne de la première partie 13 pour faire face à la surface extérieure du rotor 2 et ayant une forme essentiellement rectangulaire dans sa coupe radiale.

La seconde partie 15 de chacune des dents 12 a une largeur essentiellement dans la direction circonférentielle du rotor 2 ; cette largeur est supérieure à la largeur de l'extrémité la plus interne de la première partie 14 dans la direction circonférentielle du rotor 2. Autrement dit, les surfaces d'extrémité des secondes parties 15 des dents 12 fournissent la surface intérieure du noyau d'induit 1, et la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2 fournissent l'entrefer entre le noyau d'induit 1 et le rotor 2. Les secondes parties 15 des dents 12 font office de chemin magnétique à travers lequel le flux magnétique généré par le rotor 2 et celui généré par l'induit AR passent. Comme illustré dans la figure 3, les secondes parties 15 des dents 12 est agencée de manière circonférentielle avec des espaces réguliers entre elles. La longueur circonférentielle de chacun des espaces entre les secondes parties 15 des dents 12 est exprimée par "b", et l'épaisseur radiale de chacune des secondes parties 15 est exprimée par "a". La largeur de l'extrémité la plus interne de la première partie 14 dans la direction circonférentielle du rotor 2 est exprimée par "c", et la longueur radiale de l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2 est exprimée par "d". Chacun des espaces entre les secondes parties 15 des dents 12 peut également être exprimé par "b", et l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2 peut également être exprimé par "d" ci-après. Autrement dit, le noyau d'induit 1 selon ce mode de réalisation est doté de chacune des secondes parties 15 des dents 12 ayant une configuration spécifique définie par les paramètres a, b, c et d ; cette configuration spécifique offre des caractéristiques de magnétorésistance améliorées du chemin magnétique à travers les secondes parties 15 des dents 12.

La figure 4 montre, comme la courbe L3, un changement de l'auto-inductance d'un bobinage d'induit monophasé des bobinages d'induit triphasés 3 par rapport au rapport du paramètre a sur le paramètre d (a/d) lorsque l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé avec le rapport a/d étant défini à 1,0 est défini à 1,0. Cette caractéristique de l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé a été obtenue par des expériences utilisant le moteur M. La figure 4 démontre que l'augmentation du rapport a/d augmente de manière monotone l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé en raison de la réduction de la saturation magnétique dans les secondes parties 15 des dents 12. Lorsque le rapport a/d devient de 2.0, l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé devient essentiellement de 1,35. Autrement dit, l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé avec le rapport a/d de 2,0 est essentiellement de 1,35 fois de l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé avec le rapport a/d de 1,0. Ceci parce qu'une augmentation de l'épaisseur radiale a de chacune des secondes parties 15 par rapport à la longueur radiale d de l'entrefer permet la réduction de la saturation magnétique dans la seconde partie 15. L'augmentation de l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé induit que la résistance magnétique d'un chemin magnétique à travers une seconde partie 15 est inférieure à celle d'un chemin magnétique à travers l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2. Il en résulte que le flux magnétique réactif généré sur la base des bobinages d'induit excités par une seconde partie 15, qui a une polarité magnétique, contre un flux magnétique principal d'un pôle magnétique du rotor 2 opposé à la seconde partie 15 avec la même polarité magnétique circule difficilement à travers l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2 comme comparé à travers la seconde partie 15. En d'autres termes, le chemin magnétique du flux magnétique réactif qui est relié à un bobinage d'induit monophasé par la seconde partie 15 est réduit. Ceci génère suffisamment un flux magnétique d'interdépendance à un bobinage d'induit monophasé par une seconde partie 15, indépendamment de l'utilisation d'un courant d'induit faible (tension) pour affaiblir les effets d'un flux magnétique principal d'un pôle magnétique du rotor en rotation 2 opposé à la seconde partie 15 ; ce flux magnétique principale tente de se relier au bobinage d'induit monophasé. Ceci réduit le flux magnétique principal d'un pôle magnétique du rotor en rotation 2 opposé à chacune des secondes parties 15, réduisant ainsi la force contre-électromotrice générée par le moteur M. La réduction de la force contre-électromotrice générée par le moteur M permet à la vitesse de rotation du moteur M (rotor 2) d'augmenter avec peu de considération pour la force contre-électromotrice. Par exemple, le moteur M selon ce mode de réalisation est conçu de sorte que le rapport a/d soit de 2,0. La caractéristique vitesse-couple L4 du moteur M est illustrée dans la figure 1 obtenue en supposant que la structure du moteur M est essentiellement identique à celle du moteur à bobinage distribué correspondant à la caractéristique vitesse-couple L2 à l'exception des caractéristiques du moteur M en fonction de ce mode de réalisation.

En se référant à la figure 1, la caractéristique vitesse-couple L4 démontre que le taux de diminution du couple de sortie du moteur M par rapport à une augmentation de la vitesse de rotation du moteur M est inférieur à celui de la diminution du couple de sortie de chacun des moteurs conventionnels avec les caractéristiques vitesse-couple L1 L2. Ainsi, il est possible d'augmenter la vitesse de rotation du moteur M à un niveau supérieur à la vitesse de rotation de chacun des moteurs conventionnels avec les caractéristiques vitesse-couple L1 et L2.

Notez que le rapport a/d peut être défini à une valeur supérieure à 2,0. Toutefois, vu qu'une valeur excessivement augmentée du rapport a/d peut réduire la superficie des fentes, ce qui entraîne une augmentation de la résistance des bobinages de l'induit triphasés, il est préférable de concevoir le moteur M en fonction de son utilisation prévue. En outre, le moteur M selon ce mode de réalisation est conçu de sorte que le paramètre b soit défini pour être inférieur ou égal au paramètre d. La raison pour laquelle la relation entre les paramètres b et d du moteur M est de 10 déterminée sera décrite ci-après en référence à la figure 5A. La figure 5A illustre schématiquement la circulation d'un flux magnétique principal d'un pôle magnétique du rotor 2. Dans la figure 5A, le flux magnétique principal est généré à partir d'un pôle d'aimant permanent 21, et comporte un flux d'interdépendance (pl lié à un bobinage d'induit de l'induit AR, et le flux de fuite (p2 circulant à travers les dents 12 à proximité du pôle magnétique permanent 21 et retournant à un pôle conséquent 23 adjacent au pôle d'aimant permanent 21.

Comme illustré dans la figure 5A, le flux de fuite 92 doit circuler, en plus de l'entrefer d, à travers au moins un espace b. Cependant, parce que le flux d'interdépendance pl traverse la culasse 11 de retour à un pôle conséquent 23, le flux d'interdépendance passe par l'entrefer d sans traverser les espaces b. Ainsi, la résistance magnétique d'un chemin magnétique au flux d'interdépendance cpl est très inférieure à celle d'un chemin magnétique au flux de fuite p2. En d'autres termes, si les secondes parties ont été reliées les unes aux autres par les matériaux magnétiques, le flux de fuite 92 augmenterait extrêmement de sorte que le couple de sortie du moteur M à une gamme basse vitesse serait réduit.

Ainsi, il est nécessaire de fournir les espaces b, chacun desquels ayant une longueur appropriée, entre les secondes parties 15. La figure 6 montre, comme la courbe L5, un changement de l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé des bobinages d'induit triphasés 3 par rapport au rapport de la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15 sur la longueur d de l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2 (b/d) en référence à l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé de 1,0. Cette caractéristique de l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé a été obtenue par des expériences utilisant le moteur M. La figure 6 démontre que, si la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15 est plus longue que la longueur d de l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2, c'est-à-dire que, le rapport b/d est supérieur à 1,0, l'auto-inductance du bobinage d'induit monophasé diminue fortement en raison de, par exemple, la saturation magnétique des secondes parties 15 des dents 12. Ainsi, il est préférable que la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15 soit plus courte ou égale à la longueur d de l'entrefer entre la surface intérieure du noyau d'induit 1 et la surface extérieure du rotor 2. Cependant, comme décrit ci-dessus, le noyau d'induit 1 est fabriqué en : poinçonnant un segment de noyau déjà conçu à partir de chacun d'une pluralité de feuilles en acier magnétiques minces SH en utilisant un poinçon et une matrice, et en stratifiant la pluralité de segments de noyau l'un sur l'autre (voir la figure 5B). Ainsi, la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15 doit être plus longue que l'épaisseur t de chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques minces SH pour des raisons de performance. C'est parce que, si la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15 a été plus courte que l'épaisseur t de chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques minces SH, il serait difficile de poinçonner le segment de noyau déjà conçu à partir de chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques minces SH à l'aide d'un poinçon et d'une matrice, ce qui entraîne une augmentation du nombre d'heures de travail pour la fabrication du noyau d'induit 1.

Ainsi, le moteur M selon ce mode de réalisation est conçu de sorte que le rapport b/d soit inférieur ou égal à 1,0, et que la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15 soit plus longue que l'épaisseur t de chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques minces SH : cette conception de la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties permet au segment de noyau déjà conçu d'être facilement poinçonné à partir de chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques minces SH.

Ceci permet de maintenir l'auto-inductance de chacun des bobinages d'induit triphasés à un niveau élevé tout en réduisant le nombre d'heures de travail pour la fabrication d'un noyau d'induit 1. En outre, comme illustré par des lignes pointillées Y1 dans la figure 3, un chemin magnétique traversant une paire de secondes parties adjacentes 15 passe à travers une paire de dents correspondantes 12 et une partie correspondante de la culasse 11. Pour cette raison, il est préférable que l'épaisseur radiale a de chacune des secondes parties 15 soit supérieure à la largeur c de l'extrémité la plus interne de la première partie 14 dans la direction circonférentielle du rotor 2. Ceci vise à empêcher la saturation magnétique des secondes parties 15 des dents 12.

La figure 7 est un diagramme illustrant de manière schématique un changement de l'auto-inductance d'un bobinage d'induit monophasé des bobinages d'induit triphasés 3 par rapport au rapport de l'épaisseur radiale a de chaque seconde partie du noyau d'induit 1 sur la largeur circonférentielle c de l'extrémité la plus interne de chaque première partie 14 du noyau d'induit 1. Plus précisément, comme illustré par la courbe L6 dans la figure 7, si le rapport a/c est inférieur ou égal à 1,0, c'est-à-dire que, l'épaisseur radiale a de chaque seconde partie 15 est inférieure ou égale à la largeur circonférentielle c de l'extrémité la plus interne de chaque première partie 14, chaque seconde portion 15 a la largeur la plus étroite dans un chemin magnétique la traversant, résultant en ce que l'auto-inductance de chaque bobinage d'induit 3 change significativement avec le changement du rapport de a/c, vu que les paramètres a et c des secondes parties 15 sont des facteurs qui régissent les auto-inductances des bobinages d'induit 3.

Toutefois, si le rapport a/c est supérieur à 1,0, c'est-à-dire que, l'épaisseur radiale a de chacune des secondes parties 15 est supérieure à la largeur circonférentielle c de l'extrémité la plus interne de chaque première partie 14, la largeur circonférentielle c de l'extrémité la plus interne de chaque première partie 14 est la largeur la plus étroite dans un chemin magnétique à travers une seconde partie correspondante 15, résultant en ce que l'auto-inductance de chaque bobinage d'induit 3 change progressivement, même si l'épaisseur radiale de chacune des secondes parties 15 augmente. Notez que, si un fil continu ayant une forme circulaire dans sa coupe latérale a été utilisé comme chacun des bobinages d'induit triphasés 3 et le diamètre du fil continu a été plus court que la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15, il serait difficile d'insérer des fils continus dans des fentes correspondantes du noyau d'induit 1 à partir de leurs côtés intérieurs à travers des espaces correspondants b.

Ainsi, il est préférable que le moteur M selon ce mode de réalisation utilise une liaison d'une pluralité de segments conducteurs comme chacun des bobinages d'induit triphasés 3 enroulé dans le noyau d'induit 1 dans une configuration de bobinage de pas complet, distribué.

Comme illustré dans la figure 8, la pluralité de segments conducteurs 7 est prévue. Chacun de la pluralité de segments conducteurs 7 est constitué d'une paire de parties dans la fente 7a et d'une partie de spire en forme de U ou de V 7b de sorte que chaque partie dans la fente 7a s'étende vers son extrémité à partir d'une extrémité correspondante de la partie de spire 7b. Avant l'installation de chaque segment conducteur 7 dans le noyau d'induit 1, l'autre extrémité de chacune des parties dans la fente 7a s'étend de manière droite. L'une des parties dans la fente 7a d'un segment de conducteur 7 est insérée dans une fente correspondante du noyau d'induit et l'autre des parties dans la fente 7a est insérée dans une fente correspondante du noyau d'induit 1 à partir de la partie inférieure du papier de la figure 9 de sorte que les autres extrémités des parties dans la fente 7a se projettent des fentes correspondantes du noyau d'induit 1. Ces autres extrémités des parties dans la fente 7a se projetant hors des fentes correspondantes (le noyau d'induit 1) seront dénommées ci-après "parties d'extrémités en saillie".

Par la suite, chacune des parties d'extrémités en saillie de l'un segment conducteur 7 est pliée de manière à s'incliner vers l'extérieur par un angle électrique prédéterminé par rapport à la direction axiale d'une fente correspondante. Après le pliage, une extrémité de pointe de chacune des parties d'extrémités en saillie du segment conducteur 7 est reliée par soudure (voir caractère de référence 31 dans la figure 9) à une extrémité de pointe d'une partie correspondante des parties d'extrémités en saillie d'un segment conducteur alternatif 7 inséré dans les fentes correspondantes de la même manière que le segment conducteur 7. Autrement dit, la pluralité de segments conducteurs 7 sont insérés dans des fentes correspondantes du noyau d'induit 1, les parties d'extrémités en saillie de chacun des segments conducteurs insérés 7 sont pliées, et une extrémité de pointe de chacune des parties d'extrémités en saillie de chacun des segments conducteurs 7 est reliée par soudure à une partie correspondante des parties d'extrémités en saillie d'un segment conducteur correspondant des segments conducteurs insérés 7. Ceci fournit les bobinages d'induit triphasés 3, chacun desquels se composant de la liaison d'un nombre de segments conducteurs 7, enroulés dans le noyau d'induit 1 dans une configuration de bobinage à pas complet, distribué.

Cette configuration de bobinage permet aux extrémités de bobine des bobinages d'induit 3 de s'aligner dans, par exemple, les directions circonférentielle et radiale du moteur M. Il est ainsi possible de réduire la taille du moteur M. Habituellement, des moteurs dont les bobinages d'induit ont une configuration de bobinage distribué peuvent généralement augmenter la longueur des extrémités de bobine des bobinages d'induit, détériorant la miniaturisation des moteurs. Cependant, le moteur M dont chacun des bobinages d'induit 3 se compose de la liaison d'une pluralité de segments conducteurs empêche la longueur des extrémités de bobine des bobinages d'induit d'augmenter. Cette configuration de bobinage permet de fabriquer facilement le moteur M en raison, par exemple, de l'absence d'opérations du bobinage des fils continus. Particulièrement, l'utilisation de chacun de la pluralité de segments conducteurs 7 ayant une forme rectangulaire dans sa coupe latérale peut augmenter le chargement électrique du moteur M, en d'autres termes, le nombre d'ampères-tours dans chacun des bobinages d'induit triphasés 3.

Comme décrit ci-dessus, le moteur M en tant qu'exemple des machines électriques rotatives se compose d'un induit AR et d'un rotor 2. L'induit AR comporte une culasse annulaire 11 ayant une surface intérieure, et une pluralité de dents 12 se projetant radialement de manière individuelle à partir de la surface intérieure de la culasse annulaire 11. La pluralité de dents 12 est agencée de manière circonférentielle pour fournir une pluralité de fentes entre elles. Les Surfaces d'extrémité en saillie de la pluralité de dents 12 fournissent une surface intérieure de l'induit AR. L'induit AR est conçu pour générer un flux magnétique réactif lorsqu'il est excité. Le rotor 2 a au moins une paire de pôles magnétiques 21 et 23, et a une surface extérieure. Le rotor 2 est fourni en rotation à l'intérieur de l'induit AR avec un entrefer entre sa surface extérieure et la surface intérieure de l'induit AR.

L'induit AR et le rotor 2 sont spécialement configurés de manière à avoir : une première résistance magnétique facilitant la circulation du flux magnétique réactif traversant au moins une dent 12 de la pluralité de dents 12 vers une dent adjacente 12 à l'intérieur en comparaison au flux magnétique réactif vers le rotor 2, et une seconde résistance magnétique facilitant la circulation du flux magnétique principal vers la culasse 1 en comparaison au flux magnétique principal vers au moins une dent 12 proche du flux magnétique principal. En d'autres termes, l'induit AR et le rotor sont spécialement configurés de sorte que : une résistance magnétique au flux magnétique réactif qui traverse au moins une dent 12 de la pluralité de dents 12 vers une dent adjacente une est inférieure à une résistance magnétique au flux magnétique réactif qui traverse le rotor 2, et une résistance magnétique au flux magnétique principal qui traverse la culasse 1 est inférieure à une résistance magnétique au flux magnétique principal qui traverse au moins une dent 12 à proximité du flux magnétique principal. La configuration rend difficile pour le flux magnétique réactif généré par l'induit AR de circuler vers le rotor 2, réduisant ainsi le chemin magnétique du flux magnétique réactif qui est relié à un bobinage d'induit monophasé. Cela génère suffisamment de flux magnétique d'interdépendance à un bobinage d'induit monophasé indépendamment de l'utilisation de courant d'induit faible (tension) pour affaiblir les effets du flux magnétique principal d'un pôle magnétique du rotor en rotation 2 ; ce flux magnétique principal tente de se relier au bobinage d'induit monophasé. Cela réduit le flux magnétique principal d'un pôle magnétique du rotor en rotation 2, réduisant ainsi la force contre-électromotrice générée par le moteur M. La réduction de la force contre-électromotrice générée par le moteur M permet à la vitesse de rotation du moteur M (rotor 2) d'augmenter avec peu de considération pour la force contre-électromotrice. En outre, la configuration améliore le flux magnétique réactif sans réduire le nombre d'interdépendance à un bobinage monophasé parce que la seconde résistance magnétique facilite la circulation du flux magnétique principal vers la culasse 1 en comparaison au flux magnétique principal vers au moins une dent 12 à proximité du flux magnétique principal.

Ceci équilibre à la fois l'entretien de couple à une plage de petite vitesse du moteur M et l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur M. Avec le moteur M, l'au moins une paire des pôles magnétiques 21 et 23 comporte un pôle d'aimant permanent 21 monté sur la surface extérieure du rotor 2, et l'extrémité en saillie de chacune de la pluralité de dents 12 est formée avec une extension de chemin magnétique 15 se projetant vers ses deux côtés circonférentiels. Les extensions de chemin magnétique 15 de la pluralité de dents 12 sont agencées de manière circonférentielle avec des espaces entre elles. Chacune des extensions de chemin magnétique a une épaisseur radiale a. L'épaisseur radiale est supérieure ou égale au double d'une longueur radiale d de l'entrefer. Une longueur circonférentielle b de chacun des espaces est inférieure ou égale à celle de la longueur radiale d de l'entrefer. Cette configuration permet simplement le changement d'un poinçon et d'une matrice pour le poinçonnage de l'induit AR d'un poinçon et d'une matrice normaux afin de réduire la résistance magnétique au flux magnétique réactif qui traverse au moins une dent 12 de la pluralité de dents 12 vers une dent adjacente 12 en comparaison à la résistance magnétique au flux magnétique réactif qui traverse le rotor 2. Le moteur M est configuré de sorte que chacune de la pluralité de dents 12 s'effile vers le rotor 2 de manière à avoir la largeur c la plus étroite de manière circonférentielle, et l'épaisseur radiale a de chacune des extensions de chemin magnétique 15 est supérieure à la largeur c la plus étroite de manière circonférentielle. Cette configuration améliore efficacement l'auto-inductance de chaque bobinage d'induit 3. Le moteur M est configuré de sorte que la culasse 11 et la pluralité de dents 12 constituent un noyau d'induit 1, et le noyau d'induit 1 est composé d'une pluralité de feuilles d'acier magnétiques stratifiées SH les unes sur les autres. Chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques SH a une épaisseur t, et la longueur circonférentielle b de chacun des espaces est plus longue que l'épaisseur t de chacun de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques SH. Cette configuration empêche le flux magnétique réactif de circuler vers le rotor 2 (voir la figure 6), ce qui améliore effectivement l'auto-inductance de chaque bobinage d'induit 3. Le moteur M est configuré de sorte que, lorsque le nombre total des extensions de chemin magnétique 15 est représenté par g, le nombre de phases des bobinages d'induit multiphasés 3 est représenté par m (m est un entier supérieur ou égal à 3), le nombre de pôles du rotor 2 est représenté par 2p (p est un entier naturel), et le nombre de dents 12 par pôle et par phase dans la pluralité de dents 12 est représenté par n (n est un entier naturel), le nombre total g des extensions de chemin magnétique 15 est exprimé par l'équation suivante : g = 2p x m x n x 2 Cette configuration permet aux règles de conception du moteur M d'être formulées, ce qui permet à quiconque de concevoir facilement le moteur M avec les caractéristiques précitées. Cette configuration rend également les qualités des moteurs M uniformes selon ce mode de réalisation. Le moteur M est configuré de sorte que chacune de la pluralité de dents 12 est composée d'une partie effilée 14 s'étendant radialement de la surface intérieure de la culasse 11 de manière à s'effiler vers une extension correspondante parmi les extensions du chemin magnétique 15 de sorte à avoir une forme essentiellement trapézoïdale dans sa coupe radiale.

Comme décrit ci-dessus, le moteur M selon ce mode de réalisation utilise une liaison de la pluralité de segments conducteurs 7 ayant une forme rectangulaire dans sa section transversale latérale comme chacun des bobinages d'induit triphasés 3.

Lorsque le moteur utilise une liaison de la pluralité de segments conducteurs 7 ayant une forme rectangulaire dans sa section latérale comme chacun des bobinages d'induit triphasés 3, la configuration précise les règles de conception de chacune des extensions de chemin magnétique 15.

Le moteur M est configuré de sorte que le pôle d'aimant permanent 21 soit réalisé en un aimant des terres rares. Cette configuration obtient effectivement le shuntage avec un courant relativement faible en comparaison à l'utilisation d'aimants en ferrite, ce qui permet d'équilibrer la réduction du moteur M en taille et l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur M sans utiliser une commande spécifique. Le moteur M est configuré de sorte que chacun des bobinages d'induit multiphasés 3 soit une liaison des segments conducteurs 7, et chacun des segments conducteurs 7 ait une forme essentiellement de U avec les première et seconde extrémités et soit contenu dans une paire prédéterminée de fentes dans la pluralité de fentes. Les première et seconde extrémités se projettent de la paire de fentes prédéterminée, l'une des première et seconde extrémités de l'un des segments conducteurs 7 est reliée à l'une des première et seconde extrémités d'un autre des segments conducteurs 7, et un nombre NU des segments conducteurs des bobinages d'induit multiphasés est exprimé par l'équation suivante : NU = 2p x m x n x k où k est un entier naturel. Si un fil continu a été utilisé comme chacun des bobinages d'induit triphasés 3 et la largeur du fil continu a été plus courte que la longueur circonférentielle b de chaque espace entre les secondes parties 15, il serait difficile d'insérer des fils continus dans les fentes correspondantes du noyau d'induit 1 à partir de leurs côtés internes à travers des espaces correspondants b.

Toutefois, la configuration permet à chacun des bobinages d'induit 3 d'être facilement enroulé dans les fentes du noyau d'induit 1, ce qui permet de fabriquer facilement l'induit AR. Le moteur M est configuré de sorte que chacun des segments conducteurs 7 ait une longueur et une forme rectangulaire dans une section transversale perpendiculaire à la direction de la longueur. L'utilisation de chacun de la pluralité de segments conducteurs 7 ayant le forme rectangulaire dans la section transversale perpendiculaire à la direction de la longueur permet l'augmentation du chargement électrique du moteur M, en d'autres termes, une augmentation du nombre d'ampères-tours dans chacun des bobinages d'induit triphasés 3. Dans ce mode de réalisation, la présente divulgation est appliquée à un moteur à pôles conséquents, mais peut être appliquée à différents types de machines électriques rotatives, telles que les moteurs à aimants permanents de surface sans utiliser les pôles conséquents 23, ce qui peut atteindre essentiellement les mêmes effets que le moteur M.

La présente divulgation peut être appliquée à des moteurs à bobinage concentré. A Notez que, si la structure d'un moteur à bobinage à pas court, concentré est essentiellement identique à celle d'un moteur à bobinage à pas plein, distribué sauf pour la configuration de bobinage, un couple de sortie du moteur à bobinage à pas complet, distribué est supérieur à celui du moteur à bobinage à pas court, concentré parce que le facteur de bobinage du moteur à bobinage à plein pas, distribué est supérieur à celui du moteur à bobinage à pas court, concentré. Ainsi, une réduction des tailles de circuit magnétique du moteur M dans la direction axiale tout en maintenant la caractéristique de couple permet au flux magnétique principal provenant du rotor 2 d'être réduit. Cela réduit en outre la force contre-électromotrice générée par le moteur M, ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation du moteur M. Autrement dit, en vue de réduire les tailles de circuit magnétique du moteur M dans la direction axiale, la superficie de chacun des pôles d'aimant permanent 21 peut être réduite. Cette modification réduit le flux magnétique principal provenant du rotor 2 réduisant ainsi la chute de tension interne dans le moteur M. Ceci augmente le facteur d'utilisation de la tension appliquée aux bobinages d'induit 3, amenant ainsi une grande quantité de courant d'induit à circuler à travers chacun des bobinages d'induit 3. Ceci augmente encore la vitesse de rotation du moteur M. Bien que des modes de réalisation illustratifs de la présente divulgation ont été décrits ici, la présente divulgation ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ici, mais englobe n'importe quel mode de réalisation et tous les modes de réalisation ayant des modifications, des omissions, des combinaisons (par exemple, des aspects à travers divers modes de réalisation), des adaptations et/ou des alternances qui seraient appréciées par les hommes du métier sur la base de la présente divulgation. Les limitations dans les revendications doivent être largement interprétées sur la base du langage employé dans les revendications et ne se limite pas aux exemples décrits dans la présente spécification ou durant la poursuite de la demande, lesquels exemples doivent être construits comme non-exclusifs.20

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Machine électrique rotative comprenant : un induit comprenant : une culasse annulaire présentant une surface intérieure ; et une pluralité de dents se projetant radialement de manière individuelle à partir de la surface intérieure de la culasse annulaire, la pluralité de dents étant agencées de manière circonférentielle pour fournir une pluralité de fentes entre elles, des surfaces d'extrémité en saillie de la pluralité de dents procurant une surface intérieure de l'induit, l'induit étant conçu pour générer un flux magnétique réactif lorsqu'il est excité ; et un rotor comprenant au moins une paire de pôles magnétiques et comprenant une surface extérieure, le rotor étant prévu rotatif à l'intérieur de l'induit avec un entrefer entre sa surface extérieure et la surface intérieure de l'induit, l'induit et le rotor étant configurés de sorte à avoir : une première résistance magnétique facilitant la circulation du flux magnétique réactif à travers au moins une dent dans la pluralité de dents vers une dent adjacente de l'au moins une dent en comparaison au flux magnétique réactif vers le rotor, et une seconde résistance magnétique facilitant la circulation d'un flux magnétique principal sur la base de l'au moins une paire de pôles magnétiques vers la culasse en comparaison au flux magnétique principal vers au moins une dent proche du flux magnétique principal.
2. 2. Machine électrique rotative selon la revendication 1, dans laquelle l'au moins une paire de pôles magnétiques comporte un pôle d'aimant permanent monté sur la surface extérieure du rotor, et l'extrémité en saillie de chacune dela pluralité de dents est formée avec une extension du chemin magnétique se projetant vers leurs deux côtés circonférentiels, les extensions du chemin magnétique de la pluralité de dents étant agencées de manière circonférentielle avec des espaces entre elles, chacune des extensions du chemin magnétique présentant une épaisseur radiale, l'épaisseur radiale étant supérieure ou égale au double d'une longueur radiale de l'entrefer, une longueur circonférentielle de chacun des espaces étant inférieure ou égale à la longueur radiale de l'entrefer.
3. 3. Machine électrique rotative selon la revendication 2, dans laquelle chacune de la pluralité de dents présente la largeur la plus étroite circonférentiellement, et l'épaisseur radiale de chacune des extensions du chemin magnétique étant supérieure à la largeur la plus étroite circonférentiellement.
4. 4. Machine électrique rotative selon la revendication 2, dans laquelle la culasse et la pluralité de dents constituent un noyau de l'induit, le noyau de l'induit est composé d'une pluralité de feuilles d'acier magnétiques stratifiées l'une sur l'autre, chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques présentant une épaisseur, la longueur circonférentielle de chacun des espaces étant plus importante que l'épaisseur de chacune de la pluralité de feuilles d'acier magnétiques.
5. 5. Machine électrique rotative selon la revendication 2, comprenant en outre plusieurs bobinages d'induit multiphasés fournis dans la pluralité de fentes pour générer le flux magnétique réactif lorsqu'ils sont excités, dans lequel, lorsqu'un nombre total des extensions du chemin magnétique est exprimé par g, un nombre de phases des bobinages d'induit multiphasés est exprimé par m (m est un entier supérieur ou égal à 3), un nombre de pôles du rotor est exprimé par 2p (p est un entier naturel), et un nombre de dents par pôle et par phase dans la pluralité de dents est représenté par n (n estun entier naturel), le nombre total g de la pluralité de dents est exprimé par l'équation suivante : g = 2p x m x n x 2
6. 6. Machine électrique rotative selon la revendication 3, dans laquelle chacune de la pluralité de dents comprend une partie conique s'étendant radialement à partir de la surface intérieure de la culasse de façon à s'effiler jusqu'à une extension de sorte à adopter une forme essentiellement trapézoïdale en coupe radiale.
7. 7. Machine électrique rotative selon la revendication 2, dans laquelle le pôle d'aimant permanent est réalisé en un aimant à base de terres rares.
8. 8. Machine électrique rotative selon la revendication 5, dans laquelle chacun des bobinages d'induit multiphasés est une liaison de segments conducteurs, chacun des segments conducteurs a essentiellement une forme de U avec des première et seconde extrémités et contenu dans une paire prédéterminée de fentes de la pluralité de fentes de sorte que les première et seconde extrémités se projettent de la paire de fentes prédéterminée, l'une des première et seconde extrémités de l'un des segments conducteurs étant reliée à l'une des première et seconde extrémités d'un autre des segments conducteurs, un nombre NU des segments conducteurs des bobinages d'induit multiphasés étant exprimé par l'équation suivante : NU = 2p x m x n x k où k est un entier naturel.
9. 9. Machine électrique rotative selon la revendication 8, dans laquelle chacun des segments conducteurs présente en coupe transversale une longueur et une forme rectangulaire perpendiculaire à la direction longitudinale.