La présente invention concerne un actionneur électromagnétique à aimant permanent comportant classiquement une armature magnétique, une palette mobile, un mécanisme à ressort et des moyens électriques comprenant au moins un conducteur dont le courant permet de faire varier le flux dans le circuit magnétique en vue de modifier ISquilibre entre la force magnétique et celle du ressort.

Le but de IChvention est de réaliser un actionneur à très haute sensibilité, cBst-à-dire fonctionnant avec une valeur minimale dtâmpères-tours générant cependant au niveau dtâu moins un entrefer une variation de flux suffisante pour contrebalancer la force mécanique et provoquer le déplacement dDine palette.

LQtJée à la base de IQhvention est de travailler sur un schéma à dérivation de flux, la modification du flux au niveau de IBntrefer ou des entrefers étant obtenue indirectement du fait dDine configuration du circuit magnétique dans laquelle se produit un déséquilibre des reluctances magnétiques vues par Itaimant. Dans cette hypothèse, le ou les conducteurs aptes à générer du flux par passage du courant qui le(s) parcourt coopère(nt) avec une armature qui est fermée, et ne comporte dès lors pas dBntrefer mais au moins une reluctance dBquilibre. Le flux produit a en revanche un effet visant à déséquilibrer lesdites reluctances vues par mimant, lequel rééquilibre le système et permet de rompre - au niveau des entrefers concernés par les variations de flux - IBquilibre avec les forces mécaniques de rappel. A cet effet, Itàctionneur de Itlhvention, comportant plus précisément un aimant permanent, une armature ferromagnétique, une palette créant au moins un entrefer avec l'armature et mobile entre au moins une position dBuverture et une position de fermeture, des moyens mécaniques de rappel de la palette en position d'ouverture et au moins un conducteur électrique apte à générer un flux magnétique dans l'armature, se caractérise à titre essentiel en ce que Itârmature forme une boucle magnétique fermée dans laquelle le ou les conducteurs sont aptes à générer un flux magnétique, l'aimant étant disposé dans la palette mobile et générant des flux dans deux circuits magnétiques en parallèle dont IQn comporte une portion de l'armature et Itàutre, formé dans la palette, comporte une zone bouchon saturable par Itàimant ou une zone d'air.

Le principe de la structure de Itlhvention consiste à générer une forte variation de flux sur la ou les surfaces polaires de la palette avec un minimum dtâmpères-tours, grâce à la modification de ISquilibre des reluctances obtenue dans IBnsemble dudit circuit. Selon une configuration possible, la palette comporte deux entrefers.

Plus précisément encore, la palette peut être en forme de U dont les jambages sont reliés par Itaimant. Dans cette configuration, IQn des deux circuits magnétiques en parallèle est constitué par Itàimant, deux portions des jambages et la base du U. La zone bouchon saturable est alors de préférence située dans ladite base du U.

Le second circuit en parallèle est alors constitué, outre Itâimant, par les portions restantes des jambages, les entrefers, et le tronçon de Itârmature reliant les surfaces polaires formant les entrefers avec la palette.

Alternativement la palette peut être en forme de U dont les jambages sont placés de part et d'autre de la branche centrale comportant l'aimant, leurs extrémités libres formant deux entrefers avec une portion de la boucle fermée de l'armature.

Selon IQhvention, la boucle magnétique fermée peut soit comporter une bobine enroulée autour d'une partie de la boucle fermée de l'armature distincte des circuits magnétiques parallèles, soit entourer au moins deux conducteurs d'alimentation d'un circuit électrique.

La boucle fermée de Itârmature peut évidemment prendre diverses formes, par exemple rectangulaire, dtallure circulaire, etc.

Selon une possibilité, un conducteur est bobiné autour dQne portion de IΞirmature. Il se crée alors, en cas de passage dQn courant dans la bobine, un flux magnétique dans Itârmature, et par conséquent dans le tronçon de cette dernière qui fait partie du second circuit magnétique alimenté en flux par Itàimant en parallèle avec la base du U.

La variation de la reluctance qui en résulte dans cette portion du second circuit provoque un déséquilibre dans les deux branches de reluctances vues par Itaimant, qu-fl compense en faisant varier le flux dans le premier circuit en parallèle, rompant du même coup IBquilibre avec les forces mécaniques de rappel.

Selon une variante, au moins deux fils conducteurs traversent la fenêtre centrale de Itârmature. Ltlhvention va à présent être décrite plus en détail, en référence à des exemples illustrés par les figures annexées, pour lesquelles :

La figure 1 représente schématiquement une première forme possible dtactionneur pour Itlhvention, avec une bobine entourant une portion de Itârmature ; et - La figure 2 montre le schéma électromagnétique équivalent à la structure de la figure 1.

En référence à la figure 1 , Itârmature (1 ) forme une boucle surmontée par les deux jambages latéraux (3, 4) du U constituant la palette (2). Un aimant permanent (5) joint ces deux jambages (3, 4). La boucle de Itarmature (1 ) est dotée d-ûne bobine (6) entourant une de ses branches. La base de la palette

(2) comporte une zone bouchon (7) saturable par l'aimant (5).

Le fonctionnement magnétique est expliqué en figure 2. Sans défaut électrique, Itaimant voit globalement deux branches de reluctances magnétiques en parallèle. II sature tout dtâbord la reluctance Rshunt_pal de telle sorte que lUhégalité suivante soit vraie :

Rshunt_pal(phi1)+ Rpal_haut1(phi1)+ Rpal_haut2(phi1) > Rent1+Rent2+ Rpal_bas1(phi2) + Rpal_bas2(phi2) +R1(phi2) II génère alors dans chaque branche un flux magnétique tel que : Rshunt_pal(phi1) ^* phi1+ Rpal_haut1(phi1) ^* phi1+ Rpal_haut2(phi1) ^* phi1 = Rent 1 ^* phi2+Rent2 ^* phi2+Rpal_bas 1 (phi2) ^* phi2+Rpal_bas2(phi2) ^* phi2+R 1 (phi2)

^* phi2 avec phi1 +phi2 = flux généré par Itàimant (aux fuites magnétiques près).

Les réluctances liées au matériau comme Rpal, R1 et R2 sont non linéaires et saturables

Les réluctances Rmat_gauche et Rmat_droit peuvent représenter un entrefer et/ou un matériau magnétique saturable.

Les réluctances Renti et Rent2 représentent IBntrefer équivalent existant entre la palette et Itarmature. Lorsqu-ûn défaut électrique apparaît, la bobine génère un flux magnétique dans la branche Rbas, R1 et R2. Cela a pour effet dtâugmenter la valeur de R1 et de R2. Cela est valable quelque soit le sens du courant mais la valeur des ampères-tours nécessaires dépend du sens du courant.

Le flux de la bobine tend par conséquent à augmenter R1 (phi) ^* phi et à augmenter R2(phi) ^* phi. Vu de Itâimant, ISquilibre précédent est dès lors modifié. Ltàimant génère alors plus de flux magnétique dans le circuit contenant la base du U (Rshunt_pal(phi1 ) ^* phi1 + Rpal_haut1 (phi1 ) ^* phi1 +

Rpal_haut2(phi1 ) ^* phi1 ) que dans Itautre circuit en parallèle. PhM augmente et Phi2 diminue, ce qui entraîne une variation de flux et donc de force magnétique, avec une conséquence immédiate sur ISquilibre avec les forces mécaniques de Itactionneur, qui est rompu : Itàctionneur change dStat.

Cette solution est très avantageuse dans la mesure où, avec peu de flux magnétique généré par la bobine, il est possible de créer une forte variation de flux sur la palette. Comme déjà mentionné en référence aux valeurs des réluctances Rmat_gauche et Rmat_droit, Itàimant peut être fixé à la palette mais peut aussi ne pas IStre, sans rien changer à ISquilibre intrinsèque du circuit magnétique.

Bien dtautres configurations que celle représentée en figure 1 sont possibles, IBxemple tel qutDIustré ne pouvant être considéré comme exhaustif de Itlhvention. Ainsi, les formes respectives de Itârmature et de sa fenêtre intérieure peuvent varier, dans la mesure où la contrainte du circuit magnétique fermé est respectée. De même, la palette nBst pas nécessairement en U droit, dès lors que Itàimant est disposé selon les caractéristiques mises en lumière auparavant.