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WO2016097564A2 - Machine electrique - Google Patents

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Publication number
WO2016097564A2
WO2016097564A2 PCT/FR2015/053485 FR2015053485W WO2016097564A2 WO 2016097564 A2 WO2016097564 A2 WO 2016097564A2 FR 2015053485 W FR2015053485 W FR 2015053485W WO 2016097564 A2 WO2016097564 A2 WO 2016097564A2
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
rotor
teeth
pair
magnetic flux
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/053485
Other languages
English (en)
Other versions
WO2016097564A3 (fr
Inventor
Abdou Salembere
Yacine AYAD
Samir Guerbaoui
Original Assignee
Valeo Systemes De Controle Moteur
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 Valeo Systemes De Controle Moteur filed Critical Valeo Systemes De Controle Moteur
Priority to EP15823351.0A priority Critical patent/EP3235108A2/fr
Publication of WO2016097564A2 publication Critical patent/WO2016097564A2/fr
Publication of WO2016097564A3 publication Critical patent/WO2016097564A3/fr

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
    • H02K19/103—Motors having windings on the stator and a variable reluctance soft-iron rotor without windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
    • H02K3/487—Slot-closing devices
    • H02K3/493—Slot-closing devices magnetic
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/246—Variable reluctance rotors
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    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/18—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators
    • H02K19/20—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present invention relates to an electric machine with variable reluctance. More particularly, the invention relates to a variable reluctance machine for application, as an electric motor, in a motor vehicle, in particular for an electric supercharger. The present invention also relates to an electric supercharger for a motor vehicle, comprising such a variable-reluctance electric motor.
  • Such an electric supercharger is conventionally implemented in the air intake line of a combustion engine of a motor vehicle, upstream or downstream of a turbocharger.
  • a compressor can be implemented on a recirculation line of the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the electric supercharger conventionally comprises a wheel for compressing the air entering the compressor and an electric motor for driving the wheel in rotation.
  • the electric supercharger Unlike turbochargers, driven by the exhaust gas, the electric supercharger has a very short response time because it works with an electric motor. This makes it possible to increase the torque of the internal combustion engine at low speed, to compensate the response time of the turbocharger and to improve the acceleration of the motor vehicle on which mounted the internal combustion engine equipped with the electric supercharger.
  • variable reluctance electrical machine comprising:
  • stator delimiting an interior space
  • a rotor extending in the interior space of the stator and intended to rotate about an axis of rotation
  • stator comprising at least two pairs of stator teeth oposed with respect to the axis of rotation
  • rotor comprising at least one pair of rotor teeth opposite to the axis of rotation
  • each pair of stator teeth at least one coil wound around a respective stator tooth, the coil or coils of each pair of stator teeth being intended to generate a magnetic flux propagating from a stator tooth of the pair to the stator tooth; 'other.
  • a conventional variable reluctance electric motor has the disadvantage of providing a motor torque that varies greatly undulating according to the angular position of the rotor. This variation in engine torque involves mechanical vibrations that make the electric motor noisy, which can affect the comfort of the driver of the motor vehicle.
  • the object of the invention is to propose an electrical machine configuration with variable reluctance making it possible to limit the peaks of magnetic flux in the rotor and therefore the noise of the electric machine.
  • an electric machine in particular an electric motor, with variable reluctance comprising: a stator delimiting an interior space,
  • a rotor extending in the interior space of the stator and intended to rotate about an axis of rotation
  • stator comprising at least two pairs of stator teeth oposed with respect to the axis of rotation
  • rotor comprising at least one pair of rotor teeth opposite to the axis of rotation
  • each pair of stator teeth at least one coil wound around a respective stator tooth, the coil or coils of each pair of stator teeth being intended to generate a magnetic flux propagating from a stator tooth of the pair to the stator tooth; 'other,
  • one or more magnetic flux bypass pieces intended, for each pair of stator teeth, and when the coil or coils of the pair of stator teeth generate a magnetic flux, to capture a first portion of the magnetic flux so that it propagates itself; a stator tooth to another avoiding the rotor, while a second portion of the magnetic flux propagates from one stator tooth to the other through a pair of rotor teeth to apply a motor torque to the rotor.
  • the one or more bypass pieces comprise a cylinder attached to end faces of the stator teeth.
  • the electric motor comprises at least one pair of rotor teeth and the one or more bypass pieces comprise a cylinder attached to end faces of the rotor teeth.
  • the at least one branch part comprises bypass pieces connecting side faces of two successive stator teeth, respectively.
  • the at least one branch part comprisesdiver parts connecting side faces of two successive rotor teeth respectively.
  • the at least one branch piece is made of ferromagnetic material. Also optionally, the at least one branch piece has a maximum relative permeability of between 500 and 2,000.
  • the invention further relates to an electric supercharger for a motor vehicle, comprising an electric motor according to the invention. DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • Figure 1 is a sectional view of a first electric motor according to the invention.
  • Figure 2 is a sectional view of a second electric motor according to the invention.
  • Figure 3 is a sectional view of a third electric motor according to the invention.
  • Figure 4 is a sectional view of a fourth electric motor according to the invention.
  • the electric motor 100 is an electric motor with variable reluctance.
  • the electric motor 100 comprises a stator 102 and a rotor 104 intended to rotate relative to the stator 102 about an axis of rotation 106.
  • the stator 102 comprises a frame 108 having a cylindrical shape about the axis of rotation 106.
  • the stator 102 further comprises at least two pairs of stator teeth 110, 114 and 112, 116 projecting radially from the frame 108 towards the axis of rotation 106.
  • the stator teeth 110, 112, 114, 116 are distributed angularly. in a uniform manner about the axis of rotation 106, and each pair has two stator teeth 110, 114 and 112, 116 opposite one another relative to the axis of rotation 106.
  • the two teeth stator 110, 114 and 112, 116 of the same pair are symmetrical with respect to the axis of rotation 106.
  • each stator tooth 110, 114, 112, 116 is symmetrical with respect to a median line passing through the axis of rotation 106.
  • the motor 100 further comprises, for each pair of stator teeth 110, 114 and 112, 116, at least one coil 118, 120, 122, 124 wound around one of the stator teeth 110, 112, 114, 116 of the pair .
  • a coil 118, 120, 122, 124 is wound around each stator tooth 110, 112, 114, 116.
  • the coil or coils 118, 120, 122, 124 of each pair of stator teeth 110, 112 , 114, 116 are intended to be traversed by a phase current and thus to generate a magnetic flux propagating from a stator tooth of the pair to the other.
  • the rotor 104 extends into the stator 102 and has at least one pair of rotor teeth 126, 128 projecting radially away from the axis of rotation 106.
  • the rotor teeth 126, 128 are uniformly distributed around the rotor. axis of rotation 106, and each pair has two rotor teeth 126, 128 opposite one another relative to the axis of rotation 106.
  • the motor preferably has more pairs of stator teeth than pair (s) of rotor teeth.
  • the motor has between two and six pairs of stator teeth, and very preferably three pairs of stator teeth.
  • the stator 102 and the rotor 104 are made of ferromagnetic material and preferably have a maximum relative permeability greater than 10,000.
  • the electric motor 100 further comprises a bypass piece 130 of magnetic flux.
  • the bypass piece 130 is a cylinder extending around the axis of rotation 106, in an air gap between the stator teeth and the rotor teeth.
  • the cylinder is circularly centered and centered on the axis of rotation 106.
  • the branch piece 130 is fixed to an end face of each stator tooth 110, 112, 114, 116.
  • the bypass piece 130 is at the front of the coils 118, 120, 122, 124, that is to say the side of the coils 118, 120, 122, 124 which is opposite the frame 108.
  • the branch piece 130 is made of ferromagnetic material and preferably has a maximum relative permeability of between 500 and 2000.
  • phase current When a phase current is generated in the coil or coils of a pair of stator teeth 110, 114 or 112, 116, this phase current generates a magnetic flux propagating from a stator tooth 110 or 112 of the pair to the other stator tooth 114 or 116 of the pair.
  • the branch piece 130 captures a first portion 132 of the magnetic flux so that this first portion 132 propagates a stator tooth 110 or 112 of the pair to the other avoiding the rotor 104.
  • a second portion 134 magnetic flux propagates from a stator tooth 110 or 112 of the pair to the other through the rotor 104.
  • the second portion 134 of magnetic flux passing through the rotor 104 applies a motor torque to the latter having a tendency to make aligning the pair of rotor teeth 126, 128 with the pair of stator teeth 110, 114 or 112, 116 considered.
  • the magnetic flux loops back through the frame 108 of the stator 102.
  • a portion 132 of the magnetic flux generated by the coil or coils does not pass through the rotor 104.
  • the proportion of the first portion 132 of magnetic flux with respect to the second portion 134 flux magnetic depends on the intensity of the magnetic flux and thus the current in the coils. Generally, when the magnetic flux is low, the first portion 132 represents only a small fraction of the magnetic flux. On the other hand, when the magnetic flux is strong, certain parts of the rotor 104 can saturate and increase the reluctance of the rotor 104, so that a larger fraction of the magnetic flux passes into the first part 132.
  • the part of derivation 130 makes it possible to reduce the peaks of magnetic flux passing through the rotor 104 and thus the torque peaks applied to the rotor 104. As a result, the mechanical vibrations of the electric motor 100 are reduced.
  • the bypass piece 130 is configured not to capture on average more than 5% of the magnetic flux, but can reach punctually and / or locally peak a flux uptake of 20% to 30%.
  • the electric motor 200 comprises, in place of the bypass piece 130 of Figure 1, a magnetic flux bypass part 202 which is a cylinder extending around the axis of rotation 106, in an air gap between the teeth. stator and rotor teeth.
  • the branch piece 202 is attached to an end face of each rotor tooth 126, 128.
  • the operation of the electric motor 200 is similar to that of the electric motor 100.
  • the electric motor 200 comprises, in place of the bypass piece 130 of FIG. 1, several bypass pieces 302, 304, 306, 308 each having a cylindrical wall shape and connecting each of the side faces of two stator teeth 110 respectively. , 112, 114, 116 successive.
  • the bypass pieces 302, 304, 306, 208 are attached to these side faces in front of the coils 118, 120, 122, 124, that is to say on the side of the coils 118, 120, 122, 124 which is the opposite of box 108.
  • the electric motor 200 comprises, in place of the bypass piece 130 of FIG. 1, several bypass pieces 302, 304, 306, 308 each having a cylindrical wall shape and connecting each of the lateral faces of respectively two rotor teeth 126 , 128 successive.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, but is instead defined by the following claims. It will be apparent to those skilled in the art that modifications can be made.
  • bypass parts of several of the embodiments can be combined within the same electric motor.
  • the invention can also be applied in electric generators.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

La machine électrique (100) comporte : un stator (102) comportant au moins deux paires de dents statoriques, un rotor (104), et, pour chaque paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116), au moins une bobine (118, 120, 122, 124) enroulée autour d'une dent statorique respective (110, 112, 114, 116), la ou les bobines étant destinées à générer un flux magnétique se propageant d'une dent statorique (110, 112, 114, 116) à l'autre. La machine électrique (100) comporte en outre une ou plusieurs pièces de dérivation (130) de flux magnétique destinées, pour chaque paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116) et lorsque la ou les bobines (118, 120, 122, 124) de la paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116) génèrent un flux magnétique, à capter une première partie (132) du flux magnétique pour qu'elle se propage d'une dent statorique (110, 112, 114, 116) à l'autre en évitant le rotor (104), tandis qu'une deuxième partie (134) du flux magnétique se propage d'une dent statorique (110, 112, 114, 116) à l'autre en passant par une paire de dents rotoriques (126, 128) pour appliquer un couple moteur au rotor (104).

Description

TITRE
MACHINE ELECTRIQUE
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une machine électrique à réluctance variable. Plus particulièrement, l'invention concerne une machine à réluctance variable pour application, en tant que moteur électrique, dans un véhicule automobile, notamment pour un compresseur électrique de suralimentation. La présente invention concerne également un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile, comportant un tel moteur électrique à réluctance variable. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Il est connu de mettre en œuvre un compresseur électrique de suralimentation (en anglais « electric supercharger ») dans un circuit d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile.
Un tel compresseur électrique de suralimentation est classiquement mis en œuvre dans la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion thermique d'un véhicule automobile, en amont ou en aval d'un turbocompresseur. En variante, ou au surplus comme décrit dans la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 991 725 Al, un tel compresseur peut être mis en œuvre sur une ligne de recirculation des gaz d'échappement du moteur à combustion interne.
Le compresseur de suralimentation électrique comporte de manière classique une roue destinée à comprimer l'air entrant dans le compresseur et un moteur électrique pour entraîner la roue en rotation.
A la différence des turbocompresseurs, entraînés par les gaz d'échappement, le compresseur électrique de suralimentation présente un temps de réponse très court car il fonctionne avec un moteur électrique. Ceci permet de renforcer le couple du moteur à combustion interne à bas régime, de compenser le temps de réponse du turbocompresseur et d'améliorer les accélérations du véhicule automobile sur lequel est monté le moteur à combustion interne muni du compresseur électrique de suralimentation.
Il est connu d'utiliser, en tant que moteur électrique du compresseur électrique de suralimentation, une machine électrique à réluctance variable comportant :
- un stator délimitant un espace intérieur,
- un rotor s'étendant dans l'espace intérieur du stator et destiné à tourner autour d'un axe de rotation,
le stator comportant au moins deux paires de dents statoriques oposées par rapport à l'axe de rotation, et le rotor comportant au moins une paire de dents rotoriques opposées par rapport à l'axe de rotation,
- pour chaque paire de dents statoriques, au moins une bobine enroulée autour d'une dent statorique respective, la ou les bobines de chaque paire de dents statoriques étant destinées à générer un flux magnétique se propageant d'une dent statorique de la paire à l'autre.
Un moteur électrique à réluctance variable classique présente comme inconvénient de fournir un couple moteur qui varie fortement de manière ondulatoire en fonction de la position angulaire du rotor. Cette variation du couple moteur implique des vibrations mécaniques qui rendent le moteur électrique bruyant, ce qui peut nuire au confort du conducteur du véhicule automobile.
En outre, notamment du fait du régime auquel est utilisée une telle machine électrique, un tel compresseur est bruyant, c'est-à-dire qu'il produit des vibrations sonores non négligeables dans l'intervalle de fréquence de 20 Hz à 20 000 Hz.
Une solution possible pour pallier ce problème est de commander les courants de phase pour éviter les pics de flux magnétique. Cependant, cette solution nécessite de mettre en œuvre des stratégies de commande complexes.
L'invention a pour but de proposer une configuration de machine électrique à réluctance variable permettant de limiter les pics de flux magnétique dans le rotor et donc le bruit de la machine électrique.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION A cet effet, il est proposé une machine électrique, en particulier moteur électrique, à réluctance variable comportant : - un stator délimitant un espace intérieur,
- un rotor s'étendant dans l'espace intérieur du stator et destiné à tourner autour d'un axe de rotation,
le stator comportant au moins deux paires de dents statoriques oposées par rapport à l'axe de rotation, et le rotor comportant au moins une paire de dents rotoriques opposées par rapport à l'axe de rotation,
- pour chaque paire de dents statoriques, au moins une bobine enroulée autour d'une dent statorique respective, la ou les bobines de chaque paire de dents statoriques étant destinées à générer un flux magnétique se propageant d'une dent statorique de la paire à l'autre,
caractérisée en ce que la machine électrique comporte en outre :
- une ou plusieurs pièces de dérivation de flux magnétique destinées, pour chaque paire de dents statoriques et lorsque la ou les bobines de la paire de dents statoriques génèrent un flux magnétique, à capter une première partie du flux magnétique pour qu'elle se propage d'une dent statorique à l'autre en évitant le rotor, tandis qu'une deuxième partie du flux magnétique se propage d'une dent statorique à l'autre en passant par une paire de dents rotoriques pour appliquer un couple moteur au rotor.
De façon optionnelle, la ou les pièces de dérivation comportent un cylindre fixé à des faces d'extrémité des dents statoriques.
De façon optionnelle également, le moteur électrique comporte au moins une paire de dents rotoriques et la ou les pièces de dérivation comportent un cylindre fixé à des faces d'extrémité des dents rotoriques.
De façon optionnelle également, la ou les pièces de dérivation comportent des pièces de dérivation reliant des faces latérales de respectivement deux dents statoriques successives.
De façon optionnelle également, la ou les pièces de dérivation comportentdes pièces de dérivation reliant des faces latérales de respectivement deux dents rotoriques successives.
De façon optionnelle également, la ou les pièces de dérivation sont en matériau ferromagnétique. De façon optionnelle également, la ou les pièces de dérivation présentent une perméabilité relative maximale comprise entre 500 et 2 000.
L'invention concerne en outre un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile, comportant un moteur électrique selon l'invention. DESCRIPTION DES FIGURES
Un mode de réalisation de l'invention va à présent être décrit à titre d'exemple uniquement, en référence aux figures suivantes.
La figure 1 est une vue en coupe d'un premier moteur électrique selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe d'un deuxième moteur électrique selon l'invention.
La figure 3 est une vue en coupe d'un troisième moteur électrique selon l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe d'un quatrième moteur électrique selon l'invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
En référence à la figure 1 , un premier moteur électrique 100 selon l'invention va à présent être décrit.
Le moteur électrique 100 est un moteur électrique à réluctance variable.
Le moteur électrique 100 comporte un stator 102 et un rotor 104 destiné à tourner par rapport au stator 102 autour d'un axe de rotation 106.
Le stator 102 comporte un cadre 108 ayant une forme cylindrique autour de l'axe de rotation 106.
Le stator 102 comporte en outre au moins deux paires de dents statoriques 110, 114 et 112, 116 se projetant radialement depuis le cadre 108 en direction de l'axe de rotation 106. Les dents statoriques 110, 112, 114, 116 sont réparties angulairement de manière uniforme autour de l'axe de rotation 106, et chaque paire comporte deux dents statoriques 110, 114 et 112, 116 à l'opposée l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation 106. Les deux dents statoriques 110, 114 et 112, 116 d'une même paire sont symétriques par rapport à l'axe de rotation 106. En outre, chaque dent statorique 110, 114, 112, 116 est symétrique par rapport à une droite médiane passant par l'axe de rotation 106.
Le moteur 100 comporte en outre, pour chaque paire de dents statoriques 110, 114 et 112, 116, au moins une bobine 118, 120, 122, 124 enroulée autour d'une des dents statoriques 110, 112, 114, 116 de la paire. Dans l'exemple décrit, une bobine 118, 120, 122, 124 est enroulée autour de chaque dent statorique 110, 112, 114, 116. La ou les bobines 118, 120, 122, 124 de chaque paire de dents statoriques 110, 112, 114, 116 sont destinées à être parcourues par un courant de phase et à générer ainsi un flux magnétique se propageant d'une dent statorique de la paire à l'autre.
Le rotor 104 s'étend dans le stator 102 et comporte au moins une paire de dents rotoriques 126, 128 se projetant radialement à l'opposé de l'axe de rotation 106. Les dents rotoriques 126, 128 sont réparties uniformément autour de l'axe de rotation 106, et chaque paire comporte deux dents rotoriques 126, 128 à l'opposée l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation 106.
De manière générale, le moteur comporte de préférence plus de paires de dents statoriques que de paire(s) de dents rotoriques. Par exemple, le moteur comporte entre deux et six paires de dents statoriques, et de manière très préférée trois paires de dents statoriques.
Le stator 102 et le rotor 104 sont en matériau ferromagnétique et présente de préférence une perméabilité relative maximale supérieure à 10 000.
Le moteur électrique 100 comporte en outre une pièce de dérivation 130 de flux magnétique. Dans l'exemple décrit, la pièce de dérivation 130 est un cylindre s'étendant autours de l'axe de rotation 106, dans un entrefer entre les dents statoriques et les dents rotoriques. De préférence, le cylindre est à base circulaire et centré sur l'axe de rotation 106. La pièce de dérivation 130 est fixée à une face d'extrémité de chaque dent statorique 110, 112, 114, 116. Ainsi, la pièce de dérivation 130 se situe à l'avant des bobines 118, 120, 122, 124, c'est-à-dire du côté des bobines 118, 120, 122, 124 qui est à l'opposé du cadre 108.
La pièce de dérivation 130 est en matériau ferromagnétique et présente de préférence une perméabilité relative maximale comprise entre 500 et 2 000.
Le fonctionnement du moteur électrique 100 va à présent être décrit. Lorsqu'un courant de phase est généré dans la ou les bobines d'une paire de dents statoriques 110, 114 ou 112, 116, ce courant de phase génère un flux magnétique se propageant d'une dent statorique 110 ou 112 de la paire à l'autre dent statorique 114 ou 116 de la paire.
La pièce de dérivation 130 capte une première partie 132 du flux magnétique pour que cette première partie 132 se propage d'une dent statorique 110 ou 112 de la paire à l'autre en évitant le rotor 104. En même temps, une deuxième partie 134 du flux magnétique se propage d'une dent statorique 110 ou 112 de la paire à l'autre en passant par le rotor 104. La deuxième partie 134 de flux magnétique passant dans le rotor 104 applique un couple moteur à ce dernier ayant tendance à faire s'aligner la paire de dents rotoriques 126, 128 avec la paire de dents statoriques 110, 114 ou 112, 116 considérée.
Ainsi, en commandant successivement l'alimentation des bobines de chaque paire de dents statoriques 110, 114 et 112, 116, il est possible d'entraîner en rotation le rotor 104, le couple étant produit par la tendance du rotor 104 à se positionner de façon que la réluctance entre une dent statorique et une dent rotorique soit minimum, c'est-à- dire que l'entrefer entre ces dents rotoriques et statoriques soit minimal.
Comme cela est connu en soi, le flux magnétique reboucle en passant par le cadre 108 du stator 102.
Grâce à la présence de la pièce de dérivation 130, une partie 132 du flux magnétique générée par la ou les bobines ne passe pas par le rotor 104. La proportion de la première partie 132 de flux magnétique par rapport à la deuxième partie 134 de flux magnétique dépend de l'intensité du flux magnétique et donc du courant dans les bobines. Généralement, lorsque le flux magnétique est faible, la première partie 132 ne représente qu'une petite fraction du flux magnétique. En revanche, lorsque le flux magnétique est fort, certaines parties du rotor 104 peuvent saturer et faire augmenter la réluctance du rotor 104, de sorte qu'une fraction plus importante du flux magnétique passe dans la première partie 132. Ainsi, la pièce de dérivation 130 permet de réduire les pics de flux magnétique passant dans le rotor 104 et donc les pics de couple appliqué au rotor 104. En conséquence, les vibrations mécaniques du moteur électrique 100 sont diminuées. De préférence, la pièce de dérivation 130 est configurée pour ne pas capter en moyenne plus de 5% du flux magnétique, mais pouvant atteindre ponctuellement et/ ou localement en pic une prise de flux de 20% à 30%.
En référence à la figure 2, un deuxième moteur électrique 200 selon l'invention va à présent être décrit.
Les éléments communs avec le moteur électrique 100 de la figure 1 seront repérés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à nouveau.
Le moteur électrique 200 comporte, à la place de la pièce de dérivation 130 de la figure 1, une pièce de dérivation 202 de flux magnétique qui est un cylindre s'étendant autours de l'axe de rotation 106, dans un entrefer entre les dents statoriques et les dents rotoriques. La pièce de dérivation 202 est fixée à une face d'extrémité de chaque dent rotorique 126, 128.
Le fonctionnement du moteur électrique 200 est similaire à celui du moteur électrique 100.
En référence à la figure 3, un troisième moteur électrique 300 selon l'invention va à présent être décrit.
Les éléments communs avec le moteur électrique 100 de la figure 1 seront repérés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à nouveau.
Le moteur électrique 200 comporte, à la place de la pièce de dérivation 130 de la figure 1, plusieurs pièces de dérivation 302, 304, 306, 308 ayant chacune une forme de paroi cylindrique et reliant chacune des faces latérales de respectivement deux dents statoriques 110, 112, 114, 116 successives. Ainsi, les pièces de dérivation 302, 304, 306, 208 sont fixées à ces faces latérales à l'avant des bobines 118, 120, 122, 124, c'est-à-dire du côté des bobines 118, 120, 122, 124 qui est à l'opposé du cadre 108.
En référence à la figure 4, un quatrième moteur électrique 400 selon l'invention va à présent être décrit.
Les éléments communs avec le moteur électrique 100 de la figure 1 seront repérés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à nouveau.
Le moteur électrique 200 comporte, à la place de la pièce de dérivation 130 de la figure 1, plusieurs pièces de dérivation 302, 304, 306, 308 ayant chacune une forme de paroi cylindrique et reliant chacune des faces latérales de respectivement deux dents rotoriques 126, 128 successives. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment, mais est au contraire définie par les revendications qui suivent. Il sera en effet apparent à l'homme du métier que des modifications peuvent y être apportées.
En particulier, les pièces de dérivation de plusieurs des modes de réalisation peuvent être combinées au sein d'un même moteur électrique.
En outre, même si les exemples de réalisation concernaient des moteurs électriques, l'invention peut également être appliquées dans des génératrices électriques.
Par ailleurs, les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être compris comme limités aux éléments des modes de réalisation décrits précédemment, mais doivent au contraire être compris comme couvrant tous les éléments équivalents que l'homme du métier peut déduire à partir de ses connaissances générales.

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400), en particulier moteur électrique, à réluctance variable comportant :
- un stator (102) délimitant un espace intérieur,
- un rotor (104) s'étendant dans l'espace intérieur du stator (102) et destiné à tourner autour d'un axe de rotation,
le stator comportant au moins deux paires de dents statoriques (110, 112, 114, 116) oposées par rapport à l'axe de rotation, et le rotor comportant au moins une paire de dents rotoriques (126, 128) opposées par rapport à l'axe de rotation,
- pour chaque paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116), au moins une bobine (118, 120, 122, 124) enroulée autour d'une dent statorique respective (110, 112, 114, 116), la ou les bobines de chaque paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116) étant destinées à générer un flux magnétique se propageant d'une dent statorique (110, 112, 114, 116) de la paire à l'autre, caractérisée en ce que la machine électrique (100) comporte en outre :
- une ou plusieurs pièces de dérivation (130 ; 202 ; 302, 304, 306, 308 ; 402, 404) de flux magnétique destinées, pour chaque paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116) et lorsque la ou les bobines (118, 120, 122, 124) de la paire de dents statoriques (110, 112, 114, 116) génèrent un flux magnétique, à capter une première partie (132) du flux magnétique pour qu'elle se propage d'une dent statorique (110, 112, 114, 116) à l'autre en évitant le rotor (104), tandis qu'une deuxième partie (134) du flux magnétique se propage d'une dent statorique (110, 112, 114, 116) à l'autre en passant par une paire de dents rotoriques (126, 128) pour appliquer un couple moteur au rotor (104).
2. Machine électrique (100) selon la revendication 1, dans laquelle la ou les pièces de dérivation comportent un cylindre (130) fixé à des faces d'extrémité des dents statoriques (110, 112, 114, 116).
3. Machine électrique (200) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la ou les pièces de dérivation comportent un cylindre (202) fixé à des faces d'extrémité des dents rotoriques (126, 128).
4. Machine électrique (300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la ou les pièces de dérivation comportent des pièces de dérivation (302, 304, 306, 308) reliant des faces latérales de respectivement deux dents statoriques ( 0, 112, 114, 116) successives.
5. Machine électrique (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le rotor (104) comporte des dents rotoriques (126, 128) et dans lequel la ou les pièces de dérivation comportent des pièces de dérivation (402, 404, 406, 408) reliant des faces latérales de respectivement deux dents rotoriques (126, 128) successives.
6. Machine électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la ou les pièces de dérivation (130 ; 202 ; 302, 304,
306, 308 ; 402, 404) sont en matériau ferromagnétique.
7. Machine électrique (100) selon la revendication 6, dans laquelle la ou les pièces de dérivation (130 ; 202 ; 302, 304, 306, 308 ; 402, 404) présentent une perméabilité relative maximale comprise entre 500 et 2 000.
8. Compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile, comportant un moteur électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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