[go: up one dir, main page]

FR3152198A1 - Improved axial flux electric motor - Google Patents

Improved axial flux electric motor Download PDF

Info

Publication number
FR3152198A1
FR3152198A1 FR2308793A FR2308793A FR3152198A1 FR 3152198 A1 FR3152198 A1 FR 3152198A1 FR 2308793 A FR2308793 A FR 2308793A FR 2308793 A FR2308793 A FR 2308793A FR 3152198 A1 FR3152198 A1 FR 3152198A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
disk
rotor
rotor disk
stator
axial face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2308793A
Other languages
French (fr)
Inventor
Guillaume PORTE
Sabrina Siham AYAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Electrical and Power SAS
Original Assignee
Safran Electrical and Power SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Electrical and Power SAS filed Critical Safran Electrical and Power SAS
Priority to FR2308793A priority Critical patent/FR3152198A1/en
Priority to PCT/FR2024/051078 priority patent/WO2025040857A1/en
Publication of FR3152198A1 publication Critical patent/FR3152198A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2796Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the rotor face a stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2798Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the stator face a rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Moteur électrique à flux axial amélioré Moteur électrique (1) à flux axial s’étendant autour d’un axe central (X) et comprenant un stator (20) ayant des bobinages électriques (24) et un rotor (10) disposé de manière adjacente axialement au stator (20) et étant mobile en rotation autour de l’axe central (X), le rotor (10) comprenant au moins un disque de rotor (12) comprenant des aimants (14) et des pièces ferromagnétiques (13) répartis circonférentiellement autour de l’axe central (X), chaque pièce ferromagnétique (13) étant agencée entre deux aimants (14) adjacents, le disque de rotor (12) comprenant au moins une face axiale (121, 122) concave de telle sorte qu’une épaisseur du disque de rotor (12) au niveau d’un diamètre interne (Di) du disque de rotor est plus faible qu’une épaisseur du disque de rotor (12) au niveau d’un diamètre externe (De). Figure pour l’abrégé : Fig. 6. Improved axial flux electric motor An axial flux electric motor (1) extending about a central axis (X) and comprising a stator (20) having electrical windings (24) and a rotor (10) arranged axially adjacent to the stator (20) and being rotatable about the central axis (X), the rotor (10) comprising at least one rotor disk (12) comprising magnets (14) and ferromagnetic parts (13) distributed circumferentially about the central axis (X), each ferromagnetic part (13) being arranged between two adjacent magnets (14), the rotor disk (12) comprising at least one concave axial face (121, 122) such that a thickness of the rotor disk (12) at an internal diameter (Di) of the rotor disk is smaller than a thickness of the rotor disk (12) at an external diameter (De). Figure for abstract: Fig. 6.

Description

Moteur électrique à flux axial amélioréImproved axial flux electric motor

Le présent exposé concerne le domaine des moteurs électriques, notamment électromagnétiques, utilisés dans les turbomachines d’aéronefs, mais pas uniquement. En particulier, le présent exposé concerne un moteur électrique à flux axial, et un moteur intelligent (communément nommé « smart motor » en anglais) comprenant un tel moteur électrique.This disclosure relates to the field of electric motors, in particular electromagnetic motors, used in aircraft turbomachines, but not only. In particular, this disclosure relates to an axial flux electric motor, and a smart motor comprising such an electric motor.

De manière connue, un moteur électrique comprend une partie fixe (le stator) et une partie mobile en rotation autour d’un axe central (le rotor). Le rotor peut comprendre des aimants, et le stator comprend un bobinage de fils électriques qui, alimenté par un courant électrique, produit un champ magnétique. Dans un moteur électrique de type synchrone, l’interaction du champ des aimants du rotor en quadrature avec les courants statoriques permet la création d’un couple électromagnétique, qui peut alors entrainer la rotation du rotor. La rotation du rotor peut alors engendrer la rotation d’un organe d’une machine, par exemple une hélice.As is known, an electric motor comprises a fixed part (the stator) and a mobile part rotating around a central axis (the rotor). The rotor may comprise magnets, and the stator comprises a winding of electric wires which, supplied by an electric current, produces a magnetic field. In a synchronous electric motor, the interaction of the field of the rotor magnets in quadrature with the stator currents allows the creation of an electromagnetic torque, which can then drive the rotation of the rotor. The rotation of the rotor can then generate the rotation of a machine component, for example a propeller.

Contrairement à un moteur à flux radial, dans lequel un rotor cylindrique tourne à l’intérieur d’un stator annulaire (ou inversement, un rotor annulaire tourne autour d’un stator cylindrique), engendrant un flux magnétique radial et perpendiculaire à l’axe central de rotation, un moteur à flux axial implique au moins un stator et un rotor axialement en vis-à-vis l’un de l’autre, et donc un flux magnétique axial et parallèle à l’axe central de rotation.Unlike a radial flux motor, in which a cylindrical rotor rotates inside an annular stator (or conversely, an annular rotor rotates around a cylindrical stator), generating a radial magnetic flux perpendicular to the central axis of rotation, an axial flux motor involves at least one stator and one rotor axially facing each other, and therefore a magnetic flux axial and parallel to the central axis of rotation.

Typiquement, un moteur à flux axial peut comprendre un disque de stator pris en sandwich entre deux disques de rotor, un entrefer plan existant entre ces différents disques. Toutefois, d’autres configurations sont possibles, notamment un disque de rotor pris en sandwich entre deux disques de stator, un disque de rotor et un disque de stator seuls, en vis-à-vis l’un de l’autre, ou un agencement multi-rotorique, comprenant par exemple trois disques de rotor et deux disques de stator, chaque disque de stator étant intercalé entre deux disques de rotor successifs.Typically, an axial flux motor may comprise a stator disk sandwiched between two rotor disks, a plane air gap existing between these different disks. However, other configurations are possible, in particular a rotor disk sandwiched between two stator disks, a rotor disk and a stator disk alone, facing each other, or a multi-rotor arrangement, comprising for example three rotor disks and two stator disks, each stator disk being interposed between two successive rotor disks.

Les moteurs électriques à flux axial offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux moteurs électriques à flux radial, notamment de meilleures performances en termes de puissance massique et de couple massique. En particulier, le disque de rotor n’étant pas limité radialement par le stator, peut présenter un diamètre important, ce qui permet d’augmenter le couple et donc les performances du moteur à flux axial, comparativement au moteur à flux radial. Cependant, les moteurs électriques à flux axial présentent également des inconvénients.Axial flux electric motors offer a number of advantages over radial flux electric motors, including better performance in terms of power density and torque density. In particular, the rotor disc, not being radially limited by the stator, can have a large diameter, which allows for increased torque and therefore performance of the axial flux motor, compared to the radial flux motor. However, axial flux electric motors also have disadvantages.

En particulier, l’augmentation du couple passant par une augmentation du diamètre du rotor implique une quantité de matière importante pour maintenir mécaniquement les parties électromagnétiques actives du moteur, ce qui nécessite des ressources et des coûts plus importants. Les diamètres de rotor plus importants entrainent par ailleurs une inertie de rotation accrue, une distribution inégale du flux magnétique, et une intégration plus difficile voire impossible dans des machines compacts. Par ailleurs, les rotors des moteurs électriques à flux axial comportent des aimants, mais généralement peu ou pas de fer, contrairement aux rotors des moteurs électriques à flux radial modernes, ce qui ne permet pas d’optimiser les performances en couple massique.In particular, the increase in torque through an increase in rotor diameter implies a significant amount of material to mechanically hold the active electromagnetic parts of the motor, which requires greater resources and costs. Larger rotor diameters also result in increased rotational inertia, uneven distribution of the magnetic flux, and more difficult or even impossible integration into compact machines. Furthermore, the rotors of axial flux electric motors contain magnets, but generally little or no iron, unlike the rotors of modern radial flux electric motors, which does not allow for optimized torque-to-weight ratio performance.

Il existe donc un besoin pour un système permettant de palier au moins en partie les inconvénients précités, et permettant d’améliorer les performances des moteurs électriques à flux axial.There is therefore a need for a system to at least partially overcome the aforementioned drawbacks and to improve the performance of axial flux electric motors.

Le présent exposé concerne un moteur électrique à flux axial s’étendant autour d’un axe central et comprenant un stator ayant des bobinages électriques et un rotor disposé de manière adjacente axialement au stator et étant mobile en rotation autour de l’axe central, le rotor comprenant au moins un disque de rotor comprenant des aimants et des pièces ferromagnétiques répartis circonférentiellement autour de l’axe central, chaque pièce ferromagnétique étant agencée entre deux aimants adjacents, le disque de rotor comprenant au moins une face axiale concave de telle sorte qu’une épaisseur du disque de rotor au niveau d’un diamètre interne du disque de rotor est plus faible qu’une épaisseur du disque de rotor au niveau d’un diamètre externe.The present disclosure relates to an axial flux electric motor extending about a central axis and comprising a stator having electrical windings and a rotor arranged axially adjacent to the stator and being rotatable about the central axis, the rotor comprising at least one rotor disk comprising magnets and ferromagnetic parts distributed circumferentially about the central axis, each ferromagnetic part being arranged between two adjacent magnets, the rotor disk comprising at least one concave axial face such that a thickness of the rotor disk at an inner diameter of the rotor disk is less than a thickness of the rotor disk at an outer diameter.

Dans le présent exposé, les termes « direction axiale », « direction radiale » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe central du moteur électrique, qui est également l’axe de rotation du rotor autour duquel tourne ce dernier. Typiquement, le disque de rotor est solidaire d’un arbre rotatif, et s’étend radialement entre son extrémité radialement interne fixée audit arbre rotatif, et son extrémité radialement externe. Par ailleurs, on comprend que l’épaisseur du disque de rotor correspond à son épaisseur selon la direction axiale, c’est-à-dire selon l’axe central.In this disclosure, the terms “axial direction”, “radial direction” and their derivatives are defined relative to the central axis of the electric motor, which is also the axis of rotation of the rotor around which the latter rotates. Typically, the rotor disk is integral with a rotating shaft, and extends radially between its radially inner end fixed to said rotating shaft, and its radially outer end. Furthermore, it is understood that the thickness of the rotor disk corresponds to its thickness in the axial direction, i.e. along the central axis.

De manière connue, le stator comprend un circuit ferromagnétique avec des encoches logeant des bobinages électriques, constitués typiquement de fils de cuivre. Le disque de rotor comprend des aimants, typiquement des aimants permanents, chaque aimant s’étendant radialement entre l’extrémité radialement interne et l’extrémité radialement externe, c’est-à-dire entre le diamètre interne du disque de rotor et le diamètre externe. Les aimants sont répartis, de préférence à intervalles réguliers, autour de l’axe central.As is known, the stator comprises a ferromagnetic circuit with slots housing electrical windings, typically made of copper wires. The rotor disk comprises magnets, typically permanent magnets, each magnet extending radially between the radially inner end and the radially outer end, i.e. between the inner diameter of the rotor disk and the outer diameter. The magnets are distributed, preferably at regular intervals, around the central axis.

Le disque de rotor comprend en outre des pièces ferromagnétiques, qui ne sont pas des aimants permanents, mais comprennent du fer et peuvent comprendre en outre du nickel et du cobalt. Ainsi, le flux magnétique engendré par deux aimants adjacents peut être dévié vers une pièce ferromagnétique, qui agit alors elle-même comme un aimant. Le disque de rotor peut également comprendre une culasse ferromagnétique portant les aimants, de telle sorte qu’une portion ferromagnétique est disposée entre les aimants adjacents.The rotor disk further comprises ferromagnetic parts, which are not permanent magnets, but comprise iron and may further comprise nickel and cobalt. Thus, the magnetic flux generated by two adjacent magnets can be deflected to a ferromagnetic part, which then itself acts as a magnet. The rotor disk may also comprise a ferromagnetic yoke carrying the magnets, such that a ferromagnetic portion is arranged between the adjacent magnets.

Par « chaque pièce ferromagnétique étant agencée entre deux aimants adjacents », on comprend que, lorsqu’un espace existe entre deux aimants adjacents, une pièce ferromagnétique est intercalée entre ces deux aimants. Plus précisément, le disque de rotor peut comprendre une pluralité de pièces ferromagnétiques, chacune étant formée de manière à y loger un aimant qui épouse la forme de la pièce ferromagnétique. L’aimant peut épouser parfaitement la forme de la pièce ferromagnétique, ou présenter des déformations locales pour y insérer des éléments de maintiens amagnétiques tels que de la colle ou une matrice polymère.By “each ferromagnetic part being arranged between two adjacent magnets”, it is understood that, when a space exists between two adjacent magnets, a ferromagnetic part is interposed between these two magnets. More precisely, the rotor disk can comprise a plurality of ferromagnetic parts, each being formed so as to house therein a magnet which matches the shape of the ferromagnetic part. The magnet can perfectly match the shape of the ferromagnetic part, or have local deformations to insert non-magnetic holding elements such as glue or a polymer matrix.

Selon l’exposé, le fait que le disque de rotor comprenne une face axiale concave conduisant à une épaisseur du disque de rotor plus faible au niveau du diamètre interne qu’au niveau du diamètre externe, implique que les aimants du disque de rotor peuvent eux-mêmes avoir une épaisseur plus importante à proximité de l’extrémité radialement externe. Cette géométrie implique un effet tridimensionnel qui permet de maintenir un niveau de concentration de flux magnétique constant ou presque constant dans l’entrefer entre le rotor et le stator, le long du rayon du disque de rotor dans la direction radiale.According to the disclosure, the fact that the rotor disk comprises a concave axial face leading to a lower thickness of the rotor disk at the inner diameter than at the outer diameter, implies that the magnets of the rotor disk can themselves have a greater thickness near the radially outer end. This geometry implies a three-dimensional effect which allows to maintain a constant or nearly constant level of magnetic flux concentration in the air gap between the rotor and the stator, along the radius of the rotor disk in the radial direction.

Ainsi, pour un diamètre de rotor donné, cette géométrie permet, comparativement à une géométrie plane de rotor sans face axiale concave et donc à épaisseur de rotor constante, d’augmenter le champ magnétique dans l’entrefer, d’augmenter le couple du moteur et par conséquent le couple massique et la puissance massique du moteur. Il est ainsi possible d’améliorer les performances du moteur électrique pour un diamètre donné, ce qui permet d’utiliser des moteurs électriques plus compacts, s’intégrant plus aisément à des machines elles-mêmes plus compactes.Thus, for a given rotor diameter, this geometry allows, compared to a flat rotor geometry without a concave axial face and therefore with a constant rotor thickness, to increase the magnetic field in the air gap, to increase the motor torque and consequently the specific torque and the specific power of the motor. It is thus possible to improve the performance of the electric motor for a given diameter, which allows the use of more compact electric motors, which can be integrated more easily into machines that are themselves more compact.

Dans certains modes de réalisation, la face axiale concave du disque de rotor présente la forme d’une portion de cône.In some embodiments, the concave axial face of the rotor disk has the shape of a portion of a cone.

En d’autres termes, dans une section dans un plan parallèle à l’axe central, l’épaisseur du disque de rotor est linéairement croissante de l’extrémité radialement interne vers l’extrémité radialement externe. Il est ainsi possible de maintenir de manière plus efficace un niveau de concentration de flux magnétique constant dans l’entrefer entre le rotor et le stator.In other words, in a section in a plane parallel to the central axis, the thickness of the rotor disk is linearly increasing from the radially inner end to the radially outer end. It is thus possible to more effectively maintain a constant level of magnetic flux concentration in the air gap between the rotor and the stator.

Dans certains modes de réalisation, chaque aimant présente une forme évasée, présentant une section linéairement croissante depuis le diamètre interne vers le diamètre externe.In some embodiments, each magnet has a flared shape, having a linearly increasing section from the inner diameter to the outer diameter.

On comprend que chaque aimant est évasé de manière à suivre la forme générale du disque de rotor, et notamment sa face axiale concave. On comprend en outre que la section considérée est une section dans un plan perpendiculaire à la direction radiale. Ainsi, dans un tel plan, la section de l’aimant augmente linéairement depuis l’extrémité radialement interne vers l’extrémité radialement externe. Par conséquent, l’espace ou le logement existant entre deux aimants adjacents, qui s’élargissent de manière identique l’un de l’autre radialement vers l’extérieur, peut rester sensiblement constant sur tout le rayon du disque de rotor, maintenant ainsi de manière encore plus efficace un niveau de concentration de flux magnétique constant dans l’entrefer entre le rotor et le stator.It is understood that each magnet is flared so as to follow the general shape of the rotor disk, and in particular its concave axial face. It is further understood that the section considered is a section in a plane perpendicular to the radial direction. Thus, in such a plane, the section of the magnet increases linearly from the radially inner end to the radially outer end. Consequently, the space or housing existing between two adjacent magnets, which widen identically from each other radially outwards, can remain substantially constant over the entire radius of the rotor disk, thus maintaining even more effectively a constant level of magnetic flux concentration in the air gap between the rotor and the stator.

Dans certains modes de réalisation, chaque aimant présente une section radiale circulaire, oblongue ou polygonale.In some embodiments, each magnet has a circular, oblong, or polygonal radial cross-section.

On comprend qu’un aimant de section circulaire est un aimant ayant une forme tronconique, s’élargissant depuis l’extrémité radialement interne vers l’extrémité radialement externe. De même, un aimant de section polygonale est un aimant ayant une forme pyramidale, par exemple de base carrée.It is understood that a magnet of circular section is a magnet having a truncated cone shape, widening from the radially internal end towards the radially external end. Similarly, a magnet of polygonal section is a magnet having a pyramidal shape, for example with a square base.

Dans certains modes de réalisation, le stator comprend au moins un disque de stator, une face axiale du disque de stator, en vis-à-vis de la face axiale concave du disque de rotor, étant convexe et de forme complémentaire à la face axiale concave du disque de rotor, de telle sorte qu’un entrefer entre la face axiale concave du disque de rotor et la face axiale convexe du disque de stator a une épaisseur constante.In some embodiments, the stator comprises at least one stator disk, an axial face of the stator disk, facing the concave axial face of the rotor disk, being convex and of complementary shape to the concave axial face of the rotor disk, such that an air gap between the concave axial face of the rotor disk and the convex axial face of the stator disk has a constant thickness.

Lorsque la face axiale concave du disque de rotor est conique, par exemple, la face axiale convexe du disque de stator est également conique de forme complémentaire à la face axiale concave du disque de rotor, de manière à ce que ladite face axiale convexe du disque de stator soit logée dans la cavité ouverte formée par la face axiale concave du disque de rotor et épouse la forme de cette dernière. L’entrefer, c’est-à-dire l’espace entre la face axiale du disque de rotor et la face axiale du disque de stator, est ainsi constant, ce qui permet de conserver un niveau de concentration de flux magnétique constant dans ledit entrefer et d’améliorer davantage les performances du moteur électrique.When the concave axial face of the rotor disk is conical, for example, the convex axial face of the stator disk is also conical with a shape complementary to the concave axial face of the rotor disk, such that said convex axial face of the stator disk is housed in the open cavity formed by the concave axial face of the rotor disk and matches the shape of the latter. The air gap, i.e. the space between the axial face of the rotor disk and the axial face of the stator disk, is thus constant, which makes it possible to maintain a constant level of magnetic flux concentration in said air gap and to further improve the performance of the electric motor.

Dans certains modes de réalisation, la face axiale concave du disque de rotor est une première face axiale, et le disque de stator est un premier disque de stator, le disque de rotor comprenant une deuxième face axiale concave opposée à la première face axiale, et le stator comprenant un deuxième disque de stator, une face axiale du deuxième disque de stator, en vis-à-vis de la deuxième face axiale concave du disque de rotor, étant convexe et de forme complémentaire à la deuxième face axiale concave du disque de rotor, de telle sorte qu’un entrefer entre la deuxième face axiale concave du disque de rotor et la face axiale convexe du deuxième disque de stator a une épaisseur constante.In some embodiments, the concave axial face of the rotor disk is a first axial face, and the stator disk is a first stator disk, the rotor disk comprising a second concave axial face opposite the first axial face, and the stator comprising a second stator disk, an axial face of the second stator disk, opposite the second concave axial face of the rotor disk, being convex and of complementary shape to the second concave axial face of the rotor disk, such that an air gap between the second concave axial face of the rotor disk and the convex axial face of the second stator disk has a constant thickness.

On comprend que selon ce mode de réalisation, le disque de rotor est pris en sandwich entre deux disques de stator. Le disque de rotor comprend ainsi deux faces axiales opposées axialement l’une de l’autre, chacune d’elles étant concave de manière à loger la face axiale convexe du premier disque de stator, et la face axiale convexe du deuxième disque de stator respectivement. L’agencement selon le présent exposé permet ainsi d’améliorer les performances d’un moteur électrique présentant une telle architecture.It is understood that according to this embodiment, the rotor disk is sandwiched between two stator disks. The rotor disk thus comprises two axial faces axially opposite one another, each of them being concave so as to accommodate the convex axial face of the first stator disk, and the convex axial face of the second stator disk respectively. The arrangement according to the present disclosure thus makes it possible to improve the performance of an electric motor having such an architecture.

Dans certains modes de réalisation, le stator comprend un unique disque de stator ayant deux faces axiales planes, le disque de rotor est un premier disque de rotor, le rotor comprenant un deuxième disque de rotor ayant une face axiale concave, le premier disque de rotor et le deuxième disque de rotor ayant en outre chacun une face axiale plane, opposée à la face axiale concave, en vis-à-vis d’une des faces axiales planes du disque de stator.In some embodiments, the stator comprises a single stator disk having two planar axial faces, the rotor disk is a first rotor disk, the rotor comprising a second rotor disk having a concave axial face, the first rotor disk and the second rotor disk each further having a planar axial face, opposite the concave axial face, facing one of the planar axial faces of the stator disk.

On comprend que selon ce mode de réalisation, le disque de stator est pris en sandwich entre deux disques de rotors. Le disque de stator comprend ainsi deux faces axiales opposées axialement l’une de l’autre, chacune d’elles étant plane et en vis-à-vis de la face axiale plane du premier et du deuxième disque de rotor respectivement, de manière à former ainsi un entrefer plan et constant de part et d’autre du stator. La face axiale opposée du premier et du deuxième disque de rotor est concave, ce qui permet d’obtenir les effets précités liés à la concentration des flux magnétiques. L’agencement selon le présent exposé permet ainsi d’améliorer les performances d’un moteur électrique présentant une telle architecture.It is understood that according to this embodiment, the stator disk is sandwiched between two rotor disks. The stator disk thus comprises two axial faces axially opposite one another, each of them being flat and facing the flat axial face of the first and second rotor disks respectively, so as to thus form a flat and constant air gap on either side of the stator. The opposite axial face of the first and second rotor disks is concave, which makes it possible to obtain the aforementioned effects related to the concentration of magnetic fluxes. The arrangement according to the present disclosure thus makes it possible to improve the performance of an electric motor having such an architecture.

Dans certains modes de réalisation, le disque de rotor comprend une matrice de maintien apte à maintenir en position les aimants et les pièces ferromagnétiques.In some embodiments, the rotor disk includes a holding die capable of holding the magnets and ferromagnetic parts in position.

La matrice de maintien est de préférence amagnétique. De manière alternative, elle pourrait être ferromagnétique et de fine épaisseur pour limiter les fuites de flux à l’intérieur du rotor. La matrice de maintien agit comme support mécanique pour les pièces ferromagnétiques et les aimants, et peut être par exemple, mais de manière non limitative, en matériau polymère, en aluminium, ou en forme de nid d’abeille.The holding matrix is preferably non-magnetic. Alternatively, it could be ferromagnetic and of thin thickness to limit flux leakage inside the rotor. The holding matrix acts as a mechanical support for the ferromagnetic parts and the magnets, and can be for example, but not limited to, made of polymer material, aluminum, or honeycomb-shaped.

Dans certains modes de réalisation, une distance entre deux aimants adjacents est nulle ou constante depuis le diamètre interne vers le diamètre externe.In some embodiments, a distance between two adjacent magnets is zero or constant from the inner diameter to the outer diameter.

On comprend que les aimants adjacents peuvent être en contact les uns avec les autres sur toute leur longueur radiale, de l’extrémité radialement interne à l’extrémité radialement externe, ou être légèrement espacés les uns des autres par exemple d’une distance inférieure à 5 mm, l’espacement étant constant sur toute leur longueur radiale. Cela permet de maintenir encore plus efficacement une concentration de flux magnétique constante sur tout le rayon du disque de rotor.It is understood that adjacent magnets may be in contact with each other over their entire radial length, from the radially inner end to the radially outer end, or be slightly spaced apart from each other by, for example, a distance of less than 5 mm, the spacing being constant over their entire radial length. This makes it possible to maintain even more effectively a constant magnetic flux concentration over the entire radius of the rotor disk.

Dans certains modes de réalisation, le disque de rotor est formé de telle sorte à vérifier la relation E2=E1*(De/Di), où E1 et E2 sont les épaisseurs du disque de rotor au niveau du diamètre interne et externe respectivement.In some embodiments, the rotor disk is formed such that the relationship E2=E1*(De/Di) is satisfied, where E1 and E2 are the thicknesses of the rotor disk at the inner and outer diameter respectively.

La géométrie du disque de rotor ainsi définie permet d’améliorer le maintien d’un niveau de concentration de flux magnétique constant dans l’entrefer et d’améliorer davantage les performances du moteur électrique.The rotor disk geometry thus defined makes it possible to improve the maintenance of a constant level of magnetic flux concentration in the air gap and to further improve the performance of the electric motor.

Dans certains modes de réalisation, les aimants sont agencés autour de l’axe central de manière à ce que les polarités d’au moins deux aimants adjacents soient orientées différemment l’une de l’autre, de telle sorte à alterner l’orientation des flux magnétiques induits entre lesdits aimants adjacents.In some embodiments, the magnets are arranged about the central axis such that the polarities of at least two adjacent magnets are oriented differently from each other, such as to alternate the orientation of the magnetic fluxes induced between said adjacent magnets.

Deux aimants adjacents agencés de manière à ce que leurs polarités soient opposées l’une de l’autre permet de diriger leurs flux magnétiques vers la pièce ferromagnétique en contact avec ces aimants adjacents, et de concentrer ainsi les flux magnétiques dans ladite pièce ferromagnétique. Cet agencement, combiné à la forme concave du disque de rotor, permet d’améliorer davantage les effets précités de concentration des flux magnétiques dans l’entrefer, et donc les performances du moteur électrique.Two adjacent magnets arranged so that their polarities are opposite each other allows their magnetic fluxes to be directed towards the ferromagnetic part in contact with these adjacent magnets, and thus to concentrate the magnetic fluxes in said ferromagnetic part. This arrangement, combined with the concave shape of the rotor disk, allows the aforementioned effects of concentrating the magnetic fluxes in the air gap to be further improved, and therefore the performance of the electric motor.

Le présent exposé concerne également un moteur intelligent comprenant au moins un module électrique de puissance comprenant un moteur électrique selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, et deux unités électroniques de commande disposées de part et d’autre du moteur électrique.The present disclosure also relates to an intelligent motor comprising at least one electric power module comprising an electric motor according to any one of the preceding embodiments, and two electronic control units arranged on either side of the electric motor.

Les moteurs de type intelligent (ou « smart motor » en anglais) comprennent leur propre électronique de commande, et présente une forme globalement parallélépipédique. Le moteur électrique défini précédemment est plus compact grâce à la forme concave de son disque de rotor, ce qui permet son intégration plus aisée dans un tel moteur intelligent.Smart motors include their own control electronics and have a generally parallelepiped shape. The electric motor defined above is more compact thanks to the concave shape of its rotor disk, which allows for easier integration into such a smart motor.

L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :The invention and its advantages will be better understood upon reading the detailed description given below of different embodiments of the invention given as non-limiting examples. This description refers to the appended pages of figures, in which:

FIG. 1LaFIG. 1représente schématiquement en perspective différentes architectures de moteurs électriques à flux axial selon l’art antérieur, FIG. 1 There FIG. 1 schematically represents in perspective different architectures of axial flux electric motors according to the prior art,

FIG. 2LaFIG. 2représente schématiquement en perspective un moteur électrique à flux axial selon l’art antérieur, et une vue en coupe radiale partielle, selon un plan de coupe courbe, dudit moteur électrique, FIG. 2 There FIG. 2 schematically represents in perspective an axial flux electric motor according to the prior art, and a partial radial sectional view, along a curved sectional plane, of said electric motor,

FIG. 3LaFIG. 3représente une vue de face d’un disque de rotor du moteur de laFIG. 1, FIG. 3 There FIG. 3 represents a front view of a rotor disk of the engine of the FIG. 1 ,

FIG. 4LaFIG. 4représente une vue en coupe radiale d’un moteur électrique à flux axial selon l’art antérieur au niveau du diamètre interne (à gauche) et du diamètre externe (à droite), FIG. 4 There FIG. 4 represents a radial sectional view of an axial flux electric motor according to the prior art at the level of the internal diameter (left) and the external diameter (right),

FIG. 5LaFIG. 5représente schématiquement en perspective une vue éclatée d’un moteur électrique à flux axial selon un premier mode de réalisation de l’invention, FIG. 5 There FIG. 5 schematically represents in perspective an exploded view of an axial flux electric motor according to a first embodiment of the invention,

FIG. 6LaFIG. 6représente schématiquement une vue en coupe axiale du moteur électrique de laFIG. 5, FIG. 6 There FIG. 6 schematically represents an axial sectional view of the electric motor of the FIG. 5 ,

FIG. 7LaFIG. 7représente une vue en coupe radiale du moteur électrique de laFIG. 5au niveau du diamètre interne (à gauche) et du diamètre externe (à droite), FIG. 7 There FIG. 7 represents a radial sectional view of the electric motor of the FIG. 5 at the internal diameter (left) and external diameter (right),

FIG. 8LaFIG. 8représente en perspective différents exemples d’aimants de rotor du moteur selon l’invention, FIG. 8 There FIG. 8 represents in perspective different examples of rotor magnets of the motor according to the invention,

FIG. 9LaFIG. 9représente schématiquement les dimensions du disque de rotor du moteur selon l’invention, dans une vue en coupe axiale du disque de rotor, FIG. 9 There FIG. 9 schematically represents the dimensions of the rotor disk of the motor according to the invention, in an axial sectional view of the rotor disk,

FIG. 10LaFIG. 10représente une vue en coupe radiale d’un disque de rotor selon un exemple modifié du premier mode de réalisation de l’invention, FIG. 10 There FIG. 10 represents a radial sectional view of a rotor disk according to a modified example of the first embodiment of the invention,

FIG. 11LaFIG. 11représente schématiquement différents exemples de formes et d’agencement d’aimants d’un rotor de moteur électrique selon l’invention, FIG. 11 There FIG. 11 schematically represents different examples of shapes and arrangements of magnets of an electric motor rotor according to the invention,

FIG. 12LaFIG. 12représente schématiquement une vue en coupe axiale d’un moteur électrique à flux axial selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, FIG. 12 There FIG. 12 schematically represents an axial sectional view of an axial flux electric motor according to a second embodiment of the invention,

FIG. 13LaFIG. 13représente schématiquement un moteur intelligent comprenant un moteur électrique à flux axial selon l’invention, FIG. 13 There FIG. 13 schematically represents an intelligent motor comprising an axial flux electric motor according to the invention,

FIG. 14LaFIG. 14représente différents exemples d’agencements du moteur intelligent de laFIG. 13. FIG. 14 There FIG. 14 represents different examples of arrangements of the intelligent engine of the FIG. 13 .

Dans la suite de l’exposé, les termes « direction axiale », « direction radiale » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe central X du moteur électrique 1, 1’, qui est également l’axe de rotation du rotor autour duquel tourne ce dernier.In the remainder of the description, the terms “axial direction”, “radial direction” and their derivatives are defined in relation to the central axis X of the electric motor 1, 1’, which is also the axis of rotation of the rotor around which the latter turns.

Les figures 1 à 3 représentent des moteurs électriques à flux axial 1’ selon l’art antérieur.Figures 1 to 3 represent axial flux electric motors 1’ according to the prior art.

LaFIG. 1représente différents exemples d’architectures de moteurs électriques à flux axial 1’ (ci-après nommé plus simplement « moteur 1’ »). Un moteur 1’ comprend un rotor 10 et un stator 20, chacun comprenant un ou plusieurs disque(s) de rotor et de stator respectivement.There FIG. 1 depicts various examples of axial flux electric motor architectures 1' (hereinafter simply referred to as "motor 1'"). A motor 1' comprises a rotor 10 and a stator 20, each comprising one or more rotor and stator disks respectively.

Sur l’exemple a) de laFIG. 1, le rotor 10 comprend un unique disque de rotor 12, et le stator 20 comprend un unique disque de stator 22 disposé axialement en vis-à-vis du disque de rotor 12. En particulier, une face axiale 121 du disque de rotor 12 est en vis-à-vis d’une face axiale 221 du disque de stator 22.In example a) of the FIG. 1 , the rotor 10 comprises a single rotor disk 12, and the stator 20 comprises a single stator disk 22 arranged axially facing the rotor disk 12. In particular, an axial face 121 of the rotor disk 12 faces an axial face 221 of the stator disk 22.

Sur l’exemple b) de laFIG. 1, le stator 20 comprend un unique disque de stator 22, et le rotor 10 comprend deux disques de rotor 12a et 12b disposés axialement de part et d’autre du disque de stator 22.On example b) of the FIG. 1 , the stator 20 comprises a single stator disk 22, and the rotor 10 comprises two rotor disks 12a and 12b arranged axially on either side of the stator disk 22.

Sur l’exemple c) de laFIG. 1, le rotor 10 comprend un unique disque de rotor 12, et le stator 20 comprend deux disques de stator 22a et 22b disposés axialement de part et d’autre du disque de rotor 12.In example c) of the FIG. 1 , the rotor 10 comprises a single rotor disk 12, and the stator 20 comprises two stator disks 22a and 22b arranged axially on either side of the rotor disk 12.

Sur l’exemple d) de laFIG. 1, le rotor 10 comprend trois disques de rotor 12a, 12b, 12c, et le stator 20 comprend deux disques de stator 22a et 22b. Le premier disque de stator 22a est disposé axialement entre le premier disque de rotor 12a et le deuxième disque de rotor 12b, et le deuxième disque de stator 22b est disposé axialement entre le deuxième disque de rotor 12b et le troisième disque de rotor 12c.On example d) of the FIG. 1 , the rotor 10 comprises three rotor disks 12a, 12b, 12c, and the stator 20 comprises two stator disks 22a and 22b. The first stator disk 22a is axially disposed between the first rotor disk 12a and the second rotor disk 12b, and the second stator disk 22b is axially disposed between the second rotor disk 12b and the third rotor disk 12c.

Quelle que soit l’architecture du moteur 1’, le stator comprend une pluralité d’encoches 23 logeant des bobinages électriques 24 (non représentés sur laFIG. 1), constitués typiquement de fils de cuivre. Le rotor 10 comprend des aimants permanents 14 (ci-après nommé plus simplement « aimants 14 ») s’étendant chacun radialement entre l’extrémité radialement interne, correspondant au diamètre interne Di du disque de rotor 12 et l’extrémité radialement externe, correspondant au diamètre externe De, comme illustré sur laFIG. 3représentant une vue de face, parallèle à l’axe central X, d’un disque de rotor 12 seul. Les aimants 14 sont répartis, de préférence à intervalles réguliers, sur la première face axiale 121 et/ou la deuxième face axiale 122 du disque de rotor 12 autour de l’axe central X. On notera que les aimants 14 ne s’étendent pas nécessairement depuis l’extrémité interne Di jusqu’à l’extrémité externe De, mais s’étendent radialement entre ces extrémités, une portion du matériau 13 portant les aimants 14 s’étendant radialement au-dessus et au-dessous des aimants 14.Whatever the architecture of the motor 1', the stator comprises a plurality of notches 23 housing electrical windings 24 (not shown in the FIG. 1 ), typically made of copper wires. The rotor 10 comprises permanent magnets 14 (hereinafter simply referred to as “magnets 14”) each extending radially between the radially inner end, corresponding to the inner diameter Di of the rotor disk 12 and the radially outer end, corresponding to the outer diameter De, as illustrated in the FIG. 3 representing a front view, parallel to the central axis X, of a rotor disk 12 alone. The magnets 14 are distributed, preferably at regular intervals, on the first axial face 121 and/or the second axial face 122 of the rotor disk 12 around the central axis X. It will be noted that the magnets 14 do not necessarily extend from the inner end Di to the outer end De, but extend radially between these ends, a portion of the material 13 carrying the magnets 14 extending radially above and below the magnets 14.

LaFIG. 2à gauche est une vue schématique éclatée et en perspective d’un moteur 1’ selon l’exemple d’agencement c) de laFIG. 1. L’image à droite de laFIG. 2représente une coupe radiale partielle du moteur 1’ de l’image de gauche. Cette coupe radiale est prise dans un plan de coupe P, qui est un plan courbe suivant le rayon de courbure des disques 12, 22a, 22b et étant disposé à une position radiale donnée le long du rayon du moteur 1’. Le plan P, repéré en pointillés sur laFIG. 2, s’étend d’une part axialement, et d’autre part circonférenciellement autour de l’axe central X, sur une portion de la circonférence du moteur 1’. Dans la suite de la description, par « coupe radiale » on comprend une coupe prise dans un plan de coupe courbe correspondant à la définition ci-dessus, à une position donnée le long du rayon du moteur 1’.There FIG. 2 on the left is an exploded schematic and perspective view of an engine 1' according to the arrangement example c) of the FIG. 1 . The image on the right of the FIG. 2 represents a partial radial section of the engine 1' of the left image. This radial section is taken in a cutting plane P, which is a curved plane following the radius of curvature of the disks 12, 22a, 22b and being arranged at a given radial position along the radius of the engine 1'. The plane P, marked in dotted lines on the FIG. 2 , extends on the one hand axially, and on the other hand circumferentially around the central axis X, over a portion of the circumference of the motor 1'. In the remainder of the description, by "radial section" is meant a section taken in a curved section plane corresponding to the definition above, at a given position along the radius of the motor 1'.

Dans cet exemple, le disque de rotor 12 comprend un matériau 13 amagnétique, portant et maintenant en position les aimants 14. La première face axiale 121 du disque de rotor 12 est axialement en vis-à-vis de la face axiale 221 du disque de stator 22b, de manière à former un entrefer E entre le disque de rotor 12 et le disque de stator 22b. De même, la deuxième face axiale 122 du disque de rotor 12 est axialement en vis-à-vis de la face axiale 222 du disque de stator 22a, de manière à former un entrefer équivalent entre le disque de rotor 12 et le disque de stator 22a.In this example, the rotor disk 12 comprises a non-magnetic material 13, supporting and holding in position the magnets 14. The first axial face 121 of the rotor disk 12 is axially facing the axial face 221 of the stator disk 22b, so as to form an air gap E between the rotor disk 12 and the stator disk 22b. Similarly, the second axial face 122 of the rotor disk 12 is axially facing the axial face 222 of the stator disk 22a, so as to form an equivalent air gap between the rotor disk 12 and the stator disk 22a.

Les flèches sur les aimants 14 représentent l’orientation polaire de chacun des aimants 14. L’orientation alternée des aimants permet de créer, avec les bobinages électriques 24 du stator 20, des lignes de flux magnétiques entre le rotor 10 et le stator 20. On notera que par convention, sur laFIG. 2et les suivantes, les aimants 14 orientés dans un sens donné sont représentés hachurés, et les aimants 14 orientés dans le sens opposé ne sont pas hachurés.The arrows on the magnets 14 represent the polar orientation of each of the magnets 14. The alternating orientation of the magnets makes it possible to create, with the electrical windings 24 of the stator 20, lines of magnetic flux between the rotor 10 and the stator 20. It will be noted that by convention, on the FIG. 2 and the following, the magnets 14 oriented in a given direction are shown hatched, and the magnets 14 oriented in the opposite direction are not hatched.

LaFIG. 4représente, à gauche, une coupe radiale prise à proximité du diamètre radialement interne Di d’un moteur 1’ selon l’art antérieur, et à droite, une coupe radiale prise à proximité du diamètre radialement externe De de ce même moteur 1’. On notera que cet exemple, correspondant à l’architecture c) décrite ci-dessus, diffère de l’exemple précédent en ce que le disque de rotor 12 comprend des pièces ferromagnétiques 13 disposées de manière alternée avec les aimants 14, et qui permettent de conduire ou de concentrer le flux magnétique vers le stator, plus précisément vers les disques de stator 22a, 22b. Chaque pièce ferromagnétique 13 est formée et agencée de manière à être en contact avec deux aimants 14 adjacents, en épousant la forme de ces aimants (moyennant la présence d’un élément mécanique tel que de la colle, non représentée).There FIG. 4 represents, on the left, a radial section taken near the radially internal diameter Di of a motor 1' according to the prior art, and on the right, a radial section taken near the radially external diameter De of this same motor 1'. It will be noted that this example, corresponding to the architecture c) described above, differs from the previous example in that the rotor disk 12 comprises ferromagnetic parts 13 arranged alternately with the magnets 14, and which make it possible to conduct or concentrate the magnetic flux towards the stator, more precisely towards the stator disks 22a, 22b. Each ferromagnetic part 13 is formed and arranged so as to be in contact with two adjacent magnets 14, by matching the shape of these magnets (by means of the presence of a mechanical element such as glue, not shown).

Compte tenu de la forme d’un disque, les encoches 23, rapprochées les unes des autres à proximité du diamètre interne Di, s’éloignent peu à peu à mesure que l’on s’éloigne de l’axe central X radialement vers l’extérieur. Ainsi, à proximité du diamètre externe De, les encoches 23, et par conséquent les bobinages 24, sont plus éloignés les uns des autres et moins densément répartis qu’à proximité du diamètre interne Di, comme illustré sur laFIG. 4.Given the shape of a disk, the notches 23, close to each other near the internal diameter Di, gradually move away from each other as one moves away from the central axis X radially outwards. Thus, near the external diameter De, the notches 23, and consequently the windings 24, are further away from each other and less densely distributed than near the internal diameter Di, as illustrated in the FIG. 4 .

De même, Les aimants 14, proches, voire au contact les uns des autres à proximité du diamètre interne Di, tendent à s’éloigner les uns des autres à mesure qu’on se rapproche du diamètre externe De. A l’inverse, la largeur L des pièces ferromagnétiques 13, du fait de l’espacement entre deux aimants 14 adjacents, tend à augmenter.Similarly, the magnets 14, close to, or even in contact with each other near the internal diameter Di, tend to move away from each other as they approach the external diameter De. Conversely, the width L of the ferromagnetic parts 13, due to the spacing between two adjacent magnets 14, tends to increase.

Par conséquent, la longueur curviligne c de sortie (ou d’entrée selon l’orientation des aimants) du champ au niveau des aimants 14 adjacents, dont le sens de polarité est inversé, devient plus faible que la largueur L de la pièce ferromagnétique 13 du côté de l’entrefer F. La longueur curviligne c est représentée en traits gras sur laFIG. 4, et les lignes de champs sont représentées en traits interrompus. Ainsi, la concentration du flux magnétique dirigé par deux aimants 14 adjacents vers la pièce ferromagnétique 13, qui elle-même dirige ce flux vers l’entrefer F, tend à diminuer à mesure que l’on s’éloigne radialement vers l’extérieur.Consequently, the curvilinear length c of the output (or input depending on the orientation of the magnets) of the field at the adjacent magnets 14, whose polarity direction is reversed, becomes smaller than the width L of the ferromagnetic part 13 on the side of the air gap F. The curvilinear length c is shown in bold lines on the FIG. 4 , and the field lines are shown in broken lines. Thus, the concentration of the magnetic flux directed by two adjacent magnets 14 towards the ferromagnetic part 13, which itself directs this flux towards the air gap F, tends to decrease as one moves away radially towards the outside.

Par ailleurs, le fait d’augmenter la largeur des aimants 14 en se rapprochant du diamètre externe De impliquerait une diminution de la largeur L de la pièce ferromagnétique 13, et donc une diminution de l’effet d’interaction avec le champ statorique, les bobinages 24 étant eux-mêmes plus éloignés les uns des autres à proximité du diamètre externe De.Furthermore, increasing the width of the magnets 14 by approaching the external diameter De would imply a reduction in the width L of the ferromagnetic part 13, and therefore a reduction in the interaction effect with the stator field, the windings 24 themselves being further away from each other near the external diameter De.

Le moteur 1 selon l’invention, décrit en référence aux figures 5 à 14, permet de surmonter au moins en partie ces inconvénients.The engine 1 according to the invention, described with reference to FIGS. 5 to 14, makes it possible to overcome these drawbacks at least in part.

LaFIG. 5représente schématiquement une vue en perspective éclatée d’un moteur à flux axial 1 selon un premier mode de réalisation, correspondant à l’architecture c) de laFIG. 1. LaFIG. 6représente schématiquement une vue en coupe du moteur 1, dans un plan de coupe parallèle à l’axe central X et comprenant l’axe central X.There FIG. 5 schematically represents an exploded perspective view of an axial flux motor 1 according to a first embodiment, corresponding to the architecture c) of the FIG. 1 . There FIG. 6 schematically represents a sectional view of the engine 1, in a sectional plane parallel to the central axis X and including the central axis X.

Le moteur 1 de l’invention diffère du moteur 1’ de l’art antérieur notamment en ce que les faces axiales du disque de rotor 12 ne sont pas planes, mais sont concaves, dans cet exemple coniques concaves. Plus précisément, dans ce mode de réalisation appliqué à l’architecture c), le disque de rotor 12 comprend une première face axiale 121 conique concave, et une deuxième face axiale 122 conique concave également.The motor 1 of the invention differs from the motor 1' of the prior art in particular in that the axial faces of the rotor disk 12 are not flat, but are concave, in this example concave conical. More precisely, in this embodiment applied to architecture c), the rotor disk 12 comprises a first concave conical axial face 121, and a second concave conical axial face 122.

Par conséquent, l’épaisseur du disque de rotor 12 dans la direction axiale augmente, notamment augmente linéairement, du diamètre interne Di vers le diamètre externe De. En particulier, une épaisseur E1 du disque de rotor 12 au niveau du diamètre interne Di est plus faible qu’une épaisseur E2 du disque de rotor 12 au niveau du diamètre externe De (FIG. 7).Therefore, the thickness of the rotor disk 12 in the axial direction increases, in particular increases linearly, from the inner diameter Di to the outer diameter De. In particular, a thickness E1 of the rotor disk 12 at the inner diameter Di is smaller than a thickness E2 of the rotor disk 12 at the outer diameter De ( FIG. 7 ).

Par ailleurs, chacun du premier et du deuxième disque de stator 22a, 22b comprend une face axiale 221, 222 conique convexe, les faces axiales 221, 222 étant disposées en vis-à-vis des faces axiales 121, 122 respectivement du disque de rotor 12. Les faces axiales 221, 222 coniques convexes des disques de stator 22a, 22b sont de préférence de forme complémentaire aux faces axiales 121, 122 coniques concaves du disque de rotor 12, de manière à ce que les disques de stator 22a, 22b puissent s’imbriquer aisément dans le disque de rotor 12, et à ce que les entrefers ainsi formés de part et d’autre du disque de rotor 12 aient une épaisseur constante sur toute la surface du disque.Furthermore, each of the first and second stator disks 22a, 22b comprises a convex conical axial face 221, 222, the axial faces 221, 222 being arranged opposite the axial faces 121, 122 respectively of the rotor disk 12. The convex conical axial faces 221, 222 of the stator disks 22a, 22b are preferably of a shape complementary to the concave conical axial faces 121, 122 of the rotor disk 12, so that the stator disks 22a, 22b can easily fit into the rotor disk 12, and so that the air gaps thus formed on either side of the rotor disk 12 have a constant thickness over the entire surface of the disk.

On notera que, bien que les faces axiales des disques de stator 22a, 22b, opposées aux faces axiales 221, 222, soient concaves sur laFIG. 6, cette représentation n’est pas limitative, ces faces axiales pouvant être planes sans sortir du cadre de l’invention, les disques de stator 22a, 22b étant dans ce cas plus épais vers le diamètre interne Di que vers le diamètre externe De.It will be noted that, although the axial faces of the stator disks 22a, 22b, opposite the axial faces 221, 222, are concave on the FIG. 6 , this representation is not limiting, these axial faces can be flat without departing from the scope of the invention, the stator disks 22a, 22b being in this case thicker towards the internal diameter Di than towards the external diameter De.

L’extrémité radialement interne Di du disque de rotor 12 peut en outre être fixée à une roue mécanique amagnétique 40 solidaire d’un arbre rotatif 30 creux, coaxial avec l’axe central X. L’arbre rotatif 30 peut être mobile en rotation par rapport au stator 20 par l’intermédiaire de paliers 50 tels que des roulements à bille. On notera que le bobinage électrique 24 n’est pas représenté sur laFIG. 5.The radially inner end Di of the rotor disk 12 may further be fixed to a non-magnetic mechanical wheel 40 secured to a hollow rotating shaft 30, coaxial with the central axis X. The rotating shaft 30 may be movable in rotation relative to the stator 20 by means of bearings 50 such as ball bearings. It will be noted that the electrical winding 24 is not shown in the FIG. 5 .

Selon l’invention, les aimants 14 ont une forme évasée, typiquement conique ou tronconique, depuis le diamètre interne Di vers le diamètre externe De, suivant la forme évasée du disque de rotor 12. LaFIG. 8représente en perspective des exemples d’aimants 14 seuls de forme tronconique, de section circulaire. Cet exemple n’est pas limitatif, les aimants 14 pourraient avoir une forme évasée différente sans sortir du cadre l’invention, par exemple pyramidale de section carrée, ou de section oblongue.According to the invention, the magnets 14 have a flared shape, typically conical or truncated, from the internal diameter Di to the external diameter De, following the flared shape of the rotor disk 12. The FIG. 8 represents in perspective examples of magnets 14 alone of truncated cone shape, of circular section. This example is not limiting, the magnets 14 could have a different flared shape without departing from the scope of the invention, for example pyramidal of square section, or of oblong section.

Par ailleurs, Les aimants 14 peuvent être fabriqués de différentes manières. Par exemple, ils peuvent être pleins comme représente sur l’exemple a) de laFIG. 8, ou segmentés en étant composés d’un nombre important de morceaux d’aimants isolés entre eux et concaténés. Sur l’exemple de la figure b), l’aimant 14 est segmenté longitudinalement en une pluralité de portions 141 longitudinales d’aimants concaténés, et sur l’exemple de la figure c), l’aimant 14 est segmenté transversalement en une pluralité de portions 142 transversales d’aimants concaténés. De manière alternative, les aimants 14 peuvent être segmentés à la fois longitudinalement et transversalement, c’est-à-dire une segmentation avec une composante longitudinale et une composante transversale.Furthermore, the magnets 14 can be manufactured in different ways. For example, they can be solid as shown in example a) of the FIG. 8 , or segmented by being composed of a significant number of pieces of magnets isolated from each other and concatenated. In the example of figure b), the magnet 14 is segmented longitudinally into a plurality of longitudinal portions 141 of concatenated magnets, and in the example of figure c), the magnet 14 is segmented transversely into a plurality of transverse portions 142 of concatenated magnets. Alternatively, the magnets 14 can be segmented both longitudinally and transversely, that is to say a segmentation with a longitudinal component and a transverse component.

LaFIG. 7représente une coupe radiale du moteur 1 à proximité du diamètre interne Di (à gauche) ou au niveau du diamètre interne Di, et à proximité du diamètre externe De (à droite) ou au niveau du diamètre externe De. Compte tenu de la forme évasée du disque de rotor 12 et notamment des aimants 14, un espace entre deux aimants 14 adjacents reste constant, voire nul comme illustré sur laFIG. 7, depuis le diamètre interne Di jusqu’au diamètre externe De.There FIG. 7 represents a radial section of the motor 1 near the internal diameter Di (on the left) or at the level of the internal diameter Di, and near the external diameter De (on the right) or at the level of the external diameter De. Given the flared shape of the rotor disk 12 and in particular of the magnets 14, a space between two adjacent magnets 14 remains constant, or even zero as illustrated in the FIG. 7 , from the internal diameter Di to the external diameter De.

Dans la vue en coupe radiale de laFIG. 7, les aimants 14 adjacents définissent un contour curviligne c repéré en gras sur laFIG. 7, créant un logement ouvert dans lequel est disposé une pièce ferromagnétique 13, cette dernière remplissant ainsi ledit logement en étant au contact avec chacun de ces deux aimants 14 adjacents. On notera par ailleurs que dans cette vue en coupe radiale, la face de la pièce ferromagnétique 13 délimitant l’entrefer F est plane.In the radial sectional view of the FIG. 7 , the adjacent magnets 14 define a curvilinear contour c marked in bold on the FIG. 7 , creating an open housing in which a ferromagnetic part 13 is arranged, the latter thus filling said housing while being in contact with each of these two adjacent magnets 14. It will also be noted that in this radial sectional view, the face of the ferromagnetic part 13 delimiting the air gap F is flat.

Par ailleurs, les aimants 14 adjacents sont orientés de manière à ce que leurs polarités soient opposées les unes par rapport aux autres. Cela permet de diriger leurs flux magnétiques vers la pièce ferromagnétique 13 en contact avec ces aimants 14 adjacents, et de concentrer ainsi les flux magnétiques dans ladite pièce ferromagnétique 13.Furthermore, the adjacent magnets 14 are oriented so that their polarities are opposite to each other. This makes it possible to direct their magnetic fluxes towards the ferromagnetic part 13 in contact with these adjacent magnets 14, and thus to concentrate the magnetic fluxes in said ferromagnetic part 13.

Cet agencement permet de créer une concentration de flux sensiblement constante depuis le diamètre interne Di vers le diamètre externe De. En effet, la longueur du contour curviligne c de sortie du champ magnétique au niveau des aimants 14 adjacents est plus grande que la largueur L de la pièce ferromagnétique 13 du côté de l’entrefer F et ce, sur tout le rayon du disque de rotor 12 entre le diamètre interne Di et le diamètre externe De. Le champ magnétique ainsi créé par la pièce ferromagnétique 13, agissant alors elle-même comme un aimant, est plus important que le flux qui sortirait d’un aimant 14 seul.This arrangement makes it possible to create a substantially constant flux concentration from the internal diameter Di to the external diameter De. Indeed, the length of the curvilinear contour c of the magnetic field output at the adjacent magnets 14 is greater than the width L of the ferromagnetic part 13 on the side of the air gap F and this, over the entire radius of the rotor disk 12 between the internal diameter Di and the external diameter De. The magnetic field thus created by the ferromagnetic part 13, then acting itself as a magnet, is greater than the flux which would exit from a magnet 14 alone.

La forme conique concave du disque de rotor 12 permet une augmentation de la longueur active du moteur 1, comprenant les aimants 14 et les pièces ferromagnétiques 13, par rapport à un moteur à flux axial à épaisseur de rotor constante. Cette augmentation de la longueur active permet d’augmenter la performance en couple du moteur, d’un facteur de 2 à 5% environ.The concave conical shape of the rotor disk 12 allows an increase in the active length of the motor 1, including the magnets 14 and the ferromagnetic parts 13, compared to an axial flux motor with constant rotor thickness. This increase in the active length allows the torque performance of the motor to be increased by a factor of approximately 2 to 5%.

Le facteur de forme géométrique du disque de rotor 12 peut être défini par les règles géométriques représentées sur laFIG. 9. En particulier, afin de maintenir le niveau de concentration du flux magnétique constant radialement, l’épaisseur E2 du disque de rotor 12 au niveau du diamètre externe De est proportionnelle à l’épaisseur E1 du disque de rotor 12 au niveau du diamètre interne Di, du facteur du rapport entre le diamètre externe De sur le diamètre interne Di, en d’autres termes E2=E1*(De/Di).The geometric form factor of the rotor disk 12 can be defined by the geometric rules shown in the FIG. 9 . In particular, in order to maintain the level of concentration of the magnetic flux constant radially, the thickness E2 of the rotor disk 12 at the external diameter De is proportional to the thickness E1 of the rotor disk 12 at the internal diameter Di, by the factor of the ratio between the external diameter De and the internal diameter Di, in other words E2=E1*(De/Di).

LaFIG. 10représente une coupe radiale d’un exemple alternatif, dans lequel le disque de rotor 12 comprend une matrice de maintien 15 permettant de maintenir mécaniquement en position les aimants 14 et les pièces ferromagnétiques 13. La matrice de maintien 15 peut être magnétique ou amagnétique. On notera qu’en cas de présence d’une telle matrice 15, les valeurs E2 et E1 dans l’expression du facteur de forme du paragraphe précédent, sont augmentées de la valeur de l’épaisseur de la matrice de maintien 15.ThereFIG. 10represents a radial section of an alternative example, in which the rotor disk 12 comprises a holding matrix 15 for mechanically holding the magnets 14 and the ferromagnetic parts 13 in position. The holding matrix 15 may be magnetic or non-magnetic. It will be noted that in the presence of such a matrix 15, the values E2 and E1 in the expression of the form factor of the previous paragraph, are increased by the value of the thickness of the holding matrix 15.

Par ailleurs, la forme et l’orientation des aimants 14 représentée sur laFIG. 7n’est pas limitative, des agencements différents des aimants 14 permettant la concentration du flux magnétique vers la pièce ferromagnétique 13, pouvant être envisagés. A cet effet, laFIG. 11présente différents exemples de formes et d’agencement des aimants 14 dans le disque de rotor 12.Furthermore, the shape and orientation of the magnets 14 shown in the FIG. 7 is not limiting, different arrangements of the magnets 14 allowing the concentration of the magnetic flux towards the ferromagnetic part 13, can be envisaged. For this purpose, the FIG. 11 shows different examples of shapes and arrangements of the magnets 14 in the rotor disk 12.

En particulier, sur les exemples a), c) et d), les aimants 14 présentent une section circulaire ou sensiblement circulaire, l’orientation des aimants sur l’exemple c) étant différente que sur l’exemple a). Sur l’exemple b), les aimants 14 présentent une section oblongue aux extrémités courbes, correspondant à la configuration de laFIG. 7. Sur l’exemple e), les aimants 14 présentent une section carrée, et sur l’exemple h), les aimants 14 présentent une section rectangulaire, les aimants adjacents sur ce dernier exemple n’étant pas en contact les uns avec les autres. Sur les exemples f) et g), les aimants 14 présentent une section hexagonale, les aimants adjacents étant en contact les uns avec les autres sur l’exemple f), et n’étant pas en contact les uns avec les autres sur l’exemple g).In particular, in examples a), c) and d), the magnets 14 have a circular or substantially circular section, the orientation of the magnets in example c) being different than in example a). In example b), the magnets 14 have an oblong section with curved ends, corresponding to the configuration of the FIG. 7 . In example e), the magnets 14 have a square section, and in example h), the magnets 14 have a rectangular section, the adjacent magnets in the latter example not being in contact with each other. In examples f) and g), the magnets 14 have a hexagonal section, the adjacent magnets being in contact with each other in example f), and not being in contact with each other in example g).

LaFIG. 12représente schématiquement une vue en coupe du moteur 1 selon un exemple alternatif, correspondant à l’architecture b) de laFIG. 1. Dans cette configuration, le stator 20 comprend un unique disque de stator 22, et le rotor 10 comprend deux disques de rotor 12a, 12b disposé axialement de part et d’autre du disque de stator 22.There FIG. 12 schematically represents a sectional view of the engine 1 according to an alternative example, corresponding to architecture b) of the FIG. 1 . In this configuration, the stator 20 comprises a single stator disk 22, and the rotor 10 comprises two rotor disks 12a, 12b arranged axially on either side of the stator disk 22.

Les disques de rotor 12a, 12b comprennent chacun une face axiale plane 120 en vis-à-vis d’une première face axiale 221 et d’une deuxième face axiale 222, respectivement, du disque de stator 22. Une face axiale 121, 122 du premier et du deuxième disque de rotor 12a, 12b respectivement, opposée à la face axiale plane 120, est conique concave.The rotor disks 12a, 12b each comprise a flat axial face 120 facing a first axial face 221 and a second axial face 222, respectively, of the stator disk 22. An axial face 121, 122 of the first and second rotor disks 12a, 12b respectively, opposite the flat axial face 120, is concave conical.

Cet agencement permet d’obtenir les mêmes avantages que l’agencement correspondant à l’architecture c) décrit précédemment.This arrangement provides the same advantages as the arrangement corresponding to architecture c) described above.

En particulier, quelle que soit l’architecture utilisée, pour un couple donné, et en partant de l’hypothèse que le diamètre externe De est le double du diamètre interne Di, la topologie conique concave du disque de rotor 12 permet une réduction d’au moins 15%, voire d’au moins 20%, par exemple de 24%, du diamètre externe total du moteur 1. La réduction du diamètre externe du moteur 1 permet d’utiliser ce dernier, plus compact, dans un moteur intelligent de forme parallélépipédique, habituellement plus adapté au facteur de forme des moteurs thermiques aéronautiques.In particular, whatever the architecture used, for a given torque, and assuming that the external diameter De is twice the internal diameter Di, the concave conical topology of the rotor disk 12 allows a reduction of at least 15%, or even at least 20%, for example 24%, of the total external diameter of the engine 1. The reduction in the external diameter of the engine 1 allows the latter, more compact, to be used in an intelligent parallelepiped-shaped engine, usually more suited to the form factor of aeronautical thermal engines.

LaFIG. 13représente schématiquement en perspective un moteur intelligent 300 comprenant un module électrique de puissance comprenant une portion centrale 310 ayant un moteur électrique 1 tel que décrit précédemment, et deux unités électroniques de commande 320 disposées de part et d’autre de la portion centrale 310.There FIG. 13 schematically represents in perspective an intelligent motor 300 comprising an electric power module comprising a central portion 310 having an electric motor 1 as described previously, and two electronic control units 320 arranged on either side of the central portion 310.

Chaque unité électronique de commande 320 comprend une partie électronique 321, et des ailettes 322 permettant de refroidir la partie électronique 321. Un échangeur 340, comprenant de l’huile de refroidissement, permet de refroidir le moteur électrique 1 disposé dans la portion centrale 310.Each electronic control unit 320 comprises an electronic part 321, and fins 322 for cooling the electronic part 321. An exchanger 340, comprising cooling oil, makes it possible to cool the electric motor 1 arranged in the central portion 310.

Le moteur intelligent 300 comprend en outre un rotor principal 330 portant des pales 332, et étant actionné par le moteur électrique 1 disposé dans la portion centrale 310.The intelligent motor 300 further comprises a main rotor 330 carrying blades 332, and being actuated by the electric motor 1 arranged in the central portion 310.

LaFIG. 14représente schématiquement en perspective différents exemples de moteurs intelligent 300 comprenant un moteur électrique 1 tel que décrit précédemment. L’exemple a) correspond à la configuration décrite ci-dessus en référence à laFIG. 13, dans laquelle le moteur intelligent 300 comprend un unique module électrique de puissance. Dans l’exemple b), le moteur intelligent 300 comprend deux modules électriques de puissance, les deux modules électriques de puissance étant chacun identique au module électrique de puissance décrit ci-dessus en référence à laFIG. 13. Dans l’exemple c), le moteur intelligent 300 comprend trois modules électriques de puissance, les trois modules électriques de puissance étant chacun identique au module électrique de puissance décrit ci-dessus en référence à laFIG. 13 There FIG. 14 schematically represents in perspective different examples of intelligent motors 300 comprising an electric motor 1 as described above. Example a) corresponds to the configuration described above with reference to the FIG. 13 , wherein the smart engine 300 comprises a single electrical power module. In example b), the smart engine 300 comprises two electrical power modules, the two electrical power modules each being identical to the electrical power module described above with reference to the FIG. 13 . In example c), the smart engine 300 comprises three electrical power modules, the three electrical power modules each being identical to the electrical power module described above with reference to the FIG. 13

Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, it is obvious that modifications and changes may be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In particular, individual features of the various illustrated/mentioned embodiments may be combined in additional embodiments. Therefore, the description and drawings are to be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

Claims (12)

Moteur électrique (1) à flux axial s’étendant autour d’un axe central (X) et comprenant un stator (20) ayant des bobinages électriques (24) et un rotor (10) disposé de manière adjacente axialement au stator (20) et étant mobile en rotation autour de l’axe central (X), le rotor (10) comprenant au moins un disque de rotor (12) comprenant des aimants (14) et des pièces ferromagnétiques (13) répartis circonférentiellement autour de l’axe central (X), chaque pièce ferromagnétique (13) étant agencée entre deux aimants (14) adjacents, le disque de rotor (12) comprenant au moins une face axiale (121, 122) concave de telle sorte qu’une épaisseur du disque de rotor (12) au niveau d’un diamètre interne (Di) du disque de rotor est plus faible qu’une épaisseur du disque de rotor (12) au niveau d’un diamètre externe (De).An axial flux electric motor (1) extending about a central axis (X) and comprising a stator (20) having electrical windings (24) and a rotor (10) arranged axially adjacent to the stator (20) and being rotatable about the central axis (X), the rotor (10) comprising at least one rotor disk (12) comprising magnets (14) and ferromagnetic parts (13) distributed circumferentially about the central axis (X), each ferromagnetic part (13) being arranged between two adjacent magnets (14), the rotor disk (12) comprising at least one concave axial face (121, 122) such that a thickness of the rotor disk (12) at an internal diameter (D i ) of the rotor disk is smaller than a thickness of the rotor disk (12) at an external diameter (D e ). Moteur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel la face axiale (121, 122) concave du disque de rotor (12) présente la forme d’une portion de cône.Electric motor (1) according to claim 1, in which the concave axial face (121, 122) of the rotor disk (12) has the shape of a portion of a cone. Moteur électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque aimant (14) présente une forme évasée, présentant une section linéairement croissante depuis le diamètre interne (Di) vers le diamètre externe (De).Electric motor (1) according to claim 1 or 2, in which each magnet (14) has a flared shape, having a section linearly increasing from the internal diameter (D i ) towards the external diameter (D e ). Moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque aimant présente une section radiale circulaire, oblongue ou polygonale.Electric motor (1) according to any one of claims 1 to 3, in which each magnet has a circular, oblong or polygonal radial section. Moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le stator (20) comprend au moins un disque de stator (22a, 22b), une face axiale (221, 222) du disque de stator (20), en vis-à-vis de la face axiale (121, 122) concave du disque de rotor (12), étant convexe et de forme complémentaire à la face axiale (121, 122) concave du disque de rotor (12), de telle sorte qu’un entrefer (F) entre la face axiale concave (121, 122) du disque de rotor (12) et la face axiale (221, 222) convexe du disque de stator (20) a une épaisseur constante.Electric motor (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator (20) comprises at least one stator disk (22a, 22b), an axial face (221, 222) of the stator disk (20), opposite the concave axial face (121, 122) of the rotor disk (12), being convex and of complementary shape to the concave axial face (121, 122) of the rotor disk (12), such that an air gap (F) between the concave axial face (121, 122) of the rotor disk (12) and the convex axial face (221, 222) of the stator disk (20) has a constant thickness. Moteur électrique (1) selon la revendication 5, dans lequel la face axiale concave du disque de rotor (12) est une première face axiale (121), et le disque de stator est un premier disque de stator (22a), le disque de rotor (12) comprenant une deuxième face axiale (122) concave opposée à la première face axiale (121), et le stator (20) comprenant un deuxième disque de stator (22b), une face axiale (222) du deuxième disque de stator (22b), en vis-à-vis de la deuxième face axiale (122) concave du disque de rotor (12), étant convexe et de forme complémentaire à la deuxième face axiale (122) concave du disque de rotor (12), de telle sorte qu’un entrefer entre la deuxième face axiale (122) concave du disque de rotor (12) et la face axiale (222) convexe du deuxième disque de stator (22b) a une épaisseur constante.Electric motor (1) according to claim 5, wherein the concave axial face of the rotor disk (12) is a first axial face (121), and the stator disk is a first stator disk (22a), the rotor disk (12) comprising a second concave axial face (122) opposite the first axial face (121), and the stator (20) comprising a second stator disk (22b), an axial face (222) of the second stator disk (22b), opposite the second concave axial face (122) of the rotor disk (12), being convex and of complementary shape to the second concave axial face (122) of the rotor disk (12), such that an air gap between the second concave axial face (122) of the rotor disk (12) and the convex axial face (222) of the second stator disk (22b) has a constant thickness. Moteur électrique (1) selon la revendication 5, dans lequel le stator (20) comprend un unique disque de stator (22) ayant deux faces axiales planes (221, 222), le disque de rotor est un premier disque de rotor (12a), le rotor (10) comprenant un deuxième disque de rotor (12b) ayant une face axiale (122) concave, le premier disque de rotor (12a) et le deuxième disque de rotor (12b) ayant en outre chacun une face axiale (120) plane, opposée à la face axiale concave, en vis-à-vis d’une des faces axiales (221, 222) planes du disque de stator (22).Electric motor (1) according to claim 5, wherein the stator (20) comprises a single stator disk (22) having two flat axial faces (221, 222), the rotor disk is a first rotor disk (12a), the rotor (10) comprising a second rotor disk (12b) having a concave axial face (122), the first rotor disk (12a) and the second rotor disk (12b) each further having a flat axial face (120), opposite the concave axial face, facing one of the flat axial faces (221, 222) of the stator disk (22). Moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le disque de rotor (12) comprend une matrice de maintien (15) apte à maintenir en position les aimants (14) et les pièces ferromagnétiques (13).Electric motor (1) according to any one of claims 1 to 7, wherein the rotor disk (12) comprises a holding die (15) capable of holding the magnets (14) and the ferromagnetic parts (13) in position. Moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel une distance entre deux aimants (14) adjacents est nulle ou constante depuis le diamètre interne (Di) vers le diamètre externe (De).Electric motor (1) according to any one of claims 1 to 8, wherein a distance between two adjacent magnets (14) is zero or constant from the internal diameter (D i ) to the external diameter (D e ). Moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le disque de rotor (12) est formé de telle sorte à vérifier la relation E2=E1*(De/Di), où E1 et E2 sont les épaisseurs du disque de rotor (12) au niveau du diamètre interne (Di) et externe (De) respectivement.An electric motor (1) according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotor disc (12) is formed such that the relationship E2=E1*(De/Di) is satisfied, where E1 and E2 are the thicknesses of the rotor disc (12) at the inner (D i ) and outer (D e ) diameters respectively. Moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les aimants (14) sont agencés autour de l’axe central (X) de manière à ce que les polarités d’au moins deux aimants (14) adjacents soient orientées différemment l’une de l’autre, de telle sorte à alterner l’orientation des flux magnétiques induits entre lesdits aimants (14) adjacents.Electric motor (1) according to any one of claims 1 to 10, wherein the magnets (14) are arranged around the central axis (X) in such a way that the polarities of at least two adjacent magnets (14) are oriented differently from each other, so as to alternate the orientation of the magnetic fluxes induced between said adjacent magnets (14). Moteur intelligent (300) comprenant au moins un module électrique de puissance comprenant un moteur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, et deux unités électroniques de commande (320) disposées de part et d’autre du moteur électrique (1).Intelligent motor (300) comprising at least one electric power module comprising an electric motor (1) according to any one of the preceding claims, and two electronic control units (320) arranged on either side of the electric motor (1).
FR2308793A 2023-08-18 2023-08-18 Improved axial flux electric motor Pending FR3152198A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2308793A FR3152198A1 (en) 2023-08-18 2023-08-18 Improved axial flux electric motor
PCT/FR2024/051078 WO2025040857A1 (en) 2023-08-18 2024-08-12 Improved axial flux electric motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2308793 2023-08-18
FR2308793A FR3152198A1 (en) 2023-08-18 2023-08-18 Improved axial flux electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3152198A1 true FR3152198A1 (en) 2025-02-21

Family

ID=89426970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2308793A Pending FR3152198A1 (en) 2023-08-18 2023-08-18 Improved axial flux electric motor

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3152198A1 (en)
WO (1) WO2025040857A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4411751A1 (en) * 1994-04-06 1995-10-12 Wolfgang Hill Multiple-phase electric machine with annular coil of profiled conductors
JP2005124306A (en) * 2003-10-16 2005-05-12 Nissan Motor Co Ltd Cooling structure of axial gap motor
JP2005204380A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Fujitsu General Ltd Axial gap type motor
JP2006166636A (en) * 2004-12-08 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd Dynamo-electric machine
CN102185392A (en) * 2011-04-22 2011-09-14 西安交通大学 Magnetism-gathering disc type permanent magnet torque motor with fluid cooling function
CN106745515A (en) * 2016-08-20 2017-05-31 温州市洞头北岙晟立机械设计工作室 Using the trapezoidal magneto screw thread fresh water generator method of silicon nitride ceramics disc type
WO2020108921A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 Atlas Technologies Holding B.V. Improved permanent magnet motor/generator
CA3159768A1 (en) * 2019-11-12 2021-05-20 E-Circuit Motors, Inc. Improved rotor assemblies for axial flux machines

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417044Y2 (en) * 1974-02-27 1979-07-03

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4411751A1 (en) * 1994-04-06 1995-10-12 Wolfgang Hill Multiple-phase electric machine with annular coil of profiled conductors
JP2005124306A (en) * 2003-10-16 2005-05-12 Nissan Motor Co Ltd Cooling structure of axial gap motor
JP2005204380A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Fujitsu General Ltd Axial gap type motor
JP2006166636A (en) * 2004-12-08 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd Dynamo-electric machine
CN102185392A (en) * 2011-04-22 2011-09-14 西安交通大学 Magnetism-gathering disc type permanent magnet torque motor with fluid cooling function
CN106745515A (en) * 2016-08-20 2017-05-31 温州市洞头北岙晟立机械设计工作室 Using the trapezoidal magneto screw thread fresh water generator method of silicon nitride ceramics disc type
WO2020108921A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 Atlas Technologies Holding B.V. Improved permanent magnet motor/generator
CA3159768A1 (en) * 2019-11-12 2021-05-20 E-Circuit Motors, Inc. Improved rotor assemblies for axial flux machines

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025040857A1 (en) 2025-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3595133B1 (en) Optimized electric motor with narrow teeth
FR2548843A1 (en) IMPROVEMENT IN ROTARY MAGNET ROTOR MACHINES
FR2997243A1 (en) ROTOR DEVICE OF ROTATING ELECTRIC MACHINE
FR3063400A1 (en) AXIAL FLUX ROTARY ELECTRIC MACHINE
WO2018177896A1 (en) Rotating electrical machine with optimised arrangement
WO2021116575A1 (en) Superconducting pellet comprising a cavity and associated electrical machine
WO2017149434A1 (en) Method for generating a magnetic field and magnetic field generator
FR2761211A1 (en) ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH WINDING, MAGNETS OR DOUBLE EXCITATION EXCITATION
EP3685492B1 (en) Isthmi for the magnetic bridges of an electric machine rotor
FR3066333A1 (en) ROTOR WITH POLES FOR SYNCHRONOUS ROTATING ELECTRIC MACHINE.
WO2012156593A1 (en) Electric current generating turbine
FR3152198A1 (en) Improved axial flux electric motor
FR3104803A1 (en) Electrical machine comprising superconducting pellets of optimized shape
EP3229348B1 (en) Rotor for an electrical machine
FR3077414A1 (en) MAGNET UNIT WITH OVID CONFIGURATION AND MAGNET STRUCTURE WITH MULTIPLE UNIT MAGNETS
WO2022084080A1 (en) Synchronous reluctance electric machine with open tangential bridges
FR2675645A3 (en) Electric motor with excitation by permanent magnets
FR2983007A1 (en) ROTOR OF ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH PERMANENT MAGNETS.
FR3037734B1 (en) ROTOR WITH STACKED SHEETS.
FR3086118A1 (en) ROTATING ELECTRIC MACHINE WITH REDUCED MASS ROTOR
FR3133280A1 (en) Magnetic flux concentration electromagnetic motor
EP4078771B1 (en) Synchronous reluctance machine having a variable air gap
FR3109249A1 (en) Permanent magnet synchronous electric machine
FR3133281A1 (en) Electromagnetic motor with surface magnets
EP4462649A1 (en) Rotor for electric machine with flux barrier comprising cavities separated by a double-bridge

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20250221