Domaine de l'invention

[0001] La présente invention concerne un moteur électrique triphasé, de faible encombrement et de masse réduite, destiné notamment à entraîner un réducteur à plusieurs étages logés dans un boîtier où la partie statorique s'intégre d'une façon permettant une bonne organisation des autres composants (roues dentées, circuit électronique...).

Etat de la technique

[0002] On connaît dans l'état de la technique le brevet EP2171831B1 de la demanderesse décrivant une solution connue de moteur électrique triphasé présentant une partie statorique excitée par des bobines électriques et par un rotor présentant N paires de pôles aimantés radialement en sens alternés.

[0003] La partie statorique présente deux secteurs angulaires alpha-1, et alpha-2, de rayons respectifs RI et R2 avec RI différent de R2, comportant des dents larges et des dents étroites respectivement s'étendant radialement depuis une couronne annulaire. Les dents larges présentent une largeur supérieure ou égale au double de la largeur des dents étroites, en ce que la largeur d'encoche est supérieure à la largeur d'une dent étroite. Le secteur angulaire alpha-1 est inférieur à 220° et comporte au moins trois bobinages.

[0004] On connaît aussi le brevet EP3326263 décrivant une autre solution de motoréducteur constitué par un boîtier comprenant un moteur sans balai présentant au moins deux phases électriques, un rotor tournant autour d'un axe, et composé d'un ensemble statorique présentant au moins deux pôles portant chacun des bobines dont les axes de bobinage sont espacés d'un angle mécanique inférieur à 180° et s'étendent radialement.

[0005] Le brevet FR3096195 décrit une autre solution encore de motoréducteur comportant un train d'engrenages réducteur et un moteur électrique triphasé comprenant un stator formé d'un empilement de tôles et de 3*k bobines électriques et un rotor présentant k*N paires de pôles aimantés, avec k = 1 ou 2, le stator présentant deux secteurs angulaires alpha 1 et alpha 2 distincts, centrés sur le centre de rotation dudit moteur et comportant une alternance d'encoches et de 3*k*N dents régulièrement espacées convergeant vers le centre de rotation et définissant une cavité dans laquelle est placé ledit rotor, caractérisé en ce que N = 4 et en ce que alpha 1 est inférieur ou égal à 180° et comporte l'ensemble desdites bobines dudit moteur.

Inconvénients de l'art antérieur

[0006] Les solutions de l'art antérieur sont satisfaisantes pour des applications où on dispose d'une place suffisante pour loger le moteur. Toutefois, il n'est pas possible de réduire les dimensions homothétiquement. En effet, certaines dimensions sont contraintes par des paramètres tels que l'énergie électrique appliquée aux bobines, qui ne permettent pas de réduire le volume de cuivre, et donc la section des fils de bobinage ou l'encombrement des bobines en-dessous d'une limite. Aussi, les dimensions de certains éléments, tels que les corps de bobines et les éléments de connections électriques ne peuvent être réduites proportionnellement à la taille du moteur, le volume disponible pour les fils conducteurs des bobines est donc proportionnellement réduit. Les performances desdits moteurs sont en conséquence dégradées.

[0007] Les solutions de l'art antérieur se heurte de ce fait à des limites de miniaturisation pour une puissance fixée.

Solution apportée par l'invention

[0008] L'objet de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et concerne selon son acception la plus générale un moteur électrique triphasé, formé par une partie statorique excitée par trois bobines électriques et par un rotor aimanté, la partie statorique présentant des dents s'étendant radialement caractérisé en ce que, la partie statorique comporte : trois dents bobinées consécutives, portant chacune une bobine, dans un premier secteur angulaire, une à trois dents complémentaires non bobinées, dans un second secteur angulaire complémentaire dudit premier secteur angulaire.

[0009] Dans un cas particulier, lesdites dents non bobinées sont configurées pour ajuster à une valeur de référence prédéterminée le couple sans courant desdites trois dents bobinées.

[0010] Dans autre cas particulier, la largeur angulaire, la longueur, et éventuellement la forme, desdites dents non bobinées sont ajustées de manière à sculpter la courbe de couple sans courant du moteur électrique triphasé, pour privilégier la régularité et la douceur ou une indexation plus ou moins raide du couple sans courant.

[0011] Encore dans un autre cas particulier, la largeur angulaire, la longueur et éventuellement la forme desdites dents non bobinées sont ajustées de manière à équilibrer les forces magnétiques radiales s'exerçant entre le rotor et les dents du stator.

[0012] Avantageusement, l'écart angulaire entre deux dents bobinées consécutives est de 60°.

[0013] Selon un premier mode de réalisation, le stator comporte six dents, avec trois dents non bobinées avec un écart de 60°, diamétralement opposées auxdites dent bobinée.

[0014] Selon un deuxième mode de réalisation, le stator comporte cinq dents, avec une dent non bobinée de part et d'autre dudit premier secteur angulaire, avec un écart de 60° entre la dent non bobinée et la dent bobinée consécutive.

[0015] Selon un troisième mode de réalisation, le stator comporte quatre dents, avec une dent non bobinée diamétralement opposée à la dent bobinée centrale.

[0016] Selon une variante, la longueur des bobines mesurée radialement et inférieure au diamètre du rotor, pour faciliter l'insertion.

[0017] Selon une autre variante, le stator est réalisé en deux parties pour pouvoir insérer des bobines longues.

[0018] Selon une variante, le moteur électrique comporte trois dents non bobinées séparées par un angle de 60°, chacune des dents non bobinées étant diamétralement opposée à l'une desdites dents bobinées. [0019] Selon une autre variante, le moteur électrique comporte deux dent non bobinées situées dans le second secteur angulaire, l'angle formé entre chaque dent non bobinée et la dent bobinée adjacente étant identique.

[0020] Selon encore une autre variante, le moteur électrique comporte une unique dent non bobinée, ladite dent non bobinée étant diamétralement opposée à la dent bobinée centrale.

[0021] En particulier, le stator présente une découpe entre lesdites dents non bobinées, l'espace ainsi libéré permettant de loger une sonde magnéto-sensible pour mesurer la position du rotor.

[0022] Selon une version, la longueur des bobines mesurée radialement est inférieure au diamètre du rotor.

[0023] Selon une autre version, le stator en est réalisé deux parties, ou plus.

[0024] Selon encore une autre version, le rotor présente 2 ^N paires de pôles magnétiques, N étant un entier naturel inférieur ou égal à 2.

[0025] Motoréducteur muni d'un boîtier comportant un moteur électrique triphasé, ainsi qu'une transformation de mouvement.

[0026] Motoréducteur avec un boîtier comporte également une électronique de commande présentant les moyens de pilotage dudit moteur électrique triphasé.

Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation

[0027] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où :

[FIGURE 1] La figure 1 représente une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation,

[FIGURE 2] la figure 2 représente une vue de face d'un premier exemple de réalisation,

[FIGURE 3] la figure 3 représente une vue en coupe d'un premier exemple de réalisation, [FIGURE 4] la figure 4 représente une vue d'une tôle statorique d'un premier exemple de réalisation,

[FIGURE 5] la figure 5 représente une vue d'une tôle statorique d'une variante du premier exemple de réalisation présentant des dents inégales,

[FIGURE 6a],

[FIGURE 6b],

[FIGURE 6c] les figures 6a, 6b, 6c représentent les courbes typiques de couple selon le premier exemple de réalisation optimisé,

[FIGURE 7] la figure 7 représente une vue en perspective d'un troisième exemple de réalisation,

[FIGURE 8a],

[FIGURE 8b],

[FIGURE 8c] les figures 8a, 8b, 8c représentent les courbes typiques de couple selon le troisième exemple de réalisation optimisé,

[FIGURE 9] la figure 9 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation alternatif d'un stator selon l'invention,

[FIGURE 10] la figure 10 représente une vue en perspective de différentes variantes de rotor selon l'invention,

[FIGURE 11] La figure 11 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation alternatif d'un stator selon l'invention,

[FIGURE 12] La figure 12 représente une vue en perspective de couplage de l'invention à un réducteur, [FIGURE 13] La figure 13 représente une vue en perspective d'une variante de couplage de l'invention à un réducteur,

[FIGURE 14] La figure 14 représente une vue en perspective d'une variante de couplage de l'invention à un réducteur,

[FIGURE 15] La figure 15 représente une vue en perspective de la variante présentée en figure 14 et intégrée dans le boîtier d'un motoréducteur,

[FIGURE 16] la figure 16 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation alternatif selon l'invention muni d'un rotor à 2 paires de pôles,

[FIGURE 17] la figure 17 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation alternatif selon l'invention muni d'un stator présentant une unique dent non bobinée,

[FIGURE 18] la figure 18 représente une simulation des forces magnétiques sur chacune des dents pour deux largeurs différentes des dents non bobinées,

[FIGURE 19] la figure 19 représente une simulation de la résultante des forces magnétiques s'appliquant sur le stator pour deux largeurs différentes des dents non bobinées.

Principe général

[0028] La présente invention a donc pour but de proposer un moteur, destiné notamment à équiper un moto-réducteur, qui soit économique et robuste, adapté aux grandes séries, et comportant pour cela un moteur électrique polyphasé permettant une intégration facile avec un réducteur ou un système de transformation de mouvement, en respectant toutes les contraintes posées en termes de dimensions extérieures et de masse.

[0029] Pour des structures de petite dimension, l'espace entre les dents est insuffisant avec les architectures statoriques de l'art antérieur et ne permet pas de loger suffisamment de cuivre dans les encoches. En effet, les corps de bobines présentent une largeur non négligeable par rapport à la dimension du moteur et comme ils ne peuvent pas être réduits pour des raisons de moulabilité et de résistance diélectrique à garantir entre les bobines et les tôles statoriques, il faut augmenter la place disponible pour le cuivre. Le passage à un nombre moindre de dents proposé par l'invention permet d'augmenter le volume de cuivre disponible. Le corps de bobine restant de volume constant, le ratio volume de cuivre sur volume du corps de bobine est donc favorablement impacté. La solution objet de l'invention consiste à choisir une structure de trois dents bobinées consécutives, auxquelles on ajoute une à trois dents non bobinées, soit au total 4 à 6 dents en combinaison avec un rotor muni au maximum de 4 paires de pôles, les dents étant réparties à 60° ou 120° les unes des autres. Le facteur de bobinage d'unestructure 6 dents 4 paires de pôles étant magnétiquement défavorable en comparaison des structures précédemment citées à 12 dents 5 paires de pôles, l'homme de métier ne la choisira pas naturellement sauf si la contrainte d'encombrement est suffisamment forte

[0030] Le moteur est alimenté avec 3 bobines seulement (sur un maximum de 6 qu'il pourrait porter) car ceci permet de réduire le volume total de corps de bobine, et donc maximise celui de cuivre, et simplifie grandement les connexions électriques.

[0031] La solution magnétique associant un stator présentant des dents bobinées séparées mécaniquement de 60° et un rotor présentant 4 paires de pôles n'est pas triviale car cette configuration présente un couple sans courant de faible rang harmonique et donc d'amplitude importante. L'invention se propose de résoudre ce problème en choisissant des largeurs angulaires de dents spécifiques.

[0032] La structure statorique est asymétrique, l'ensemble des bobines étant distribuée sur 3 dents situées dans un même secteur angulaire inférieur à 180°. Le secteur angulaire complémentaire présente une, deux ou trois dents nues, c'est-à-dire dépourvues de bobines, de manière à contrebalancer les efforts magnétiques.

[0033] L'augmentation de la longueur des dents non bobinées n'ayant aucune incidence bénéfique sur les performances de la machine à partir d'une certaine longueur, il est possible de les choisir plus courtes que les dents bobinées, ceci conduisant à pouvoir inscrire le secteur angulaire complémentaire, contenant les dents non bobinées, dans une empreinte circulaire de rayon R2 plus court que RI, celui de l'empreinte circulaire inscrivant le secteur angulaire contenant les dents bobinées.

Premier exemple de réalisation [0034] Les figures 1 à 4 correspondent à un premier mode de réalisation d'une variante à six dents (1 à 6). Trois dents consécutives (1 à 3) sont bobinées, avec des bobines respectivement (11 à 13) supportées par un noyau isolant (21 à 23), formant un angle de 60° entre elles, complété par trois dents (4 à 6) plus courtes et non bobinées.

[0035] Les dents s'étendent radialement par rapport à une zone périphérique annulaire (10).

[0036] Le stator (30) est formé de manière connue par un empilement de tôles (20) découpées dans une feuille de métal ferromagnétique. Les bobines (11 à 13) sont montées sur un noyau (21 à 23) présentant des contacts (31 à 33 ; 41 à 43) de type « pressfit » permettant la liaison avec un circuit imprimé.

Détermination des caractéristiques des dents non bobinées

[0037] La largeur angulaire, a ₂ , et la longueur des dents non bobinées (4 à 6), et éventuellement leur forme, sont ajustés en fonction du comportement recherché en matière de couple sans courant, qui peut privilégier la régularité et douceur (« smoothness ») ou une indexation plus ou moins raide. Ces caractéristiques peuvent être déterminées de manière empirique, par des ajustements successifs d'un prototype de rotor, ou par modélisation du couple sans courant. Pour un moteur présentant 6 dents successivement séparées d'un de 60° mécaniques et en combinaison avec un rotor présentant 4 paires de pôles, le couple sans courant, C ₀ , peut être minimisé en choisissant des dents présentant une extrémité frontale d'épanouissement angulaire identique, a _Q , et d'une valeur située entre 22° et 23°. Néanmoins cette configuration à dents identiques n'est pas forcément optimale car elle limite l'espace que nous pouvons allouer aux bobines (11, 12, 13). Une variante de réalisation selon l'invention, présentée en figure 5, propose de solutionner ce problème en choisissant une largeur angulaire, a ₂ , des dents non bobinées (4 à 6) plus importante que celle des dents bobinées (1 à 3), a . De bons résultats sont obtenus lorsque les dents non bobinées (4 à 6) sont élargies et les dent bobinées (1 à 3) sont affinées de manière à garder un épanouissement angulaire total constant, c'est-à-dire, par exemple si les dents bobinées sont affinées de x°, soit a = a ₀ — x, alors les dents non bobinées doivent être élargies d'une valeur identique de x°, soit a ₂ = a ₀ + x. Nous pouvons ainsi imaginer des combinaisons de largeur de dents très disparates, x pouvant aller jusqu'à 5° et conduisant à des dents non bobinées (4 à 6) avec a ₂ = 27° associées à des dents bobinées (1 à 3) avec a = 17°. La règle mathématique de dimensionnement des dents n'est pas absolue et limitative de l'invention, mais seulement donnée pour illustrer une tendance, l'homme de métier pourra alors obtenir une compensation parfaite en réalisant des simulations numériques et des ajustements empiriques pour des valeurs proches de celles enseignées.

[0038] Les figures 6a, 6b, 6c représentent les variations de couple dues à l'harmonique 3 d'aimantation, perçues par une dent bobinée et une dent non bobinée en fonction de l'angle mécanique et représentées pour une période électrique et pour un ratio entre les largeurs angulaires des dents bobinées a _lt et des dents non bobinées a ₂ optimisé pour minimiser l'ondulation de couple sans courant C ₀ . Les figures 6a, 6b, 6c présente le cas d'un stator à 6 dents. Pour une structure à 4 paires de pôles et des dents réparties à des angles mécaniques multiples de 60° (0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300°), l'ondulation de couple sans courant, C ₀ , est principalement due à l'harmonique 3 d'aimantation et produit une ondulation d'une fréquence 6 fois plus grande que la période magnétique, que l'on appelle C ₀₆ . Ainsi, la figure 6a présente en courbe (101) la simulation du couple C ₀₆ perçu par la dent (1) bobinée et la courbe (102) représente la somme des couples C ₀₆ perçus par l'ensemble des dents (1 à 3) bobinées. Ces couples présentent une amplitude non négligeable comparés au couple généré par une bobine, courbe (100), lors de son alimentation avec le courant nominal. Un couple sans courant trop élevé générera des vibrations indésirables lors du fonctionnement, entraînant une usure prématurée et du bruit. Il est ainsi très important de le limiter autant que possible. La figure 6b présente en courbe (103) le couple C ₀₆ simulé pour la dent (4) non bobinées et la courbe (104) présente la somme des couples C ₀₆ sur l'ensemble des dents (4 à 6) non bobinées. On peut noter, comme le montre la figure 6c, que les couples C ₀₆ simulés pour les dents bobinées, courbe (102), et pour les dents non bobinées, courbe (104), sont de même amplitude mais de phase opposée, ce qui conduit à une annulation parfaite du couple C ₀₆ sommé sur la totalité des dents (1 à 6) et représenté par la courbe (110). Deuxième exemple de réalisation

[0039] La figure 7 présente une autre variante de réalisation avec uniquement deux dents non bobinées (4 et 6) et non reliées entre elles, mais reliées aux dents bobinées respectivement (1 et 3) entourées des bobines (11, 13). Le stator entoure un rotor (50) aimanté. On entend par dents non reliés, qu'il existe une interruption de la continuité magnétique entre ces dents au niveau du plus petit angle les séparant, par exemple à l'aide d'une découpe entre lesdites dents du paquet de tôles constituant le stator. L'espace libéré entre les dents non bobinées (4, 6) permet de loger une sonde magnéto-sensible (30) pour mesurer la position du rotor et piloter l'alimentation électrique des bobines.

[0040] Contrairement au cas à 6 dents régulièrement réparties, une structure à 5 dents réparties à des angles mécaniques multiples de 60° (0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300°) mécanique, ne présente pas un minimum de couple sans courant lorsque les dents présentent une extrémité frontale d'épanouissement angulaire identique. Néanmoins l'invention propose de résoudre ce problème en choisissant une largeur angulaire, a ₃ , des dents non bobinées (4, 6) plus importante que celle des dents bobinées (1 à 3), a . De bons résultats sont obtenus lorsque l'épanouissement angulaire des dents non bobinées, a ₃ , est identique et que leur total est égal à l'épanouissement angulaire total des dents bobinées elles aussi identiques, l'épanouissement angulaire d'une dent bobinée, a _{l t} étant situé entre 22° et 23°. Ceci conduisant à la relation 3 x = 2 x a ₃ . Comme expliqué pour le mode de réalisation précédent, cet épanouissement angulaire a n'est pas forcément unique ni optimal et nous pouvons le réduire de manière à pouvoir allouer plus de places au bobines (11, 12 ,13). Cette réduction doit s'accompagner d'une augmentation de la largeur angulaire a ₃ des dents non bobinées de manière à garder l'épanouissement angulaire des dents (1, 2, 3 ,4, 6) constant. Par exemple si les dents bobinées (1, 2, 3) sont affinées de x°, soit a = a ₀ — x, alors les dents non bobinées (4, 6) doivent être élargies d'une valeur complémentaire, soit

3 a ₃ = a ₀ + -x, de manière à satisfaire la relation 3 x a ₁ = 2 x a ₃ . Nous pouvons ainsi imaginer des combinaisons de largeur de dents très disparates, x pouvant aller jusqu'à 5° et conduisant à des dents bobinées (1 à 3) avec a = 17° associées à deux dents non bobinées (4, 6) avec a ₃ = 40,5°. La règle mathématique de dimensionnement des dents n'est pas absolue et limitative de l'invention, mais seulement donnée pour illustrer une tendance, l'homme de métier pourra alors obtenir une compensation parfaite en réalisant des simulations numériques et des ajustements empiriques pour des valeurs proches de celles enseignées. L'homme de métier pourra également modifier l'écart angulaire entre les dents non bobinées et les dents bobinées directement adjacentes pour remplir cet objectif. Il pourra ainsi différer de 60°, l'important étant que l'écart angulaire entre une dent non bobinée et la dent bobinée adjacente soit identique.

[0041] Les figures 8a, 8b, 8c représentent les variations de couple dues à l'harmonique 3 d'aimantation, perçues par une dent bobinée et une dent non bobinée en fonction de l'angle mécanique et représentées pour une période électrique et pour un ratio entre les largeurs angulaires des dents bobinées a _lt et des dents non bobinées a ₂ optimisé pour minimiser l'ondulation de couple sans courant C ₀ . Les figures 8a, 8b, 8c présentent le cas d'un stator à 5 dents. Plus particulièrement, la figure 8a présente en courbe (105) la simulation du couple C ₀₆ perçu par la dent (1) bobinée et la courbe (106) représente la somme des couples C ₀₆ perçus par l'ensemble des dents (1 à 3) bobinées. Ces couples présentent une amplitude non négligeable comparés au couple généré par une bobine, courbe (100), lors de son alimentation avec le courant nominal. Il est ainsi très important de le limiter autant que possible. La figure 8b présente en courbe (107) le couple C ₀₆ simulé pour la dent (4) non bobinées et la courbe (108) présente la somme des couples C ₀₆ sur l'ensemble des dents (4, 6) non bobinées. On peut noter, comme le montre la figure 8c, que les couples C ₀₆ simulés pour les dents bobinées, courbe (106), et pour les dents non bobinées, courbe (108), sont de même amplitude mais de phase opposée, ce qui conduit à une annulation parfaite du couple C ₀₆ sommé sur la totalité des dents (1 à 6) et représenté par la courbe (110).

[0042] Une dernière alternative, non représentée, est de compenser le couple sans courant à l'aide d'une seule dent non bobinée située dans le secteur angulaire complémentaire.

[0043] Les figures 6a, 6b, 6c d'une part et 8a 8b, 8c d'autre part illustrent la compensation parfaite du couple sans courant C ₀₆ , réalisé à l'aide de largeurs de dents spécifiques. Néanmoins la compensation du couple sans courant n'est pas limitative de l'invention, car pour certaines applications une amplitude de couple sans courant non nulle est désirée, par exemple pour assurer un blocage de l'actionneur lorsqu'il n'est pas alimenté. L'homme de métier pourra alors ajuster la largeur des dents bobinées pour optimiser les performances de sa machine, puis ajuster la largeur des dents non bobinées pour obtenir la valeur du couple sans courant désirée.

[0044] Dans d'autres cas de figures, lorsqu'un minimum de bruit est recherché sur cette structure de stator asymétrique, il est déterminant de prêter attention aux forces radiales s'exerçant entre les dents et le rotor et de chercher à, soit les équilibrer au mieux pour éviter une résultante de force directionnelle exercée sur le rotor, soit pour minimiser les forces radiales s'exerçant sur les dents, qui conduisent à des excitations vibratoires de la structure statorique. L'homme de métier saurait également ajuster la largeur angulaire des dents bobinées et non bobinées pour répondre à cet objectif. Les figures 18 et 19 illustrent les forces magnétiques statoriques et les comparent pour deux largeurs de dents différentes, soit lorsque les dents non bobinées sont de même largeur angulaire que les dents bobinées ou soit lorsque les bobinées sont plus larges. La figure 18 représente une simulation des forces magnétiques dans le plan des tôles (x, y), sur chaque dent, et pour toutes les positions rotoriques, lorsqu'il est entraîné par l'alimentation des bobines sur une période électrique, chaque ellipsoïde correspondant à une dent. Les courbes (201, 202, 203) représentent les forces sur les dents bobinées (1, 2, 3) lorsque toutes les dents sont égales, les courbes (204, 205, 206) représentent les forces sur les dents non bobinées (4, 5, 6) lorsque toutes les dents sont égales, les courbes (301, 302, 303) représentent les forces sur les dents bobinées (1, 2, 3) lorsque les dents non bobinées sont angulairement plus larges, et les courbes (304, 305, 306) représentent les forces sur les dents non bobinées (4, 5, 6) lorsque les dents non bobinées sont angulairement plus larges. On peut remarquer que lorsque les dents non bobinées sont plus larges, les ellipsoïdes ont une surface plus faible, ce qui correspond à des forces plus faibles. Ceci est attesté par la figure 19 qui illustre la résultante des forces s'appliquant sur le stator pour toutes les dents de même largeur angulaire (210) ou lorsque les dents bobinées présentent une largeur angulaire supérieure (310). On remarque que non seulement l'amplitude des forces est plus faible dans le second cas, mais qu'elles sont aussi plus symétriques car l'ellipsoïde présente un meilleur centrage dans le plan des forces. [0045] Enfin la répartition de dents non bobinées, d'épanouissement angulaire identique, à des angles multiples de 60° (soit 0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300°) ne permet encore une fois que d'optimiser le couple sans courant C ₀₆ et l'homme de métier pourrait imaginer une autre répartition, mais aussi des largeurs angulaires différentes pour les dents non bobinées, pour par exemple libérer de l'espace dans le secteur angulaire complémentaire.

Stator assemblé

[0046] Selon une variante de réalisation présentée en figure 9, le stator (8) peut être formé de deux parties assemblées, par exemple par une queue d'aronde, l'une des parties (81) comportant le secteur angulaire avec les dents supportant les bobines (11, 12, 13), et l'autre partie (82) comportant le secteur angulaire complémentaire présentant les dents non bobinées (4, 5, 6). Cette réalisation permet notamment d'enfiler des bobines (11, 12, 13) longues, dont la longueur est supérieure au diamètre du rotor (50).

Variantes de rotors

[0047] L'invention ne se limite pas à un rotor de type bague de 4 paires de pôles, tel que présenté dans la figure 1, mais peut utiliser n'importe quelle déclinaison de rotor connue de l'homme de métier. Par exemple, et tel que représenté en figure 10, le rotor (501) peut présenter 8 aimants (51) enterrés, mais on pourrait aussi imaginer une alternative plus économe en aimant, telle que celle présentée sur cette même figure avec le rotor (502), en alternant des pôles en aimant (53) avec des pôles saillants (52) en un matériau ferromagnétique doux.

[0048] Préférentiellement, le rotor comporte 4 paires de pôles aimantés, l'invention ne se limitant toutefois pas à ce nombre, un nombre de pôles inférieur pouvant également être utilisé, tout en bénéficiant des avantages conférés par l'invention, en choisissant judicieusement les caractéristiques géométriques des dents (4 à 6) dépourvues de bobines. Le nombre de paires de pôles, p, présentant les meilleurs avantages sont obtenus selon la formule p = 2 ^N , N étant un entier naturel inférieur ou égal à 2, soit 0, 1 ou 2. Ainsi la figure 16 présente une variante possible de rotor munie de 2 paires de pôles.

Variante de stator à bec de dents

[0049] Selon une variante de réalisation présentée en figure 11, les dents bobinées (1, 2, 3) peuvent présenter un évasement frontal, appelé bec de dent, permettant d'allouer plus d'espace pour les bobines tout en optimisant la collection du flux rotorique. A noter que les dents non bobinées peuvent elles-aussi, en complément ou alternativement, présenter des becs de dents de manière à, par exemple, affiner les dents pour alléger au maximum le stator.

Utilisation dans un motoréducteur

[0050] L'invention suivant toutes ses variantes présente un intérêt pour son intégration dans un motoréducteur. Les figures 12, 13 et 14 illustrent différentes configurations de couplage du rotor avec le premier module d'un train de réduction et la figure 15 montre une intégration possible dans un boîtier de motoréducteur comportant également une électronique de commande présentant les moyens de pilotage du moteur triphasé. Le rotor (50) est solidaire d'un pignon (51) qui engrène sur la rue dentée d'un premier module (52) de réduction de mouvement. Ce premier module est supporté par un axe (53) dont la disposition est limitée par l'encombrement du circuit magnétique. La figure 12 illustre la possibilité d'insérer cet axe entre deux dents (4, 5) non bobinées, ce qui permet d'obtenir une plus grande latitude pour les diamètres du pignon (51) et de la roue du module (52) et donc plus de choix sur la réduction de ce premier étage. La figure 13 illustre un autre positionnement possible de l'axe (53) en périphérie de deux bobines (12, 13). Cette configuration permet de libérer complètement l'espace situé dans le secteur angulaire ne contenant pas de bobine et donc de positionner le stator dans le coin du boîtier d'un motoréducteur de manière à obtenir une solution très compacte. Enfin la figure 14 illustre la possibilité d'insérer l'axe (53) dans le secteur angulaire libre d'une version de l'invention à deux dents non bobinées, telle que présentée en figure 7. En effet les deux dents non bobinées (4, 6) ne sont pas reliées par un circuit ferromagnétique et l'espace libre peut être utilisé pour loger le pignon (54) du premier module (52) de la chaîne de réduction. Ceci permet d'obtenir une version très compacte dans la direction axiale.