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Title:
ELECTRIC MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/110694
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electromagnetic machine (M1) comprising a stator, a movable armature and a device for mechanically connecting the movable armature to the stator, the connecting device comprising a plurality of leaf springs, and the stator comprising at least one first electrical coil and at least one first magnetic core forming at least one open loop between first and second terminal ends of said first loop in order to define an air gap between said terminal ends. The plurality of leaf springs extends on a single side of an air gap plane (P1) perpendicular to a first loop plane (P2), the plurality of leaf springs being arranged so as to authorise the translation of the movable armature in relation to said stator in a direction that is perpendicular to the loop plane (P2) and to prohibit any movement of said movable armature in any direction within said loop plane (P2).

Inventors:
DELAISSE, Guy (44 bis rue de Paris, CHAMPFORGEUIL, 71530, FR)
DREVET, Jean-Baptiste (11 rue de la Montagne Sainte Geneviève, PARIS, 75005, FR)
GUILLEMIN, Harold (SEINE-PORT, 77240, FR)
Application Number:
EP2018/083703
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
December 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
AMS R&D SAS (2 rue Suzanne Ruelle, SEINE-PORT, 77240, FR)
International Classes:
H02K35/02; H02K33/16
Foreign References:
EP1548917A22005-06-29
US6405599B12002-06-18
JP2014147248A2014-08-14
JP2012070578A2012-04-05
US4563603A1986-01-07
EP0412856A11991-02-13
US3746937A1973-07-17
EP1548917A22005-06-29
US6405599B12002-06-18
Attorney, Agent or Firm:
LAVIALLE, Bruno et al. (CABINET BOETTCHER, 16 rue Médéric, PARIS, 75017, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Machine électromagnétique (Ml) comprenant un stator, une armature mobile (Ami) par rapport au stator et un dispositif de liaison mécanique (R0) de l'armature mobile au stator, le dispositif de liaison comportant une pluralité de ressorts à lame agencés pour suspendre l'armature mobile vis-à-vis du stator, chaque ressort à lame comprenant au moins une lame élastique déformable en flexion, le stator comprenant au moins une première bobine électrique et au moins un premier noyau magnétique formant au moins une première boucle ouverte (B) entre des première et seconde extrémités terminales (Ba, Bb) de cette première boucle pour définir un entrefer (Etf) entre ces extrémités terminales (Ba, Bb) , cette première bobine étant agencée autour d'une portion du premier noyau magnétique, caractérisée en ce que ladite pluralité de ressorts à lame s'étend d'un seul côté d'un plan d'entrefer (Pl) , ce plan d'entrefer (Pl) étant perpendiculaire à un plan de première boucle (P2) suivant lequel s'étend cette première boucle (B), ce plan d'entrefer (Pl) étant situé entre lesdites extrémités terminales de cette première boucle (B) tout en étant éloigné de ces extrémités de la première boucle (B) , l'armature mobile portant des aimants permanents, la machine étant en outre caractérisée en ce que chaque ressort à lame donné de ladite pluralité de ressorts à lame s'étend depuis une première extrémité de ce ressort à lame donné qui est reliée audit stator jusqu'à une seconde extrémité de ce ressort à lame donné qui est reliée à ladite armature mobile, au moins un desdits ressorts de la pluralité de ressorts à lame étant d'un côté dudit plan de boucle (B) et au moins un autre desdits ressorts de la pluralité de ressorts à lame étant de l'autre côté de ce plan de boucle (B), la pluralité de ressorts à lame étant disposée pour générer un effort élastique de rappel de l'armature mobile vers une position de repos de l'armature lorsque ladite armature est translatée par rapport audit stator suivant une direction perpendiculaire au plan de boucle (P2) et pour interdire tout déplacement de ladite armature mobile suivant une direction transversale (A-A) comprise à la fois dans le plan d'entrefer (Pl) et dans le plan de boucle (P2 ) .

2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle chacun des ressorts à lame de la pluralité de ressorts à lame s'étend en largeur et en longueur dans un plan principal (Pp) de ce ressort donné, ce plan principal (Pp) de ce ressort donné étant perpendiculaire audit plan d'entrefer (Pl) .

3. Machine selon la revendication 2, dans laquelle les ressorts donnés de la pluralité de ressorts donnés sont identiques entre eux et sont disposés de manière à ce que leurs plans principaux (Pp) soient parallèles entre eux lorsque la machine est au repos et dans laquelle les longueurs (L) propres respectives des ressort de la pluralité de ressorts s'étendent longitudinalement suivant une même direction (D) perpendiculaire au plan d'entrefer (Pl).

4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le dispositif de liaison comporte des équipements d'ajustement de l'entrefer comprenant une pluralité de premières pièces d'ajustement, certains au moins des ressorts à lame présentent un premier évidement dans lequel pénètre une desdites premières pièces d'ajustement pour interdire un déplacement relatif entre ce ressort à lame donné et ledit stator suivant au moins une direction de déplacement (D) perpendiculaire audit plan d'entrefer (PD ·

5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif de liaison comporte des équipements d'ajustement de l'entrefer comprenant une pluralité de secondes pièces d'ajustement, certains au moins des ressorts à lame présentent un second évidement dans lequel pénètre une desdites secondes pièces d'ajustement pour interdire un déplacement relatif entre ce ressort à lame donné et ladite armature mobile suivant au moins une direction de déplacement (D) perpendiculaire audit plan d'entrefer (PI

6. Machine selon l'une quelconque de revendications 1 à 5, dans laquelle :

- le stator comporte des premier et second étriers disposés de part et d'autre de ladite première boucle (Bl), le premier étrier étant en appui contre une première face de la première boucle (Bl) et le second étrier étant en appui contre une seconde face de cette première boucle, ces première et seconde faces de la première boucle s'étendant de part et d'autre de la première boucle et étant respectivement parallèles audit plan de première boucle (P2), chacun de ces premier et second étriers portant des pièces de calage latéral réglables,

- les pièces de calage latéral réglables du premier étrier butant respectivement contre des premier et second côtés périphériques latéraux opposés entre eux de la première boucle pour positionner latéralement ce premier étrier vis-à-vis de la première boucle en s'opposant au glissement de ce premier étrier le long de la première face de cette première boucle suivant une direction de glissement perpendiculaire audit plan d' entrefer (Pl ) ,

- les pièces de calage latéral réglables du second étrier butant respectivement contre lesdits premier et second côtés périphériques latéraux opposés entre eux de la première boucle pour positionner latéralement ce second étrier vis-à-vis de la première boucle en s'opposant au glissement de ce second étrier le long de la seconde face de ladite première boucle et suivant ladite direction de glissement perpendiculaire audit plan d'entrefer (Pl) .

7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite pluralité de ressorts à lame comprend des première et seconde paires de ressorts à lame la première paire de ressorts à lame étant d'un côté dudit plan de boucle (B) et la seconde paire de ressorts à lame étant de l'autre côté de cedit plan de boucle (B) .

8. Machine selon la revendication 7, dans laquelle les ressorts lame de la première paire de ressorts lame sont placés aux extrémités respectives d'un premier bord (Bdl) de l'armature mobile qui s'étend parallèlement et à distance du plan de première boucle (P2) et les ressorts lame de la seconde paire de ressorts lame sont placés aux extrémités respectives d'un second bord (Bd2) de l'armature mobile qui s'étend parallèlement et à distance du plan de première boucle (P2), ces premier et second bords (Bdl, Bd2) de l'armature mobile étant disposés de part et d'autre du plan de première boucle (P2) et parallèlement au plan de boucle (P2) suivant une direction d'extension.

9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle certains au moins des ressorts de la pluralité de ressorts à lame sont reliés à l'armature mobile par des accroches placées aux extrémités d'un premier bord (Bdl) de l'armature mobile qui s'étend parallèlement et à distance du plan de première boucle (P2), suivant une direction d'extension s'étendant parallèlement audit plan d'entrefer (Pl) . 10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'armature mobile comporte un écarteur d'aimants disposé entre les aimants pour les éloigner les uns des autres. 11. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacun des ressorts à lame de la pluralité de ressorts à lame comprend plusieurs lames. 12. Machine selon la revendication 11, dans laquelle les lames d'un même ressort à lame sont séparées entre elle par des séparateurs de lames disposés pour permettre un glissement de ces lames du ressort contre des faces externes de glissement de ces séparateurs de lames.

13. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle certaines au moins desdites lames de la pluralité de ressorts à lames sont ajourées, chaque lame ajourée présentant au moins un ajourage traversant la lame de manière à avoir de chaque côté de l'ajourage deux zones de flexion de la lame qui sont allongées.

14. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle lesdits aimants portés par l'armature mobile comportent des premier et second aimants, le premier aimant ayant une polarité nord orientée vers la première extrémité terminale de la première boucle et une polarité sud orientée vers la seconde extrémité terminale de la première boucle et le second aimant ayant une polarité sud orientée vers la première extrémité terminale de la première boucle et une polarité nord orientée vers la seconde extrémité terminale de la première boucle.

15. Machine selon la revendication 14, dans laquelle chacun desdits premier et second aimants a une longueur propre, une épaisseur propre et une largeur propre, chacun de ces premier et second aimants s'étendant suivant sa longueur, parallèlement audit plan d'entrefer (PI) et audit plan de première boucle (P2) . 16. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans laquelle l'armature mobile (Ami) est suspendue par le dispositif de liaison (RO) de manière à ce que cette armature mobile (Ami) se trouve entre lesdites première et seconde extrémités terminales (Ba, Bb) de ladite première boucle ouverte (B) .

17. Machine selon la revendication 16, dans laquelle ladite première boucle ouverte (B) est conformée pour définir au moins un premier chemin de flux (Fl) en forme de C, les extrémités terminales de cette forme de C étant respectivement formées par les première et seconde extrémités terminales (Ba, Bb) de ladite première boucle ouverte B.

18. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comprenant des moyens de génération d'un signal d'alimentation de ladite au moins une première bobine tel que l'armature mobile oscille par rapport au stator avec une fréquence d'oscillation comprise entre 45Hz et 450Hz, cette fréquence d'oscillation étant égale à plus ou moins de 20% à une fréquence de résonance d'un ensemble mobile par rapport au stator, cet ensemble mobile comprenant au moins ladite pluralité de ressorts à lame et ladite armature mobile.

19. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans laquelle la pluralité de ressorts lame présente une raideur élastique totale telle que ledit effort élastique de rappel de l'armature mobile vers sa position de repos prend une valeur maximale d'effort compris entre 5N et 500N lorsque l'armature mobile est déplacée d'une distance d'au plus 2 mm par rapport à ladite position de repos de l'armature.

20. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comprenant un générateur d'un signal d'alimentation agencé pour asservir le déplacement de l'armature mobile par rapport au stator en fonction d'un signal de consigne.

21. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comprenant au moins un circulateur de fluide, le stator étant rattaché à au moins un corps du circulateur de fluide, ladite armature mobile étant rattachée à au moins un moyen de transfert de fluide placé à l'intérieur dudit au moins un corps de circulateur, ce moyen de transfert de fluide étant agencé pour qu'en réponse à un actionnement du moteur ce moyen de transfert de fluide transfère un fluide d'une entrée de fluide dudit au moins un corps de circulateur de fluide vers une sortie de fluide de ce corps de circulateur de fluide. 22. Machine selon la revendication 21, dans laquelle ledit au moins un circulateur de fluide est un circulateur de fluide à membrane ondulante, dont la membrane est un moyen de transfert de fluide apte à onduler d'un bord amont de membrane rattaché à l'armature mobile vers un bord aval de la membrane.

23. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comprenant un outil rattaché à l'armature mobile pour être actionné par déplacement de l'armature mobile par rapport au stator, cet outil étant sélectionné dans le groupe d'outils comprenant un outil de découpe, un outil de percussion, un outil de perçage, un outil de transmission de vibrations, un outil d'atténuation de vibrations, un outil de mesure de paramètres physiques d'une pièce à tester soumise au déplacement de ladite armature mobile.

24. Ensemble comportant plusieurs machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, dans lequel les stators de ces machines sont reliés entre eux et les armatures mobiles de ces machines sont agencées pour osciller à une même fréquence.

Description:
MOTEUR ELECTRIQUE

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION

L' invention concerne le domaine des machines électromagnétiques comme des moteurs électriques ou générateurs électrique.

Il est connu, par exemple du document US3746937(A) une machine électromagnétique présentant un stator doté d'une bobine et une armature mobile par rapport au stator, cette armature portant des aimants permanents et étant guidé en déplacement par rapport au stator à l'aide de glissières et des ressorts hélicoïdaux étant agencés pour forcer un effort de rappel de l'armature vers une position de repos stable par rapport au stator.

Le rendement d'une telle machine est minimisé par des frottements des glissières. Une machine électromagnétique est également divulguée par le document EP1548917 mais son armature de stator présente des mouvements parasites jugés indésirables pour certaines applications car ils affectent son rendement. La machine électromagnétique du document brevet US6405599 présente l'avantage de réduire les mouvements parasites de l'armature mobile mais il serait nécessaire d'améliorer son rendement énergétique.

OBJET DE L'INVENTION

Un objet de l'invention est de fournir une machine électromagnétique résonante limitant les pertes énergétiques liés aux frottements potentiels et aux usures de pièces en contact lors du déplacement de l'armature mobile par rapport au stator.

RESUME DE L'INVENTION

A cette fin, il est proposé selon l'invention une machine électromagnétique comprenant un stator, une armature mobile par rapport au stator et un dispositif de liaison mécanique de l'armature mobile au stator, le dispositif de liaison comportant une pluralité de ressorts à lame agencés pour suspendre l'armature mobile vis-à-vis du stator, chaque ressort à lame comprenant au moins une lame élastique déformable en flexion, le stator comprenant au moins une première bobine électrique et au moins un premier noyau magnétique formant au moins une boucle ouverte entre des première et seconde extrémités terminales de cette première boucle pour définir un entrefer entre ces extrémités terminales, cette première bobine étant agencée autour d'une portion du premier noyau magnétique.

La machine électromagnétique selon l'invention est essentiellement caractérisée en ce que ladite pluralité de ressorts à lame s'étend d'un seul côté d'un plan d'entrefer, ce plan d'entrefer étant perpendiculaire à un plan de première boucle suivant lequel s'étend cette première boucle, ce plan d'entrefer étant situé entre lesdites extrémités terminales de cette première boucle tout en étant éloigné de ces extrémités de la première boucle, l'armature mobile portant des aimants permanents.

La machine est en outre caractérisée en ce que chaque ressort à lame donné de ladite pluralité de ressorts à lame s'étend depuis une première extrémité de ce ressort à lame donné qui est reliée (attachée) audit stator jusqu'à une seconde extrémité de ce ressort à lame donné qui est reliée (attachée) à ladite armature mobile, au moins un desdits ressorts de la pluralité de ressorts à lame étant d'un côté dudit plan de boucle et au moins un autre desdits ressorts de la pluralité de ressorts à lame étant de l'autre côté de ce plan de boucle, la pluralité de ressorts à lame étant disposée pour générer un effort élastique de rappel de l'armature mobile vers une position de repos de l'armature lorsque ladite armature est translatée par rapport audit stator suivant une direction perpendiculaire au plan de boucle et pour interdire tout déplacement de ladite armature mobile suivant une direction transversale comprise à la fois dans le plan d'entrefer et dans le plan de boucle.

La pluralité de ressorts lame est ainsi disposée pour autoriser la translation de l'armature mobile par rapport au stator et suivant au moins une direction perpendiculaire au plan de boucle tout en générant un effort élastique de rappel de l'armature mobile vers une position de repos.

Pour la compréhension de l'invention, la position de repos de l'armature mobile est la position dans laquelle se trouve cette armature mobile lorsque la/les bobine (s) ne sont pas alimentées électriquement et que l'armature mobile est immobile par rapport au stator.

La caractéristique « la pluralité de ressorts à lame étant disposée pour interdire tout déplacement de ladite armature mobile suivant une direction comprise à la fois dans le plan d'entrefer et dans le plan de boucle » doit être comprise comme désignant le fait que la pluralité de ressorts présente :

- une première raideur élastique pour s'opposer élastiquement à un déplacement de l'armature mobile par rapport au stator suivant une direction perpendiculaire au plan de boucle ; et

- une seconde raideur élastique, dite raideur transversale, pour s'opposer élastiquement au déplacement de l'armature mobile par rapport au stator suivant une direction transversale comprise à la fois dans le plan d'entrefer et dans le plan de boucle, cette seconde raideur élastique étant au moins 100 fois supérieure à la première raideur élastique et préférentiellement au moins 200 fois supérieure à cette première raideur élastique.

Ainsi, la pluralité de ressorts lame est disposée : - d'une part pour que l'on ait une première raideur qui autorise un déplacement de la structure dans une direction perpendiculaire au plan de boucle, c'est-à- dire une direction s'étendant dans un plan perpendiculaire au plan de boucle, avec au moins une composante de déplacement perpendiculaire au plan de boucle ; et

d'autre part pour que l'on ait une seconde raideur largement supérieure à la première raideur qui interdise le déplacement de l'armature mobile suivant une direction transversale.

La notion d' interdiction de déplacement dans la direction transversale s'interprète donc relativement à l'autorisation de déplacement dans la direction d'autorisation de déplacement.

Ainsi, pour déplacer l'armature mobile suivant la direction transversale d'une distance donnée, il faut exercer un effort au moins 100 fois supérieur à l'effort nécessaire au déplacement de cette armature mobile, d'une même distance donnée, selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan de boucle.

Cette direction transversale s'étend dans le plan d'entrefer et dans le plan de boucle.

Le fait d'avoir des ressorts à lame s'étendant d'un seul côté du plan d'entrefer permet de limiter le niveau de tension mécanique maximum exercé dans les ressorts à lames lors du déplacement de l'armature mobile par rapport à une situation où l'on aurait des ressorts à lame de part et d'autre du plan d'entrefer et reliés de part et d'autre du stator.

En minimisant cette tension dans les ressorts à lame :

- on limite la perte d'énergie associée à une mise en tension des ressorts à lame et on augmente le rendement énergétique de la machine électromagnétique ; et par ailleurs

- on limite l'usure des ressorts ce qui augmente la durée de vie de la machine.

Selon le cas, cette première bobine est agencée autour d'une portion du premier noyau magnétique :

- pour pouvoir, en mode de fonctionnement moteur de la machine électromagnétique, induire un champ magnétique au travers de l'entrefer et déplacer l'armature mobile lorsque cette première bobine est alimentée avec un premier signal électrique ; ou

- pour pouvoir, en mode générateur, générer un premier signal électrique lorsqu'un champ magnétique traverse l'entrefer sous l'effet du déplacement de l'armature mobile.

Ainsi, la machine électromagnétique selon l'invention peut être un générateur d'électricité ou préférentiellement un moteur électrique.

L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins décrits ci-après.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure IA est une vue en perspective de la machine électromagnétique selon l'invention ;

La figure IB est une vue en perspective de l'armature mobile de la machine selon l'invention de la figure IA, on voit quatre ressorts lame identiques entre eux qui s'étendent d'un seul côté de cette armature pour la supporter par rapport au stator ;

La figure 2 est une vue en coupe selon un plan transversal II-II de la machine de la figure IA où l'on voit les deux bobines enroulées en deux endroits distincts du premier noyau magnétique pour induire un flux magnétique au travers de l'entrefer ou pour au contraire générer un signal électrique en réponse à une variation de flux dans cet entrefer ; La figure 3a est un exemple de machine selon l'invention comprenant uniquement deux ressorts lame, ces deux ressorts lame étant respectivement placés de part et d' autre du plan P2 dans lequel est formé la première boucle B ;

Les figures 3bl, 3b2, 3b3 illustrent trois états successivement adoptés par la machine selon l'invention pour générer un déplacement alternatif dans un sens puis dans l'autre de l'armature dans l'entrefer ;

La figure 4 illustre un mode de réalisation des ressorts lame où l'on voit que les lames d'un même ressort à lame sont séparées entre elles par des séparateurs de lames disposés pour permettre un glissement des lames d'un même ressort les unes contre les autres ;

La figure 5a illustre deux machines électromagnétiques selon l'invention couplées entre elles par l'intermédiaire d'une pièce de solidarisâtion Psi fixée d'une part à l'armature mobile de la première machine Ml et d'autre part à l'armature mobile de la seconde de ces machines M2, ces machines sont ici couplées en opposition avec les liaisons stator / ressorts à lame disposées de part et d'autre de cet ensemble de machines couplées, dans ce mode, lorsque les machines ont des mouvements synchronisés, la pièce de liaison Psi est alors contrainte en traction avec l'augmentation de l'amplitude d'oscillation, l'effet de synchronisation entre ces machines est ainsi amélioré ;

La figure 5B illustre aussi deux machines électromagnétiques Ml, M2 selon l'invention couplées entre elles par l'intermédiaire d'une pièce de solidarisâtion fixée d'une part à l'armature mobile de la première machine et d'autre part à l'armature mobile de la seconde de ces machines, ces machines sont ici couplées en parallèle, dans ce mode lorsque les machines sont synchronisées et que les armatures sont translatées ensemble, la pièce de liaison est alors translatée d'une même valeur sans être soumise à la traction du fait d'un écartement des armatures, ce mode de réalisation limite la perte de rendement car la pièce de solidarisâtion Ps2 est moins contrainte en traction ;

La figure 6 illustre un autre mode de couplage entre deux machines électromagnétiques selon l'invention formant un ensemble de machine, ici les stators de ces machines sont unis entre eux car ils partagent une même pièce de stator formant les premiers noyaux magnétiques de la machine /stator, on limite ainsi les vibrations entre ces machines et surtout on favorise le couplage des mouvements des armatures ;

La figure 7 illustre un ensemble de pompage comprenant une machine électromagnétique Ml selon l'invention et un circulateur Px comportant un corps de circulateur définissant une chambre s'étendant entre deux clapets antiretour montés pour autorisée une circulation de fluide d'une entrée vers une sortie de circulateur en interdisant l'inverse, une membrane pour varier le volume de la chambre en fonction d'un mouvement d'oscillation alternative d'une tige d' actionnement Tal appartenant à la machine électromagnétique selon l'invention qui est ici un moteur ;

La figure 8a est une vue en coupe d'un ensemble circulateur selon l'invention comprenant une machine électromagnétique, en l'occurrence un moteur selon l'invention et un corps de circulateur à membrane ondulante dont la membrane est disposée dans un corps pour y onduler entre une entrée de circulateur et une sortie de circulateur et ainsi générer un flux de fluide dans ce circulateur ;

La figure 8b illustre aussi l'ensemble circulateur de la figure 8a mais suivant un plan de coupe perpendiculaire à celui de la figure 8a. Ici, le bord externe de la membrane Mbl est relié à deux tiges d' actionnement Tal, Ta2 parallèles entre elles et qui sont elle-même fixées de l'armature mobile depuis laquelle elles s'étendent pour entraîner, en mouvement transversal, le bord externe de la membrane et ainsi induire une onde se propageant le long de cette membrane Mbl pour faire circuler du fluide.

La figure 9 illustre un dispositif d'alimentation électrique d'une machine électromagnétique selon l'invention utilisée pour, par exemple, entraîner une pompe / un circulateur comme sur les figures 7, 8a, 8b, ce dispositif d'alimentation comprenant un réseau d'alimentation à la sortie duquel peut être positionné un premier filtre pour homogénéiser le courant (et aussi pour limiter les perturbations du réseau) , un redresseur de courant étant positionné en sortie de ce premier filtre et un second filtre F2 étant positionné en sortie de ce redresseur puis un onduleur étant positionné entre ce second filtre F2 et la machine électromagnétique / le moteur selon l'invention. Afin de lisser la tension et d'éviter tout bruit ou vibration parasite dans la machine, il est aussi possible de mettre un filtre aval, entre l'onduleur et la machine Ml. On a ici une machine électromagnétique et un dispositif d'alimentation avec électronique à découpage.

Comme indiqué précédemment, l'invention concerne essentiellement une machine électromagnétique Ml comprenant un stator Stl, une armature mobile Ami par rapport au stator et un dispositif de liaison mécanique

RO de l'armature mobile au stator Stl.

Le dispositif de liaison comporte une pluralité de ressorts à lame RI, R2, R3, R4 agencés pour suspendre l'armature mobile Ami vis-à-vis du stator Stl. Chaque ressort à lame RI, R2, R3, R4 comprend au moins une lame élastique Lm déformable en flexion.

Le stator Stl comprend au moins une première bobine électrique Al, en l'occurrence deux bobines Al et A2.

Comme on le voit par exemple sur la figure 3, le stator Stl comprend aussi au moins un premier noyau magnétique Nxl formant au moins une boucle ouverte B entre des première et seconde extrémités terminales Ba, Bb de cette première boucle B pour définir un entrefer Etf entre ces extrémités terminales Ba, Bb .

L'armature mobile Ami est suspendue par le dispositif de liaison RO de manière à ce qu'elle se trouve entre lesdites première et seconde extrémités terminales Ba, Bb de ladite première boucle ouverte B.

Cette boucle ouverte B est conformée pour définir au moins un premier chemin de flux Fl en forme de C, les extrémités terminales de cette forme de C étant respectivement formées par les première et seconde extrémités terminales Ba, Bb de ladite première boucle ouverte B. La première bobine Al est agencée autour d'une portion du premier noyau magnétique Nx, d'un côté du plan d'entrefer Pi alors que la seconde bobine A2 est agencée autour d'une autre portion du premier noyau magnétique, de l'autre côté du plan d'entrefer Pi.

La première bobine Al, comme la seconde bobine A2, comprend plusieurs enroulements statoriques, c'est-à- dire plusieurs spires d'un matériau conducteur revêtu d'un isolant électrique périphérique de manière à ce que des spires adjacentes de la bobine soient séparées entre elles par ce matériau isolant.

Le premier noyau forme une pièce polaire en matériaux ferromagnétique doux appelé cœur magnétique qui canalise les lignes de champs magnétiques le long de la première boucle ouverte pour qu'un champ magnétique traverse l'entrefer entre les extrémités terminales de la première boucle. Le champ magnétique traversant l'entrefer est dit champ magnétique utile.

Plus particulièrement, le premier noyau magnétique est formé par une pluralité de tôles en matériaux ferromagnétique doux.

Le premier noyau magnétique forme aussi une seconde boucle ouverte qui s'étend dans ledit plan de première boucle P2. En d'autres termes, ces première et seconde boucles ouvertes forment chacune un C, les extrémités de ces boucles ouvertes se rejoignant pour définir ensemble l'entrefer Etf du stator Stl.

Les extrémités terminales de la seconde boucle ouverte s'étendent de part et d'autre du dit plan d'entrefer.

Les premières extrémités terminales des première et seconde boucles ouvertes se joignent et se confondent pour définir ensemble un bord de l'entrefer d'un côté du plan d'entrefer Pi.

De même, les secondes extrémités terminales des première et seconde boucles ouvertes se joignent et se confondent pour définir ensemble un autre bord de l'entrefer de l'autre côté du plan d'entrefer Pi.

En mode moteur, chacune de ces bobines peut induire un champ magnétique au travers de l'entrefer et déplacer l'armature mobile lorsque la bobine est alimentée avec un premier signal électrique.

En mode générateur, chacune de ces bobines génère un premier signal électrique lorsqu'un champ magnétique traverse l'entrefer Etf sous l'effet du déplacement de l'armature mobile.

Ces bobines sont préférentiellement montées en série avec un même sens d'enroulement, ces bobines étant par ailleurs identiques entre elles pour que la machine selon l'invention ait un comportement homogène. Pour permettre un déplacement précis de l'armature mobile Ami, on prévoit une alimentation ayant au moins un onduleur éventuellement intégré dans une alimentation plus complexe représentée à la figure 9.

Comme illustré en référence à la figure IA, la pluralité de ressorts à lame RI, R2, R3, R4 s'étend d'un seul côté d'un plan d'entrefer PI, ce plan d'entrefer PI étant perpendiculaire à un plan de première boucle P2 suivant lequel s'étend cette première boucle B.

Ce plan d'entrefer PI est situé entre lesdites extrémités terminales de cette première boucle B tout en étant éloigné de ces extrémités de la première boucle B.

L'armature mobile porte des aimants permanents Mnl , Mn2.

La machine est en outre caractérisée en ce que chaque ressort à lame donné RI, R2, R3, R4 de ladite pluralité de ressorts à lame RO s'étend depuis une première extrémité de ce ressort à lame donné qui est reliée (attachée) audit stator Stl jusqu'à une seconde extrémité de ce ressort à lame donné qui est reliée

(attachée) à ladite armature mobile Ami.

Au moins un desdits ressorts RI de la pluralité de ressorts à lame étant d'un côté dudit plan de boucle B et au moins un autre desdits ressorts R2 de la pluralité de ressorts à lame étant de l'autre côté de ce plan de boucle B.

La pluralité de ressorts à lame est disposée pour autoriser la translation de l'armature mobile Ami par rapport audit stator Stl suivant une direction Dx perpendiculaire au plan de boucle P2 et pour interdire tout déplacement de ladite armature mobile Ami suivant une quelconque direction comprise dans ce plan de boucle P2.

Pour cela, la pluralité des ressorts à lame RI, R2, R3, R4 comprend au moins un ressort à lame disposé d'un côté du plan de boucle P2 et au moins un ressort à lame disposé de l'autre côté du plan de boucle P2 et les ressorts à lames de la pluralité de ressorts à lame sont exclusivement disposés d'un seul côté du plan d'entrefer PI .

Ces ressorts à lame lorsque observés suivant une direction parallèle au plan d'entrefer PI et au plan de boucle P2 forment un parallélogramme dont deux des côtés parallèles entre eux sont formés par au moins deux ressorts lames et dont les des deux autres côtés parallèles entre eux sont formés d'une part par l'armature mobile Ami et d'autre part par un bord du stator Stl.

Chacun des ressorts de la pluralité de ressorts lame à sa première extrémité reliée au stator Stl par une liaison par encastrement et sa seconde extrémité reliée à l'armature mobile Ami par une liaison par encastrement.

Ainsi, lors du déplacement de l'armature mobile Ami par rapport au stator Stl, chaque ressort lame est fléchi à ses deux extrémités, comme cela est illustré sur les figures 3b2, 3b3.

Du fait des liaisons par encastrement de chaque ressort lame et de la disposition en parallélogramme, les flexions d'un même ressort sont dans des sens opposés l'un par rapport à l'autre, une de ces flexions étant orientée vers l'une des faces du ressort alors que l'autre de des flexions est orientée vers l'autre de ces faces du ressort.

Dans la limite d'un déplacement maximum de l'armature mobile Ami par rapport au stator Stl, la déformation des ressorts lame est identique pour l'ensemble de ces ressorts lame. L'armature conserve ainsi toujours la même orientation par rapport au stator ce qui est avantageux en terme de rendement du moteur puisque les orientations respectives des pôles des aimants restent constantes vis-à-vis du plan de boucle P2.

Un avantage de ce mode de liaison entre l'armature mobile et le stator est qu'il permet d'utiliser des ressort lame exclusivement plats sur toute leurs longueurs libres entre le stator et l'armature.

Ceci permet la réduction de la côte d'entrefer du fait de la raideur axiale des ressorts lame, cette raideur est considérée comme suffisante pour garantir que l'étirement des ressorts lame soit inférieure à 1 millième de sa longueur lorsque les aimants sont attirés par le stator. Cet avantage conduit à la limitation des pertes magnétiques dans l'entrefer et donc augmente le rendement global du système.

Ceci permet aussi de simplifier le design des ressorts lame pour optimiser l'utilisation de la matière en vue d'obtenir la résonnance souhaitée et piloter précisément la répartition des contraintes.

La fabrication des ressorts lame est ainsi simplifiée puisqu'ils peuvent être uniquement plats, sans ondulation ou bords de fixations arrondis.

En simplifiant les ressorts, on permet une reproductibilité des caractéristiques des ressorts et on facilite la production en série de ces ressorts.

Un mouvement de translation de l'armature mobile (support d'aimants) avec au moins une première composante prépondérante de translation perpendiculaire au plan P2 est ainsi possible, toutes les autres composantes de la translation étant minimisées. Chaque ressort lame présente :

- une première raideur en flexion dans un sens privilégié de flexion résultant d'une contrainte (force) exercée sur le ressort lame exclusivement suivant une direction perpendiculaire au plan de boucle P2 ; et - une seconde raideur en flexion dans un sens défavorable de flexion / interdisant la flexion résultant d'une contrainte (force) exercée sur le ressort lame exclusivement suivant une direction s'étendant dans le plan de boucle P2 et parallèle au plan d'entrefer PI.

La seconde raideur en flexion dans le sens défavorable à la flexion est au moins 100 fois supérieure à la première raideur en flexion dans le sens privilégié de flexion et préférentiellement 200 fois supérieure à la première raideur en flexion dans le sens privilégié de flexion .

La première raideur correspond à une raideur en flexion du ressort lame par rapport à un axe de flexion du ressort lame s'étendant parallèlement au plan de boucle P2 et parallèlement au plan d'entrefer PI.

La seconde raideur correspond à une raideur en flexion du ressort lame par rapport à un axe de flexion du ressort lame s'étendant perpendiculairement au plan de boucle P2.

Comme illustré à la figure IB, la première raideur nettement inférieure à la seconde raideur est obtenue grâce aux moments quadratiques en sections transversales St de chacun des ressorts lame de la pluralité de ressorts lame.

Ainsi pour toute section transversale St de l'un quelconque des ressorts lame de la pluralité de ressorts lame, on a :

- une valeur de moment quadratique de ce ressort lame par rapport à un premier axe de moment XI s'étendant dans cette section, parallèlement au plan de boucle P2 et parallèlement au plan d'entrefer PI qui est au moins égal à 100 fois et préférentiellement à 200 fois ;

- une valeur de moment quadratique de ce ressort lame par rapport à un second axe de moment Y1 s'étendant dans cette même section, ce second axe de moment Y1 étant perpendiculaire audit premier axe de moment XI de cette section (en l'occurrence pour toute section transversale St dans un plan du ressort lame donné, ce second axe de moment Y1 est parallèle au plan d'entrefer PI et perpendiculaire au plan de boucle P2) .

Ceci est obtenu en utilisant des ressorts lames dont les sections transversales respectives présentent chacune une épaisseur maximale de section St mesurée dans une direction perpendiculaire au plan de boucle P2 strictement inférieure à une largeur minimale de section St mesurée dans une direction parallèle audits plan d'entrefer PI et audit plan de boucle P2.

Ceci induit un déplacement en translation de l'armature tout en limitant la tension / les contraintes exercées sur ces ressorts puisqu' ils ne sont fixés au stator qu'à une seule extrémité, les extrémités de ressorts distantes du stator étant simplement mobiles avec l'armature.

La limitation du niveau de tension maximum exercé dans les ressorts, ainsi que le contrôle de la raideur du système en suspension par le design des ressorts en répartissant les contraintes sur toute sa longueur permettent de limiter l'usure des ressorts ce qui augmente la durée de vie de la machine.

Le rendement de la machine Ml s'en trouve amélioré .

Comme illustré sur les figures IA et IB, deux tiges d' actionnement Tal, Ta2 sont reliées à l'armature mobile, ces tiges s'étendant parallèlement entre elles et suivant une direction commune perpendiculaire au plan de première boucle P2. Pour limiter les effets de flexion parasite, chacune de ces tiges Tal, Ta2 est axées en vis- à-vis d'un des ressorts à lame RI, R2 qui lui correspond.

Alternativement, on peut avoir une seule tige d' actionnement s'étendant depuis l'armature mobile et suivant une direction perpendiculaire au plan de première boucle P2. Cette seule tige est fixée dans un plan de symétrie de l'armature. Ce mode permet de limiter la masse mobile de la machine électromagnétique mais elle est plus sensible aux efforts de pivotement que ne le sont les deux tiges illustrées aux figures IA, IB, 2, 6 et 8b .

Comme on le voit sur la figure IB et la figure 2, l'armature mobile comporte un cadre enserrant les aimants permanents Mnl, Mn2 dans ce cadre tout en formant une fenêtre ouverte de part et d'autre de ce cadre. Avantageusement, les aimants peuvent être surmoulés à ce cadre pour ne former qu'une grande pièce mobile, ou ce carde peut être moulé en matériau magnétique, puis aimanté uniquement au niveau de la place habituelle des aimants par le passage d'un fort champ magnétique, afin de créer ces deux aimantations permanentes totalisant deux paires de pôles magnétiques inversées l'une par rapport à l'autre.

L'intérêt de cette ouverture se comprend à la figure 2 puisque les extrémités terminales des première et seconde boucles peuvent être positionnées jusque dans la fenêtre pour venir au plus près des pôles des aimants Mnl, Mn2 et ainsi améliorer le rendement de la machine Ml .

L'armature mobile comporte préférentiellement un écarteur d'aimants disposé entre les aimants pour les éloigner les uns des autres.

Cet écarteur est fait en matériau amagnétique quelconque, avantageusement de la même matière que le cadre / support d'aimants.

Ainsi, le cadre et/ou l'écarteur d'aimants est/sont préférentiellement en un matériau choisi dans le groupe de matériaux comprenant un polymère, du polyacétal (delrin ®) , du Acrylonitrile butadiène styrène (ABS), du polyétheréthercétone (PEEK) , polyamide (PA6, PA66, PA12), chargé de billes ou fibres de verres.

Les aimants portés par l'armature mobile Ami comportent des premier et second aimants Mnl, Mn2.

Le premier aimant Mnl présente une polarité nord

N orientée vers la première extrémité terminale de la première boucle B et une polarité sud S orientée vers la seconde extrémité terminale de la première boucle B et le second aimant Mn2 ayant une polarité sud S orientée vers la première extrémité terminale de la première boucle B et une polarité nord N orientée vers la seconde extrémité terminale de la première boucle B.

Chacun desdits premier et second aimants a une longueur propre, une épaisseur propre et une largeur propre, chacun de ces premier et second aimants s'étendant suivant sa longueur, parallèlement audit plan d'entrefer (Pi) et audit plan de première boucle (P2) .

Ainsi la longueur des aimants est perpendiculaire à la direction de translation de l'armature mobile guidée par la pluralité de ressorts à lame.

Idéalement, chacun des ressorts à lame Ri, R2, R3, R4 de la pluralité de ressorts à lame s'étend en largeur et en longueur dans un plan principal Pp de ce ressort donné, ce plan principal Pp de ce ressort donné étant perpendiculaire audit plan d'entrefer PI.

En d'autres termes les lames de ces ressorts sont planes lorsque la machine est au repos et elles se fléchissement lors du déplacement de la structure mobile.

Par cette disposition, à chaque instant du déplacement de l'armature mobile par rapport au stator, chacun des ressorts à lame est essentiellement sollicités en flexion autour de directions de flexions parallèles entre elles et aux plans d'entrefer PI et de première boucle P2. Selon ce mode on peut faire en sorte que les ressorts donnés de la pluralité de ressorts donnés soient identiques entre eux et disposés de manière à ce que leurs plans principaux Pp soient parallèles entre eux lorsque la machine est au repos.

Ainsi, comme illustré à la figure 2, en référence aux figures 3bl à 3b3, tous les ressorts à lame de la pluralité de ressorts à lame sont déformés de manière identique lors du déplacement de l'armature mobile par rapport au stator. A chaque instant de ce déplacement :

- l'armature mobile Ami ne peut se déplacer que suivant une direction de translation Dx s'étendant dans un plan P3 perpendiculaire au plan d'entrefer PI et au plan de boucle P2 ; et

- l'armature mobile Ami restant toujours orientée de la même manière par rapport au plan d'entrefer PI.

Compte tenu des orientations de la pluralité de ressorts lame, les possibilités de déplacement de l'armature mobile Ami par rapport au stator et suivant une direction transversale parallèle au plan de première boucle P2 et au plan d'entrefer PI sont particulièrement faibles, c'est-à-dire inférieures à un millième des déplacements possibles de l'armature mobile Ami par rapport au stator et selon la direction de translation Dx . Pour cela on considère que les déplacements de l'armature mobile sont interdits suivant une direction parallèle au plan d'entrefer PI et au plan de première boucle P2.

On interdit ainsi des mouvements parasites transversaux au plan P3 et des rotations parasites de l'armature mobile autour d'axes perpendiculaires au plan P3.

Encore une fois cette interdiction de mouvements et de rotations parasites limite la perte de rendement induite par des effets vibratoires parasites. Selon ce mode de réalisation, illustré en particulier par la figure 2, on fait préférentiellement en sorte que les longueurs L propres respectives des ressorts de la pluralité de ressorts s'étendent longitudinalement suivant une même direction D perpendiculaire au plan d'entrefer PI).

Dans ce mode, chaque ressort à lame donné de ladite pluralité de ressorts à lame s'étend longitudinalement depuis sa première extrémité jusqu'à sa seconde extrémité, ces première et seconde extrémités constituant des extrémités longitudinales L de ce ressort donné .

Alternativement, comme illustré par la figure 3a, chaque ressort à lame donné de ladite pluralité de ressorts à lame peut s'étendre en largeur depuis sa première extrémité jusqu'à sa seconde extrémité, ces première et seconde extrémités constituant des extrémités latérales de ce ressort donné (par opposition à l'extrémité longitudinale) . La longueur L de ce ressort donné peut aussi être parallèle au plan d'entrefer PI.

Il est aussi possible que les lames des ressorts soient courbées, chaque lame courbée étant courbée le long d'une direction longitudinale de cette lame.

De même, il est possible que certaines au moins desdites lames subissent des traitements de parachèvement pour réduire leurs sensibilités à la fatigue pendant l'utilisation du moteur. A cet effet, certaines au moins desdites lames peuvent présenter des surfaces externes ayant subi un polissage et/ou un grenaillage de précontrainte (shoot penning) et/ou un micro grenaillage par exemple au laser (laser peening) . Le micro grenaillage de précontrainte améliore la tenue en fatigue des lames grenaillées.

Dans un mode de réalisation préférentiel le dispositif de liaison RO comporte des équipements d'ajustement de l'entrefer comprenant une pluralité de premières pièces d'ajustement (en l'occurrence une pluralité de premières goupilles Gl) . Certains au moins des ressorts à lame RI, R2, R3, R4 présentent un premier évidement dans lequel pénètre une desdites premières pièces d'ajustement Gl pour interdire un déplacement relatif entre ce ressort à lame donné et ledit stator suivant au moins une direction de déplacement D perpendiculaire audit plan d'entrefer Pi.

Ainsi, chacune des premières pièces d'ajustement est fixée sur le stator pour interdire tout déplacement du ressort suivant au moins une direction D perpendiculaire au plan d'entrefer Pi.

Plus le jeu d'entrefer entre l'armature mobile et une extrémité terminale de la première boucle est faible et plus la machine électromagnétique est performante en termes de rendement de transformation d'énergie électrique en énergie mécanique ou vis-versa.

Ainsi, en limitant le risque de déplacement d'un ressort à lame donné par rapport au stator suivant une direction perpendiculaire au plan d'entrefer, on limite le risque de frottement de l'armature mobile contre le stator et par conséquent le risque faire varier le rendement de la machine de manière incontrôlée.

Préférentiellement, le jeu d'entrefer mesuré entre un aimant de l'armature mobile et une extrémité terminale de la première boucle ou de la seconde boucle est toujours inférieur à 1,5mm, et de manière préférentielle égal ou inférieur à 0,5mm entre une face d'aimant, ces jeux d'entrefer étant préférentiellement égaux entre eux à plus ou moins 30% de la valeur du jeu d'entrefer la plus importante entre ces jeux d'entrefer. Bien entendu, selon les dimensions de la machine électrique selon l'invention, ces valeurs peuvent être différentes. Avantageusement, le stator possède des amortisseurs entre lui et l'endroit où il est fixé (par exemple son boîtier ou ses pieds de maintien) pour éviter la propagation des vibrations, source de bruit. Il est aussi possible que le stator soit disposé à l'intérieur d'un boîtier et éventuellement qu'un isolant phonique soit disposé sur la face interne du boîtier de la machine pour contenir le bruit à l'intérieur du boîtier. Un joint sur lequel repose ce boîtier peut être aussi rajouté pour isoler phoniquement l'intérieur de l'extérieur du boîtier .

Dans un mode de réalisation préférentiel les équipements d'ajustement de l'entrefer RO comprenant une pluralité de secondes pièces d'ajustement (en l'occurrence une pluralité de secondes goupilles G2 visible sur la figure IB) . Certains au moins des ressorts à lame présentent un second évidement dans lequel pénètre une desdites secondes pièces d'ajustement G2 pour interdire un déplacement relatif entre ce ressort à lame donné et ladite armature mobile Ami suivant au moins une direction de déplacement D perpendiculaire audit plan d' entrefer PI .

Chacune des secondes pièces d'ajustements G2 est fixée sur l'armature mobile Ami.

Ainsi, en limitant le risque de déplacement d'un ressort à lame donné par rapport au stator Stl et par rapport à l'armature mobile Ami suivant une direction D perpendiculaire au plan d'entrefer Etf, on limite d'autant plus le risque de faire varier le rendement de la machine de manière incontrôlée.

Comme illustré par les figures IA et 2, le stator comporte des premier et second étriers Etl, Et2 (chacun en forme de U) disposés de part et d'autre de ladite première boucle B1. Le premier étrier Etl étant en appui contre une première face de la première boucle B1 et le second étrier Et2 étant en appui contre une seconde face de cette première boucle B1. Ces première et seconde faces de la première boucle B1 s'étendant de part et d'autre de la première boucle et étant respectivement parallèles audit plan de première boucle P2.

Chacun de ces premier et second étriers Etl, Et2 portant des pièces de calage latéral réglables VI, V2, Vxl , Vx2.

Les pièces de calage latéral réglables du premier étrier Etl butant respectivement contre des premier et second côtés périphériques latéraux Ctl, Ct2 opposés entre eux de la première boucle pour positionner latéralement ce premier étrier Etl vis-à-vis de la première boucle B en s'opposant au glissement de ce premier étrier Etl le long de la première face de cette première boucle suivant une direction de glissement D perpendiculaire audit plan d'entrefer PI.

Les pièces de calage latéral réglables du second étrier Vx2 butant respectivement contre lesdits premier et second côtés périphériques latéraux Ctl, Ct2 opposés entre eux de la première boucle B pour positionner latéralement ce second étrier Et2 vis-à-vis de la première boucle en s'opposant au glissement de ce second étrier le long de la seconde face de ladite première boucle et suivant ladite direction de glissement D perpendiculaire audit plan d'entrefer PI.

On note que les pièces de calage latéral du premier étrier Etl comprennent :

- une première paire de pattes latérales Ptl s'étendant en vis-à-vis d'une partie dudit premier côté périphérique latéral Ctl de la première boucle B ; et

- une seconde paire de pattes latérales Pt2 s'étendant en vis-à-vis d'une partie dudit second côté périphérique latéral Ct2 de la première boucle B ; et - chaque patte latérale donnée Ptl, Pt2 du premier étrier portant une vis de réglage VI, V2 filetée sur cette patte latérale donnée pour venir en appui contre le côté périphérique en vis-à-vis duquel s'étend cette patte donnée VI , V2.

De même, les pièces de calage latéral du second étrier comprennent :

- une première paire de pattes latérales Pt3 s'étendant en vis-à-vis d'une partie dudit premier côté périphérique latéral Ctl de la première boucle B ; et

- une seconde paire de pattes latérales Pt4 s'étendant en vis-à-vis d'une partie dudit second côté périphérique latéral Ct2 de la première boucle B ; et

- chaque patte latérale donnée Pt3, Pt4 du second étrier Et2 portant une vis de réglage Vx2 filetée sur cette patte latérale donnée pour venir en appui contre le côté périphérique Ctl, Ct2 en vis-à-vis duquel s'étend cette patte donnée.

Ainsi, en vissant ou en dévissant les vis filetées VI, V2, Vxl, Vx2 dans les pattes des étriers, on positionne précisément chaque étrier par rapport à la première boucle et on détermine ainsi les jeux d'entrefer formés de chaque côté de l'armature mobile Ami, entre ce côté de l'armature mobile et l'extrémité de la première boucle qui lui fait face.

Il est à noter qu'une fois que les premier et second étriers Etl, Et2 sont correctement positionnés vis-à-vis de la première boucle B, on peut appliquer une résine permettant de recouvrir tout ou partie de ces étriers et de les coller définitivement contre la première boucle.

L'enrobage du stator dans de la résine est aussi possible pour éviter les vibrations, les problèmes d'isolation, et pour renforcer la dissipation de chaleur de la machine, ainsi que la sécurité électrique du système .

Il est aussi possible d'utiliser pour former le noyau magnétique des tôles thermocollantes, et/ou une bobine thermocollante. Des résines ou vernis isolant peuvent être utilisés pour entourer la ou les bobines afin de réaliser une protection anti-usure des spires par vibration. Dans ce cas, il suffit d'assembler la machine puis de la chauffer pour provoquer le collage des tôles et/ou de la ou des bobines avec des tôles.

Chaque ressort lame Ri, R2, R3, R4 peut être fixé au stator Stl, et plus particulièrement à l'un des étriers Etl, Et2 qui lui correspond à l'aide de tiges traversantes Tl, T2 qui sont ici des vis. Ces vis traversantes Tl, T2 sont filetées pour bien serrer le ressort sur le stator et plus particulièrement sur un des étriers correspondants.

Dans le mode où l'on utilise des goupilles Gl, G2 pour positionner un ressort lame donné contre le stator, on peut faire en sorte de serrer les tiges traversantes Tl, T2 après avoir prépositionné ce ressort grâce à la goupille correspondante. Ainsi, chaque ressort donné de la pluralité de ressorts Ri, R2, R3, R4 peut être fixé au stator via une goupille de positionnement qui lui correspond et via deux tiges de serrage Tl, T2 qui lui correspondent et qui sont filetées dans des perçages pratiqués dans le stator.

Dans ces modes de réalisation où l'on utilise des premier et second étriers Etl, Et2, on peut faire en sorte que lesdites premières pièces d'ajustement, c'est- à-dire les goupilles Gl, qui pénètrent dans les premiers évidements des ressorts lame, sont assujetties sur le stator en étant fixées sur l'un des étriers qui lui correspond . Ainsi, chaque ressort à lame donné est immobilisé suivant la direction de déplacement D par rapport au stator :

grâce à une goupille G1 s'étendant entre l'étrier et le ressort correspondant sur lequel est fixé ce ressort à lame donné ; et

- grâce à des moyens de fixation de cet étrier sur la première boucle B.

On note que les moyens de fixation des étriers sur la première boucle comprennent des boulons de serrage Bx visibles sur la figure IA. Ces boulons Bx présentent un jeu périphérique vis-à-vis du ou desdits étrier qu' ils traverse (nt) pour permettre le réglage en position de ces étriers vis-à-vis de la première boucle B.

Préférentiellement, comme illustré aux figures

IA, IB, ladite pluralité de ressorts à lame comprend des première et seconde paires de ressorts à lame RI, R2, R3, R4, la première paire de ressorts à lame RI, R3 étant d'un côté dudit plan de boucle B et la seconde paire de ressorts à lame R2, R4 étant de l'autre côté de ce plan de boucle B.

Le fait d'avoir deux paires de ressorts plutôt qu' uniquement une paire de ressorts permet de limiter le risque de décrochement de l'armature mobile en cas de rupture d'un des ressorts.

Les ressorts de la première paire de ressorts peuvent être disposés de part et d'autre de la première bobine Al et les ressorts de la seconde paire de ressorts peuvent être disposés de part et d'autre de la première bobine ce qui permet un gain d'encombrement.

Les ressorts lame de la première paire de ressorts à lame RI, R3 sont placés aux extrémités respectives d'un premier bord Bdl de l'armature mobile qui s'étend parallèlement et à distance du plan de première boucle P2 et les ressorts à lame de la seconde paire de ressorts lame R2, R4 sont placés aux extrémités respectives d'un second bord Bd2 de l'armature mobile qui s'étend parallèlement et à distance du plan de première boucle P2. Ces premier et second bords Bdl, Bd2 de l'armature mobile sont disposés de part et d'autre du plan de première boucle P2 et parallèlement au plan de boucle P2, chacun de ces bords Bdl, Bd2 s'étendant suivant une direction d'extension qui lui est propre et qui est parallèle audit plan d'entrefer PI.

En disposant les ressorts des paires de ressorts à lame aux extrémités respectives des premier et second bords de l'armature mobile Ami, on augmente un effet anti-rotation de l'armature mobile autour d'un axe d'orientation perpendiculaire au plan d'entrefer PI.

Plus particulièrement, les liaisons des ressorts à lame sont reliés à l'armature mobile via des attaches périphériques Atl, At2, At3, At4 respectivement fixées aux coins de l'armature mobile Ami, à moins de 1/4 du bord par rapport à la longueur des premier et second bords respectifs Bdl, Bd2 de l'armature mobile.

Comme illustré à la figure 4, chacun des ressorts à lame de la pluralité de ressorts à lame peut comprendre plusieurs lames. Ceci permet de simplement ajuster la raideur en flexion d'un ressort en enlevant ou en ajoutant une lame sur le ressort, afin de moduler la fréquence de résonance du moteur. Un autre avantage est de répartir les contraintes sur plusieurs ressorts de faible raideur plutôt que sur un seul ressort lame à raideur élevée qui risquerait de casser trop vite.

Dans ce mode les lames sont séparées entre elle par des séparateurs de lames sx disposés pour permettre un glissement de ces lames du ressort contre des faces externes de glissement de ces séparateurs de lames.

Ces séparateurs de lames Sx permettent d'éviter des contacts directs entre lames pour limiter le bruit et 1' échauffement entre les lames lors du fonctionnement de la machine. Dans un autre mode de réalisation, ces séparateurs peuvent être présents uniquement sur les zones de fixation des ressorts et non sur toute leur longueur.

Conformément aux modes de réalisation des figures IA, IB, certaines au moins desdites lames de la pluralité de ressorts à lames Ri, R2, R3, R4 sont ajourées, chaque lame ajourée présentant au moins un ajourage Rlx traversant la lame de manière à avoir de chaque côté de l'ajourage Rlx deux zones de flexion de la lame qui sont allongées .

Le fait d'avoir deux zones de flexion allongées et séparées par lame permet de limiter le risque de rupture complète d'une lame donnée tout en limitant sa masse et sa prise à l'air durant son déplacement. Ceci permet aussi de répartir les contraintes de flexion sur toute la surface du ressort, et non de les garder localement proche des zones de fixation. On améliore ainsi la durabilité de chaque ressort lame. Le rendement de la machine s'en trouve une nouvelle fois amélioré. Il est aussi possible qu'une même lame présente plusieurs ajourages pour définir des zones de contraintes privilégiées en flexion de la lame et des courbures privilégiées de déformation en flexion de la lame.

Le fonctionnement de la machine électromagnétique selon l'invention va maintenant être explicité en relation avec les figures 3a, 3bl, 3b2, 3b3.

Sur la figure 3bl, un courant de faible intensité est généré dans les bobines. La force de ce courant est trop faible pour induire un déplacement marqué de l'armature qui est alors toujours en position de repos.

Puis, sur la figure 3b2, l'intensité du courant est augmentée par rapport à la figure 3bl et le flux induit dans l'entrefer est suffisant pour avoir d'un côté de l'entrefer un pôle nord N et de l'autre côté un pôle sud S. Comme les aimants permanents ont les polarités inversées on voit qu'un pôle nord N du premier aimant est orienté vers la première extrémité terminale de la première boucle alors que c'est le pôle sud S du second aimant qui est orienté vers cette même première extrémité .

A l'inverse le pôle sud du premier aimant est orienté vers la seconde extrémité terminale de la première boucle alors que c'est le pôle nord du second aimant qui est orienté vers cette même seconde extrémité.

Il en résulte que sous l'effet du flux de la figure 3b2, une force transversale décalant l'armature mobile dans un premier sens tout en provoquant une flexion des ressorts lames s'opposant à ce déplacement dans ce premier sens .

A la figure 3b3, le flux magnétique traversant l'entrefer est inversé sous l'effet d'une commutation de courant dans les bobines. Il en résulte une force transversale décalant l'armature mobile dans un second sens tout en provoquant une flexion des ressorts lames s'opposant à ce déplacement dans ce premier sens.

On constate qu'en inversant les flux magnétiques dans les sens opposés SI puis S2, via une commutation de courant dans les bobines, on génère un mouvement alternatif de l'armature par rapport au support, les ressorts exerçant un effort de rappel qui, à certaines fréquences amplifie le rendement du moteur.

Il est à noter que dans le mode générateur c'est le mouvement alternatif de l'armature qui induit le courant dans les bobines.

Plusieurs améliorations possibles du moteur selon l'invention sont listées ci-après.

Afin d'éviter un emballement du moteur et de trop grandes amplitudes de la partie mobile par rapport au stator, des butées peuvent être rajoutées. Préférentiellement ces butées sont souples. Celles-ci peuvent être avantageusement disposées au-dessus et en dessous de l'armature mobile (support d'aimants), ou bien sous chaque ressort et par exemple fixées à la résine.

Dans le cas où la machine électromagnétique est un moteur, ce moteur est piloté par une électronique de puissance fournissant un signal alternatif périodique.

Avantageusement, en fonctionnement "moteur" cette machine est alimentée par une électronique de pilotage, générant le signal souhaité pour le mouvement de la partie mobile.

Avantageusement, cette électronique fournit un signal alternatif périodique.

Avantageusement, cette électronique est enrobée dans de la résine et/ou solidaire du stator.

Avantageusement, l'électronique est alimentée par un réseau continu ou alternatif (ce dernier est alors redressé) , puis fournit une tension aux bornes de la machine auxquelles sont reliées les bornes des bobines qui sont éventuellement reliées en série ou en parallèle de manière à générer le mouvement souhaité.

Avantageusement, cette électronique est une électronique à découpage (Fig 9) comportant un onduleur alimentée par le réseau alternatif, filtré ou non en amont ou en aval de l'onduleur de l'onduleur, redressé ou non en amont ou en aval de l'onduleur, éventuellement refiltré en amont ou en aval de l'onduleur. Cette électronique peut être ondulée via un pont en H (onduleur de transistors par exemple de type MOSfet, IGBT, bipolaires, graphène) sous forme de tension MLI (modulation par largeur d'impulsion, PWM en anglais).

Avantageusement, cette électronique permet la variation de fréquence d'oscillation du mouvement, et la variation de l'amplitude de déplacement par la tension. Avantageusement, pour les systèmes demandant un pilotage manuel, le pilotage de la puissance se fait par un bouton rotatif ayant une fonction de "variateur", pouvant soit faire varier uniquement la fréquence, uniquement la tension ou les deux en même temps.

Avantageusement, le moteur comporte un asservissement en boucle fermée du mouvement de la partie mobile par un retour d'un capteur.

Ce capteur peut être un capteur de déplacement, de position, de vitesse, d'accélération, de courant ou tout type de capteur permettant de déduire la position de l'armature mobile par rapport au stator.

Avantageusement, l'électronique de pilotage du moteur est programmée pour exécuter un contrôle vectoriel du moteur.

Le capteur peut être situé, par exemple soit sur le stator, soit sur l'armature mobile ou une autre partie mobile, soit sur l'électronique en cas de mesure d'une donnée électrique.

II est aussi possible que l'électronique de pilotage comporte un appareillage de communication avec l'extérieur des équipements extérieurs à la machine Ml.

Dans ce cas, l'électronique de puissance peut être pilotée à distance de manière automatisée ou non. On peut utiliser pour cela l'internet industriel des objets « Industrial Internet of Things (IIoT) .

Avantageusement, cette électronique de pilotage communique avec une électronique de pilotage d'une autre machine électromagnétique M2 de cette invention, afin de synchroniser la fréquence et/ou l'amplitude des deux parties mobiles, en phase ou non.

Dans ce cas, comme sur les figures 5A, 5B, 6, les au moins deux machines électromagnétiques Ml, M2 peuvent avoir leurs armatures mobiles respectives solidarisées ou pas entre elles, par une pièce Psi, Ps2, selon que l'on privilégie une synchronisation de ces armatures mobiles ou au contraire une désynchronisation de ces armatures mobiles dont les parties mobiles sont rendues solidaires. (Fig 5A, 5B) .

Ceci peut être utile pour, par exemple, d'augmenter la force transmise à la pièce Psi, Ps2, pour une même amplitude de déplacement.

Avantageusement, les pilotages des machines communiquent entre eux afin d'adapter leurs oscillations.

Avantageusement, l'électronique de pilotage peut alimenter plusieurs machines de cette invention.

On peut aussi avoir au moins deux machines électromagnétiques Ml, M2 dont les stators sont rendus solidaires. (Fig 6)

Dans ce mode :

Avantageusement, les pilotages des machines communiquent entre eux afin d'adapter leurs oscillations.

Avantageusement, les stators ainsi que les armatures mobiles sont rendus solidaires, afin d'augmenter la force transmise et de réduire l'encombrement de la machine en un seul système.

Avantageusement, les parties mobiles fonctionnent à la même fréquence, mais en opposition de phase, afin de supprimer les balourds dus aux oscillations.

Comme illustré à la figure 7, la machine électromagnétique peut être reliée à au moins un système de transfert de fluide.

Ce mode peut servir au mélangeage, au mixage, au brassage, à tout type de transfert de fluides (pompes, ventilateurs, compresseurs, propulseurs) , tout type de fluides (liquides, gaz, poudre, mousse, boue, granulés et autres matières fluidisables , liquides fragiles comme le sang ou des cellules vivantes, ...), transfert via un piston, une membrane ondulante, une membrane classique (type "pompe à membrane"), non limitativement.

Comme illustré aux figures 8a et 8b, un système de transfert de fluide par membrane ondulante peut être relié à la machine électromagnétique selon l'invention.

L'ensemble illustré aux figures 8a, 8b peut être utilisé pour tout type de transfert : pompage / ventilation / compression / propulsion.

Avantageusement, le circulateur peut être sous forme de pompe à membrane ondulante discoïdale, pour liquides ou de matières fluidisables .

Les avantages divers de cette structure sont : auto-amorçage, pulsation contrôlable ou débit continu, cisaillements réduits, efficacité accrue, étanchéité, ...

Avantageusement, le moteur est isolé de la tête de circulateur par des joints d'étanchéité et/ou soufflets .

Un autre mode de réalisation consiste en l'attelage de deux circulateurs à membranes ondulantes à l'armature mobile, par exemple via les tiges Tal, Ta2 ou une pièce de liaison Psi, Ps2 s'étendant entre les armatures respectives de deux moteurs selon l'invention comme sur les figures 5A, 5B.

Un autre mode de réalisation consiste en la fixation entre eux de deux circulateurs de l'invention, dont les oscillations se font à la même fréquence mais en déphasage, de manière à supprimer les balourds dus aux mouvements oscillants.

Un autre mode de réalisation consiste en la mise en série de tels circulateurs, afin d'augmenter la puissance hydraulique du circuit fluidique.

Avantageusement, ce circulateur fonctionne à partir d'une tension sinusoïdale, dont la fréquence peut s'étendre de 50 à 450Hz, récupérée directement sur le réseau où elle est installée, ou obtenue grâce à une électronique à découpage et/ou un transformateur.

Avantageusement, un déflecteur est présent dans la chambre en amont et/ou en aval de la membrane ondulante .

L'armature mobile du moteur selon l'invention peut aussi être couplée à un outil de travail.

Un tel outil peut être un outil de découpe, de perçage, de percussion, de génération de vibration (vibrateurs) ou d'anti-vibration, de tri d'éléments (fixation d'un plateau de tri), de test en endurance de vibration, d'élongation, de fréquence.

La machine selon l'invention peut aussi être utilisée en instrument de mesure, pour mesurer des paramètres issus d'un déplacement linéaire de la partie mobile (position, vitesse, accélération, fréquence) .

La machine selon l'invention peut aussi fonctionner en mode générateur d'électricité. Dans ce cas, l'armature mobile est reliée à une source de vibration .

Avantageusement, les vibrations de la source ont une fréquence située dans la bande passante de la machine, afin d'en améliorer la récupération d'énergie.

Avantageusement, cette énergie est récupérée par une électronique à découpage, pouvant être la même électronique générant le mouvement lors du fonctionnement moteur .

Avantageusement, ce générateur d'énergie est alimenté par les vibrations d'une membrane ondulante servant à pomper un fluide lorsque la machine électromagnétique fonctionne en mode moteur, et à récupérer l'énergie du passage d'un fluide dans la tête de circulateur dans le cas inverse. Le fluide pouvant générer de l'énergie quel que soit son sens d'écoulement dans la tête de circulateur. Ceci pouvant permettre d'autres fonctions du circulateur comme par exemple : le relevé ponctuel du débit passant dans la tête de circulateur par l'analyse de l'énergie générée pendant ce cours instant.

Le moteur selon l'invention, lorsqu'il est commandé en tension continue constitue un moteur linéaire très précis à déplacement continu, c'est à dire sans pas susceptible de former une discontinuité dans une courbe de déplacement en translation.

A contrario, avec une alimentation en courant alternatif ou courant commuté, on génère un mouvement d'oscillation éventuellement raisonnant pour amplifier la puissance motrice par rapport à la puissance électrique réellement fournie. Ce courant alternatif peut être centré en 0, ou décentré et contenir un offset de courant, afin par exemple de décentrer la partie mobile par rapport à son état de repos, ou justement de venir recentrer celui-ci autour de cet état.

La machine selon l'invention peut être adaptée pour être appliquée dans divers domaines comme le traitement de l'eau, l'industrie alimentaire, pharmaceutique, chimique, médicale, aéronautique, spatial, pétrolière, agricole, nucléaire, de génération d'énergie, du papier, marine et autres, sans limitations.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, certains au moins des ressorts de la pluralité de ressorts à lame sont reliés à l'armature mobile par des accroches placées aux extrémités du premier bord Bdl de l'armature mobile qui s'étend parallèlement et à distance du plan de première boucle

P2, suivant une direction d'extension s'étendant parallèlement audit plan d'entrefer PI.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la machine peut comprendre un générateur d'un signal d'alimentation de ladite au moins une première bobine tel que l'armature mobile oscille par rapport au stator avec une fréquence d'oscillation comprise entre 45Hz et 450Hz, cette fréquence d'oscillation étant égale à plus ou moins de 20% à une fréquence de résonance d'un ensemble mobile par rapport au stator, cet ensemble mobile comprenant au moins ladite pluralité de ressorts à lame et ladite armature mobile.

Le fonctionnement en résonnance ou proche de la fréquence de résonance permet d'améliorer le rendement énergétique de la machine selon l'invention.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la pluralité de ressorts lame présente une raideur élastique totale telle que ledit effort élastique de rappel de l'armature mobile vers sa position de repos prend une valeur maximale d'effort compris entre 5N et 500N lorsque l'armature mobile est déplacée d'une distance d'au plus 2 mm par rapport à ladite position de repos de l'armature.

Cette forte raideur des ressorts permet d'avoir une fréquence de fonctionnement élevée et une amplitude de déplacement particulièrement faible.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la machine comprend un générateur d'un signal d'alimentation agencé pour asservir le déplacement de l'armature mobile par rapport au stator en fonction d'un signal de consigne.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la machine comprend au moins un circulateur de fluide, le stator étant rattaché à au moins un corps du circulateur de fluide, ladite armature mobile étant rattachée à au moins un moyen de transfert de fluide placé à l'intérieur dudit au moins un corps de circulateur, ce moyen de transfert de fluide étant agencé pour qu'en réponse à un actionnement du moteur, ce moyen de transfert de fluide transfère un fluide d'une entrée de fluide dudit au moins un corps de circulateur de fluide vers une sortie de fluide de cet au moins un corps de circulateur de fluide.

Suivant ce mode de réalisation, il peut y avoir deux circulateurs de fluide chacun doté d'un moyen de transfert qui lui est propre, chacun de ces moyens de transfert étant relié à ladite armature mobile. Par exemple, l'un de ces moyens de transfert peut être relié à l'armature mobile d'un côté de cette armature mobile alors que l'autre de ces moyens de transfert peut être relié à l'armature mobile d'un autre côté de cette armature mobile.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, ledit au moins un circulateur de fluide est un circulateur de fluide à membrane ondulante, dont la membrane est un moyen de transfert de fluide apte à onduler d'un bord amont de membrane rattaché à l'armature mobile vers un bord aval de la membrane. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la machine comprend un outil rattaché à l'armature mobile pour être actionné par déplacement de l'armature mobile par rapport au stator, cet outil étant sélectionné dans le groupe d'outils comprenant un outil de découpe, un outil de percussion, un outil de perçage, un outil de transmission de vibrations, un outil d'atténuation de vibrations, un outil de mesure de paramètres physiques d'une pièce à tester soumise au déplacement de ladite armature mobile.

Dans un mode particulier de réalisation, l'invention concerne un ensemble comportant plusieurs machines selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits ci-avant, les armatures mobiles de ces machines étant reliées entre elles pour osciller à une même fréquence . Ces machines de l'ensemble peuvent ainsi osciller à une même fréquence en étant par exemple en phase pour augmenter l'inertie de fonctionnement ou en opposition de phase pour limiter les balourds et perturbations vibratoires.