Titre de l'invention : MACHINE ELECTRIQUE DE TRACTION A FLUX AXIAL

Domaine technique de l’invention

L'invention concerne une machine électrique à flux axial tournante de traction pour véhicule automobile. L'invention trouve des applications particulièrement avantageuses pour la propulsion de véhicule électrique de faible puissance, notamment comprise entre 4kW et 5kW. L'invention pourra ainsi avantageusement être mise en oeuvre notamment avec les véhicules électriques à quatre roues de faible puissance ("microcars" en anglais), les véhicules à deux roues de type moto, ou les quadricycles lourds. L’invention s’applique également pour des puissances de 100 kW à 400 kW en haute tension, par exemple supérieure à 400 V.

Arrière-plan technologique

La quasi-totalité des systèmes connus pour la traction des véhicules électriques repose sur des moteurs à courant alternatif, soit synchrones à aimants permanents, soit asynchrones.

On connaît également des systèmes de propulsion pour véhicules électriques à base de moteur à courant continu à balais, et à excitation séparée. La commande du moteur consiste essentiellement en un réglage de puissance sur l’induit (mode habituel de commande en vitesse d’un moteur à courant continu à balais) complété par une variation de flux continue sur l’inducteur. Une telle commande étant dépourvue d’à-coups, la prise en main est souvent considérée déconcertante, voire désagréable, par les conducteurs amateurs de conduite dynamique.

Il est connu de JP 2019 129638 A, de CN 105 356 701 B et de CN 202 856 578 U des induits de machine électrique à flux axial comprenant des enroulements polyphasés de puissance, à courant alternatif où s'effectue la conversion électromécanique d'énergie.

Il est également connu de l’art antérieur, des machines électriques à flux axial dont l’inducteur et l’induit sont en vis-à-vis selon la direction axiale tel que décrit dans la demande française 1750497 déposé le 17 janvier 2017. Ces machines électriques à flux axial présentent l’avantage d’être compactes axialement. Dans cette configuration, il est connu que le rotor puisse être de type homopolaire à griffes tel qu’illustré à la figure 1 . Le rotor 1 1 décrit ici comporte un unique enroulement rotorique tournant 12 quel que soit le nombre de pôles p du rotor. Les griffes, formant les différents pôles p du rotor, sont réparties en deux groupes de polarités différentes, un premier groupe et un deuxième groupe. Les deux groupes sont alternés circonférentiellement.

Le rotor 1 1 de la figure 1 comprend un disque annulaire 13 depuis lequel s’étendent les griffes.

Chaque griffe du premier groupe, aussi appelée première griffe 14, présente une première base axiale 15 qui s’étend depuis une périphérie intérieure du disque et un premier bec de griffe d’extension radiale vers l’extérieur.

Chaque griffe du deuxième groupe, aussi appelée deuxième griffe 18, présente une deuxième base axiale 19 qui s’étend depuis une périphérie extérieure du disque et un deuxième bec de griffe 20 d’extension radiale vers l’intérieur.

L’enroulement rotorique tournant 12 est monté axialement entre le disque 13 et les becs de griffes 15, 20 et radialement entre les premières bases 15 et les deuxièmes bases 19.

Les griffes sont polarisées sous l’effet du courant circulant dans l’enroulement rotorique 12 de sorte à former les p pôles du rotor.

Une telle structure de rotor avec un enroulement rotorique tournant est néanmoins complexe à réaliser et à monter. Des étapes d’usinage des becs de griffes, de montage de l’enroulement rotorique et de mise en place des griffes rendent coûteuses ce type d’inducteur.

Alimenter un enroulement rotorique tournant nécessite l’emploie de pièces de frottement, par exemple des bagues et des balais, pour son alimentation. Ces pièces de frottement s’usent par définition et elles doivent être remplacées.

Résumé de l’invention

L’invention vise notamment à remédier efficacement aux inconvénients précités en proposant une machine électrique à flux axial tournante autour d’un axe de rotation caractérisée en ce qu’elle comprend :

- au moins un rotor homopolaire, mobile en rotation, à p pôles comprenant : o un disque annulaire d’axe de symétrie confondu avec l’axe de rotation, o p/2 crampons supérieurs et p/2 crampons inférieurs, p étant un nombre entier pair, les crampons supérieurs étant radialement plus éloignés de l’axe de rotation que les crampons inférieurs, les crampons inférieurs et les crampons supérieurs étant circonférentiellement alternés au moins un enroulement rotorique concentrique monté radialement entre les crampons supérieurs et les crampons inférieurs, les crampons supérieurs et les crampons inférieurs n’étant pas en regard axial de l’enroulement rotorique, les crampons supérieurs et les crampons inférieurs étant aptes à être polarisés sous l’effet d’un courant rotorique circulant dans l’enroulement rotorique de sorte à former p pôles du rotor, et

- au moins un stator, fixe en rotation, comprenant au moins une bobine statorique,

La machine est remarquable en ce que l’enroulement rotorique est fixe en rotation.

La fabrication et l’assemblage du rotor sont simplifiés et moins coûteux par rapport à l’art antérieur illustré. L’ensemble composé du disque annulaire et des crampons ne présente pas de zone en contre-dépouille qui en complexifie la fabrication, avec notamment un besoin d’usinage.

Selon un aspect de l’invention, il n’y a pas d’imbrication axiale entre le disque annulaire et les crampons d’une part et l’enroulement rotorique d’autre part.

L’enroulement rotorique étant maintenant fixe en rotation, il n’est plus nécessaire de disposer de pièces de frottement pour l’alimenter en courant continu ce qui simplifie grandement la machine électrique. L’alimentation d’un enroulement fixe en rotation est plus simple que l’alimentation d’un enroulement mobile en rotation.

La machine électrique présente des performances sensiblement identiques, par rapport à une machine identique comprenant un rotor selon la figure 1 .

Les crampons inférieurs et les crampons supérieurs sont circonférentiellement alternés lorsqu’un crampon inférieur est encadré angulairement par deux crampons supérieurs, sans prise en compte de la hauteur radiale.

Un disque au sens de l’invention, désigne une plaque circulaire ou non. Un disque peut par exemple être à contour polygonal.

Selon un aspect de l’invention, l’enroulement rotorique est en regard axial du disque annulaire dans une des deux directions axiales. Selon un aspect de l’invention, les crampons forment les pôles du rotor lorsque l’enroulement rotorique est alimenté. Chaque pôle comprend un seul et unique crampon.

Selon un aspect de l’invention, les crampons inférieurs s’étendent depuis une périphérie radialement intérieure du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention les crampons supérieurs s’étendent depuis une périphérie radialement extérieure du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, les crampons supérieurs et les crampons inférieurs forment une seule pièce de même matière avec le disque annulaire. Cela permet de réduire le nombre d'opérations lors de l’assemblage et simplifie le process. Le disque annulaire, les crampons supérieurs et les crampons inférieurs forment une pièce d’un seul tenant.

Selon un aspect de l’invention, les crampons supérieurs et les crampons inférieurs sont de forme trapézoïdale. Chaque crampon supérieur et chaque crampon inférieur présentent une surface radialement extérieure cylindrique. Chaque crampon supérieur et chaque crampon inférieur présentent une surface radialement intérieure cylindrique.

Selon un aspect de l’invention, les crampons supérieurs et les crampons inférieurs ne dépassent pas radialement du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, tous les crampons supérieurs et tous les crampons inférieurs associés audit enroulement rotorique sont d’un même côté axial du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, au moins un des crampons supérieurs et des crampons inférieurs peut présenter un insert recevant un aimant. L’aimant permet d’augmenter l’intensité du champ du rotor. L’insert peut être borgne, notamment dans la direction radiale, notamment dans la direction axiale, notamment dans la direction axiale et la direction axiale.

Selon un aspect de l’invention, tous les crampons supérieurs et tous les crampons inférieurs présentent un aimant.

Selon un aspect de l’invention, p est compris entre deux et trente-deux, notamment entre quatre et seize. Le rotor présente un pas polaire égal à 2*TT/P, exprimé en radians.

Selon un aspect de l’invention, les crampons inférieurs sont aptes à tous présenter la même polarité et les crampons supérieurs sont aptes à tous présenter la même polarité opposée à la polarité des crampons inférieurs. Tous les crampons inférieurs peuvent présenter la même forme. Tous les crampons inférieurs peuvent être répartis uniformément dans la direction circonférentielle.

Selon un aspect de l’invention, chaque crampon inférieur présente une ouverture angulaire extérieure. La valeur de l’ouverture angulaire extérieure des crampons inférieurs pi peut être comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire).

Selon un aspect de l’invention, chaque crampon inférieur présente une ouverture angulaire intérieure. La valeur de l’ouverture angulaire intérieure des crampons inférieurs P2 peut être comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire). Pour les crampons inférieurs, l’ouverture angulaire extérieure peut être plus grande ou égale à l’ouverture angulaire intérieure. Les crampons inférieurs peuvent s’élargir radialement vers l’extérieur.

Tous les crampons supérieurs peuvent présenter la même forme. Tous les crampons supérieurs peuvent être répartis uniformément dans la direction circonférentielle.

Selon un aspect de l’invention, chaque crampon supérieur présente une ouverture angulaire extérieure. La valeur de l’ouverture angulaire extérieure des crampons supérieurs P3 peut être comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire).

Selon un aspect de l’invention, chaque crampon supérieur présente une ouverture angulaire intérieure. La valeur de l’ouverture angulaire intérieure des crampons supérieurs P4 peut être comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire). Pour les crampons supérieurs, l’ouverture angulaire intérieure peut être est plus grande ou égale à l’ouverture angulaire supérieure. Les crampons supérieurs peuvent s’élargir vers radialement l’intérieur.

Selon un aspect de l’invention, le disque annulaire peut être creux.

Selon un aspect de l’invention, le disque annulaire est monté sur un arbre de rotor. Le disque annulaire est par exemple emmanché ou fretté.

Selon un aspect de l’invention, le disque annulaire présente un rayon extérieur. La valeur du rayon extérieur Rext peut être comprise entre 10 cm et 40cm, de préférence entre 10cm et 20cm, notamment 15cm.

Selon un aspect de l’invention, le disque annulaire présente un rayon intérieur. La valeur du rayon intérieur Rint peut être comprise entre 0,1 *Rext et 0,75*Rext, notamment entre 0,4*Rext et 0,60*Rext, par exemple 0,5*Rext. Selon un aspect de l’invention, les surfaces radialement extérieures des crampons supérieurs sont contigües de la surface radialement extérieure du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, les surfaces radialement intérieures des crampons inférieurs sont contigües de la surface radialement intérieure du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, le rotor présente une dimension axiale de rotor, dont la valeur Lz peut être comprise entre 2cm et 10cm, notamment entre 3cm et 5cm, par exemple 3,6cm. Le disque annulaire présente une épaisseur axiale. La valeur de l’épaisseur axiale du disque annulaire ez1 peut être comprise entre 0,25*Lz et 0,4*Lz.

Selon un aspect de l’invention, chaque crampon supérieur et chaque crampon inférieur présente une dimension axiale. Cette dimension axiale peut être identique pour chacun des crampons supérieurs et chacun des crampons inférieurs. La valeur de cette dimension axiale ez2 peut être comprise entre 0,5*Lz et 0,75*Lz.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique présente un entrefer radial supérieur entre les crampons supérieurs et l’enroulement rotorique compris entre 0.1 mm et 1 mm.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique présente un entrefer radial inférieur entre les crampons inférieurs et l’enroulement rotorique compris entre 0.1 mm et 1 mm.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique présente un entrefer axial entre l’enroulement rotorique et le disque annulaire. L’entrefer radial peut être compris entre 0,1 mm et 1 mm.

Selon un aspect de l’invention, l’enroulement rotorique est monté sur le stator. Les parties fixes de la machine sont ainsi mutualisées ce qui évitent de prévoir une pièce fixe dédiée à l’enroulement rotorique.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique comprend un unique enroulement rotorique.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique peut comprendre une pluralité d’enroulements rotoriques alimentés en parallèle.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique comprend un carter. L’enroulement rotorique est porté par un disque rotorique, le disque rotorique et le stator sont fixés sur le carter. Selon un aspect de l’invention, Le disque rotorique est une pièce indépendante du stator. Le disque rotorique peut être amagnétique.

Selon un aspect de l’invention, le stator comprend une carte à circuit imprimé « PCB ». La carte à circuit imprimé peut comprendre au moins une couche PCB comprenant la bobine statorique.

Selon un aspect de l’invention, la carte à circuit imprimé "PCB" peut comprendre une pluralité de couches PCB.

Selon un aspect de l’invention, chaque couche PCB comportant une pluralité de bobines statoriques. Ces bobines statoriques peuvent être coplanaires et espacées angulairement et symétriquement les unes par rapport aux autres.

Selon un aspect de l’invention, chaque bobine statorique est continue et concentrique dans un seul plan depuis une partie de bobine statorique la plus à l'extérieur jusqu'à une partie de bobine statorique concentrique la plus à l'intérieur.

Selon un aspect de l’invention, les bobines statoriques dans des couches PCB adjacentes sont alignées de manière circonférentielle les unes avec les autres par rapport à l'axe pour définir des piles symétriques de bobines statoriques dans une direction axiale.

Selon un aspect de l’invention, chaque bobine statorique inclut une première borne sur le bord extérieur de la bobine, une seconde borne au centre de la bobine statorique.

Selon un aspect de l’invention, chaque bobine statorique peut être reliée directement à une bobine statorique adjacente sur la même couche PCB. Chaque bobine statorique peut être reliée directement à une bobine statorique correspondante sur une autre couche PCB.

Selon un aspect de l’invention, chaque bobine statorique a uniquement deux bornes, chaque bobine étant continue et ininterrompue entre ses deux seules bornes.

Selon un aspect de l’invention, l’enroulement rotorique est fixé sur la carte à circuit imprimé, par exemple surmoulé.

Selon un aspect de l’invention, le stator comprenant une pluralité de dents, la bobine statorique étant enroulée autour desdites dents.

Selon un aspect de l’invention, le stator comprend une pluralité de bobines statoriques, chacune étant enroulée sur une desdites dents. Selon un aspect de l’invention, l’enroulement rotorique est parcouru par le courant rotorique, continu, et en ce que la au moins une bobine statorique est parcourue par un système de courant statorique polyphasé.

Le courant rotorique ne change pas de signe et sert principalement à fixer le niveau de flux. On note que l’enroulement rotorique n’est pas parcouru par un système de courant polyphasé en fonctionnement normal.

Selon un aspect de l’invention, l’enroulement rotorique est relié électriquement à un dispositif de commande. Le dispositif de commande peut comprendre une pluralité d’interrupteurs commandables afin de faire varier de façon continu le courant dans l’enroulement Les interrupteurs peuvent être des Mosfets et/ou des diodes. Les interrupteurs commandables peuvent être disposé selon un pont en H.

Selon un aspect de l’invention, chaque rotor est encadré axialement par deux stators. Le rotor peut comprendre des p/2 crampons supérieurs et p/2 crampons inférieurs sur chacun des deux côtés axiaux du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, chaque rotor peut être associé à deux enroulements rotoriques, chaque enroulement rotorique étant associé à un côté axial du disque annulaire.

Selon un aspect de l’invention, chaque stator est encadré axialement par deux rotors. Les deux rotors peuvent être associés au même stator.

Selon un aspect de l’invention, la machine électrique peut présenter une puissance nominale mécanique comprise entre 4 kW et 35 kW, étant par exemple de 4 kW, 8 kW, 15 kW, 25 kW ou 35 kW, ou la machine électrique peut présenter une puissance nominale mécanique comprise entre 40kW et 400kW, étant par exemple de 40kW, 80 kW, 100 kW, 150 kW, 180 kW, 200 kW, 300kW ou 400 kW.

Cette machine électrique tournante peut être alimentée électriquement depuis une unité de stockage d’énergie électrique via un onduleur/redresseur, cet onduleur/redresseur permettant, selon que la machine électrique fonctionne en moteur ou en génératrice, de charger un réseau de bord du véhicule ou d’être électriquement alimenté depuis ce réseau.

La tension nominale de l’unité de stockage d’énergie électrique peut être de 12 V, 48 V ou avoir une autre valeur, par exemple une autre valeur supérieure à 300 V. L'invention a également pour objet un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte une machine électrique tournante telle que précédemment définie pour propulser ledit véhicule.

Selon une réalisation, la machine électrique de traction est implantée sur un essieu arrière entre une roue et un différentiel dudit véhicule automobile. En variante, la machine électrique pourra être implantée directement dans la roue du véhicule dans un montage de type "moteur-roue".

Selon un aspect de l’invention, le véhicule automobile peut être un véhicule à traction purement électrique. Selon un aspect de l’invention le véhicule peut être un véhicule à traction hybride. A la fois thermique et électrique.

Selon un aspect de l’invention, le véhicule automobile peut être un véhicule utilitaire électrique ou un camion léger. La machine électrique selon l’invention, de type axial, permet d’obtenir une puissance massique supérieure et puissance continue supérieure aux machines électriques selon l’art antérieur. Cette machine électrique est adaptée à des profils de roulage des véhicules utilitaire transportant des charges et nécessitant des puissances électriques continues.

Brève description des figures

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.

La [Fig. 1 ] est une vue en perspective d’un exemple d’un rotor selon l’art antérieur.

La [Fig. 2] est une vue schématique d’un exemple de véhicule automobile selon la présente invention.

La [Fig. 3] est une vue éclatée en perspective d’un exemple de machine électrique selon l’invention.

La [Fig. 4] est une vue en perspective d’un rotor de la machine électrique de la figure 3.

La [Fig. 5] est une vue de face du rotor et de l’enroulement rotorique de la figure 3. La [Fig. 6] est une vue de face d’un exemple de stator de la machine électrique selon l’invention.

Description détaillée de l’invention

La figure 2 illustre un véhicule automobile selon un exemple de l’invention comportant une machine électrique 10 tournante selon un exemple de l’invention.

Dans l’exemple considéré, le véhicule automobile est un véhicule électrique EV comprenant des roues 3 et la machine électrique 10. La machine électrique est configurée pour entraîner au moins indirectement au moins une des roues 3. Le véhicule comprend une batterie d'alimentation haute tension B, de préférence une batterie rechargeable, pour fournir de l'énergie électrique à la machine. La batterie B est par exemple d’alimentation haute tension, notamment supérieure à 60V. La batterie peut être également une batterie basse tension, notamment 48V.

Dans l’exemple considéré, la machine électrique 10 permet de mouvoir seule le véhicule EV et est implantée sur un essieu arrière 2 entre une roue arrière 3 et un différentiel. En variante, la machine électrique 10 pourra être implantée sur l'essieu avant, non représenté. En variante encore, la machine électrique 10 pourra être implantée dans au moins une roue 3. On utilise notamment une machine électrique 10 dans chaque roue arrière 3.

Dans l’exemple décrit, la machine électrique 10 comprend au moins un rotor, au moins un enroulement rotorique et au moins un stator. Ceux-ci qui seront décrit plus en détail en lien avec les figures suivantes.

Dans l’exemple décrit, le stator est alimenté via un onduleur/redreusseur I configuré pour convertir une tension continue (DC) issue de la batterie B en une tension alternative (AC) afin de piloter la machine électrique 10. Le stator est parcouru par un système de courant statorique Is polyphasé, notamment triphasée.

Dans l’exemple considéré, l’enroulement rotorique est également alimenté par la batterie B par un courant rotorique Ir continu. L’enroulement rotorique est relié électriquement à la batterie B.

Dans l’exemple considéré, l’enroulement rotorique est apte à générer de manière continue un courant rotorique de zéro à une valeur maximale afin de faire varier le flux rotor

Dans l’exemple considéré, le courant rotorique Ir est indépendant du courant statorique Is. La figure 3 décrit maintenant en détail un exemple de machine à flux axial 10 selon l’invention pouvant équiper le véhicule décrit à la figure 2. La machine électrique est à flux axial et tournante autour d’un axe X de rotation.

Dans l’exemple considéré, le rotor 1 1 est homopolaire, est mobile en rotation et présente p pôles. Le rotor 11 comprend un disque annulaire 15 d’axe de symétrie confondu avec l’axe X.

Dans l’exemple considéré, le rotor 11 comprend également p/2 crampons supérieurs 16 et p/2 crampons inférieurs 17. Les crampons supérieurs 16 sont radialement plus éloignés de l’axe X que les crampons inférieurs 17.

Les crampons inférieurs 17 et les crampons supérieurs 16 sont circonférentiellement alternés. Chaque crampon inférieur 17 est encadré angulairement par deux crampons supérieurs 16, sans prise en compte de la hauteur radiale.

P est un nombre entier pair. P est compris entre deux et trente-deux. Ici seize. Le rotor 11 présente un pas polaire égal à 2*Pi /p soit pour TT/8 radians pour une polarité de 8, soit .22,5 degrés.

Dans l’exemple considéré, la machine électrique 10 comprend au moins un enroulement rotorique 20 concentrique monté radialement entre les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17. Les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 ne sont pas en regard axial de l’enroulement rotorique 20.

Dans l’exemple considéré, les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 sont polarisés sous l’effet du courant rotorique Ir circulant dans l’enroulement rotorique 20 de sorte à former les seize pôles du rotor 1 1. Les crampons inférieurs 17 présentent tous la même polarité et les crampons supérieurs 16 présentent tous la même polarité opposée à la polarité des crampons inférieurs 17.

Chacun des seize pôles de la machine électrique 10 comprend un seul et unique crampon parmi les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17.

Dans l’exemple considéré, l’enroulement rotorique 20 est fixe en rotation. L’enroulement rotorique 20 est porté par un disque rotorique 21 lui-même fixe en rotation qui est une pièce indépendante du stator. Dans une variante non représentée, l’enroulement rotorique est monté sur le stator. Il n’y pas de disque rotorique dédié à la fixation de l’enroulement rotorique.

Dans l’exemple considéré, l’enroulement rotorique 20 est unique.

Dans l’exemple considéré, il n’y a pas d’imbrication axiale entre le disque annulaire et les crampons d’une part et l’enroulement rotorique d’autre part. L’enroulement rotorique 20 est en regard axial du disque annulaire 15 dans une des deux directions axiales, c’est-à-dire selon l’axe X. T ous les crampons supérieurs 16 et tous les crampons inférieurs 17 associés à l’enroulement rotorique sont d’un même côté axial du disque annulaire 15.

Dans l’exemple considéré, les crampons inférieurs 17 s’étendent depuis une périphérie radialement intérieure 22 du disque annulaire 15 et les crampons supérieurs 16 s’étendent depuis une périphérie radialement extérieure 23 du disque annulaire 15. Les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 ne dépassent pas radialement du disque annulaire.

Dans l’exemple considéré, les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 viennent de matière avec le disque annulaire 15. Le disque annulaire 15, les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 forment ainsi une pièce d’un seul tenant.

Dans l’exemple considéré, les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 sont tous de forme trapézoïdale. Chaque crampon supérieur 16 et chaque crampon inférieur 17 présentent une surface radialement extérieure cylindrique et présente une surface radialement intérieure cylindrique. Les surfaces radialement extérieures des crampons supérieurs 16 sont contigües de la surface radialement extérieure du disque annulaire 15 et les surfaces radialement intérieures des crampons inférieurs 17 sont contigües de la surface radialement intérieure du disque annulaire 15.

Dans l’exemple considéré, tous les crampons inférieurs 17 présentent la même forme et sont répartis uniformément dans la direction circonférentielle. Chaque crampon inférieur 17 présente une ouverture angulaire extérieure pi dont la valeur est comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire) et une ouverture angulaire intérieure P2 dont la valeur est comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire). Ici pi et P2 sont égales.

Dans l’exemple considéré, tous les crampons supérieurs 16 présentent la même forme et sont répartis uniformément dans la direction circonférentielle. Chaque crampon supérieur 16 présente une ouverture angulaire extérieure P3 dont la valeur est comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire) et une ouverture angulaire intérieure P4 dont la valeur est comprise entre 0,5*(pas polaire) et 0,95*(pas polaire). Ici P4 est plus grande que P2. Les crampons supérieurs s’élargissent radialement vers l’intérieur.

Dans l’exemple considéré, le disque annulaire 15 est creux. Le disque annulaire est monté sur un arbre de rotor, non représenté, par exemple emmanché ou fretté.

Dans l’exemple considéré, le disque annulaire présente un rayon extérieur Rext dont la valeur est comprise entre 10 cm et 40cm, de préférence entre 10cm et 20cm, notamment 15cm et un rayon intérieur Rint dont la valeur est comprise entre 0,1 *Rext et 0,75*Rext, notamment entre 0,4*Rext et 0,60*Rext, par exemple 0,5*Rext.

Dans l’exemple considéré, le rotor 1 1 présente une dimension axiale de rotor, dont la valeur Lz peut être comprise entre 2cm et 10cm, notamment entre 3cm et 5cm, par exemple 3,6cm. Le disque annulaire 15 présente également une épaisseur axiale ez1 dont la valeur est comprise entre 0,25*Lz et 0,4*Lz.

Dans l’exemple considéré, chaque crampon supérieur 16 et chaque crampon inférieur 17 présente une dimension axiale ez2 identique dont la valeur est comprise entre 0,5*Lz et 0,75*Lz.

Dans l’exemple considéré, la machine électrique 10 présente un entrefer radial supérieur 25 entre les crampons supérieurs 16 et l’enroulement rotorique 20 compris entre 0.1 mm et 1 mm.

Dans l’exemple considéré, la machine électrique 10 présente un entrefer radial inférieur 26 entre les crampons inférieurs 17 et l’enroulement rotorique 20 compris entre 0.1 mm et 1 mm.

Dans l’exemple considéré, la machine électrique présente un entrefer axial compris entre 0,1 mm et 1 mm entre l’enroulement rotorique et le disque annulaire.

Dans l’exemple considéré, le disque rotorique 21 et le stator peuvent être fixés sur un carter de la machine électrique 10. Un exemple de stator 12 est décrit en référence à la figure 6.

Dans l’exemple considéré, le stator 12 est fixe en rotation et comprend une pluralité de bobines statoriques 30 et une carte à circuit imprimé « PCB » 31 . La carte à circuit imprimé peut comprendre une pluralité de couches PCB. Chaque couche PCB comporte une pluralité de bobines statoriques 30 coplanaires, espacées angulairement et symétriquement les unes par rapport aux autres. Dans l’exemple considéré, chaque bobine statorique 30 est continue et concentrique dans un seul plan depuis une partie de bobine statorique la plus à l'extérieur jusqu'à une partie de bobine statorique concentrique la plus à l'intérieur.

Dans l’exemple considéré, les bobines statoriques dans des couches PCB adjacentes sont alignées de manière circonférentielle les unes avec les autres par rapport à l'axe pour définir des piles symétriques de bobines statoriques dans une direction axiale.

Dans l’exemple considéré, chaque bobine statorique 30 est reliée directement à une bobine statorique adjacente sur la même couche PCB.

Dans un exemple non représenté, l’enroulement rotorique 20 peut être monté sur le stator 12. L’enroulement rotorique peut être surmoulé ou soudé sur le carte à circuit imprimé 31. Dans une telle variante, la machine électrique 10 est dépourvue de disque rotorique.

Dans une variante non représentée, le stator comprend une pluralité de bobines, chacune étant enroulée sur une des dites dents.

Dans un exemple non représenté, la machine peut comprendre un unique stator 12 entouré par deux rotors 11 .

Dans un exemple non représenté, la machine électrique 10 comprend une pluralité de rotors 1 1 , chaque rotor 11 étant encadré axialement par deux stators 12. Les rotors 11 peuvent alors comprendre les crampons supérieurs 16 et les crampons inférieurs 17 sur chacun des deux côtés axiaux du disque annulaire 15. Chaque rotor 1 1 peut être associé à deux enroulements rotoriques 20, chaque enroulement rotorique étant associé à un côté axial du disque annulaire.

Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.

Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.