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Title:
STEPPING POLYPHASED MOTOR FOR A CLOCKWORK MECHANISM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1980/002203
Kind Code:
A1
Abstract:
A polyphased stepping motor for the direct driving of the second or minute pin in a clockwork. The motor comprises a disc shaped rotor (1) axially magnetised so as to have 2N alternating poles and at least two stator members (2, 3) each made by a magnetic circuit with gap and command coil (6, 7). The magnetic circuit is formed by one or two U-shaped members coupled with the said coil. The arrangement is such that the number of steps per command current period be 60m/N. The invention also applies to motors for quartz clocks.

Inventors:
OUDET C (FR)
Application Number:
PCT/CH1980/000044
Publication Date:
October 16, 1980
Filing Date:
April 09, 1980
Export Citation:
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Assignee:
PORTESCAP (CH)
OUDET C (CH)
International Classes:
G04C13/11; H02K21/24; H02K37/12; G04C3/14; (IPC1-7): G04C3/14; H02K37/00; G04C13/11; H02K21/24
Foreign References:
US3330975A1967-07-11
US3786291A1974-01-15
US3803433A1974-04-09
US4115714A1978-09-19
US2993159A1961-07-18
FR2078296A51971-11-05
US3860842A1975-01-14
FR2201575A21974-04-26
DE1741193U1957-03-07
US3344325A1967-09-26
CH959372A
US3989967A1976-11-02
US3784850A1974-01-08
DE1124591B1962-03-01
FR2209246A11974-06-28
FR1261409A1961-05-19
CH456751A1968-07-31
FR2311345A11976-12-10
US3840763A1974-10-08
US3678311A1972-07-18
US4025810A1977-05-24
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Moteur pas ä pas polyphasä pour 1 ' entralnement direct de l'axe des secondes ou des minutes d'un mouvement d'horlogerie comportant un rotor en forme de disque, aimantä de fagon ä präsenter sur au moins une de ses surfaces 2N pδles alternativement positifs et negatifs, et au moins deux äläments de stator comprenant chacun un circuit magnätique en matäriau magnätiquement permäable avec un entrefer dans lequel se däpla cent les pδles du rotor, et comprenant chacun au moins une bo¬ bine coupläe au circuit magnätique et alimentee par un courant de commande päriodique, 1 'agencement etant tel que le nombre de pas P effectuäs par päriode du courant de commande soit de 60 m/N, "01=1,2,3,... .
2. Moteur selon la revendication 1, caractärise en ce que le circuit magnetique est constituä par une seule piece en forme de U dont les exträmites forment des parties polaires coopärant avec les pδles du rotor.
3. Moteur selon la revendication 1, caractärise en ce que le circuit magnätique est constituä par deux pieces en for¬ me de U disposäes de fagon que les exträmites de premieres branches de U appartenant respectivement ä ces deux pieces, soient placäes en regard pour former ledit entrefer, et que les deuxiemes branches correspondantes forment le noyau de ladite bobine.
4. Moteur selon la revendication 1, caractärisä en ce que le disque aimant du rotor est realisä en un matäriau magnetique dur, ä caracteristique de däsaimantation pratiquement linäaire, et en ce que lesdits circuits magnätiques et le dis¬ que du rotor sont dimensionnes de fagon que chaque aimant du disque ait un point de travail moyen tel que le produit B.H soit toujours sensiblement infärieur au (B.H) de 1'aimant. max.
5. Moteur selon la revendication 2, caractärise en ce que les deux branches d'un äläment de stator en forme de U sont disposees dans un eme plan parallele ä celui du disque du OMPI rotor, le däcalage angulaire des parties polaires etant de (2k+l) r /N, k etant un nombre entier.
6. Moteur selon l'une des revendications präcädentes, caractärisä en ce que le stator comporte des parties en matiere conductrice de 1'älectricitä disposäes ä proximitä du disque aimantä du rotor.
7. Moteur selon l'une des revendications präcädentes, caractärisä en ce qu'il comporte une partie dentäe stationnaire en matäriau magnätiquement permäable, dont la denture est dis posäe en regard d'une zone annulaire concentrique du rotor et präsente une division de 2 T /S O correspondant ä 60 dents sur 1'angle complet, et en ce que ladite zone annulaire du rotor presente des parties aimantäes auxiliaires, espacäes dans le sens de la rotation et disposäes de fagon que, dans un angle de rotation correspondant ä un pas du rotor, les parties aimantäes auxiliaires qui se trouvent en regard de la partie stationnaire soient placäes en regard de dents respectives de celleci.
8. Moteur selon la revendication 7, comportant un rotor dont les pδles sont formäs chacun par une aimantation couvrant au moins une partie d'un secteur de la sur ace du disque et s'ätendant jusqu1 ä la päriphärie de celuici, carac¬ tärisä en ce que les parties aimantäes auxiliaires sont consti tuees par des parties päripheriques des pδles du rotor, säparee par des parties non aimantäes, et en ce que la partie dentee stationnaire est disposäe dans le plan du rotor en regard de la päriphärie de celuici.
9. Moteur diphasä selon les revendications 7 ou 8, caractärisä en ce qu'il comporte un rotor ä N = 15 paires de pδles, deux äläments de stator unis chacun d'une bobine de commande alimentäe par des impulsions de polaritä alternäe, däphasäes d'une bobine ä 1'autre d'un quart de la päriode des impulsions appliquäes ä une bobine, les parties polaires de chaque äläment de stator ätant disposäes dans un plan axial du moteur, de part et d'autre du disque du rotor, de fagon que les pla s axiaux des deux äläments de stator soient däcales angu lairement de ^/6, et ladite partie dentäe stationnaire entou rant le rotor sur au moins une partie de la päriphärie de celuici.
10. Moteur triphasä selon les revendications 7 ou 8 , caractärise en ce qu'il comporte un rotor ä N = 10 paires de pδles, trois äläments de stator munis chacun d'une bobine de commande alimentäe par des impulsions unipolaires,däphasäes d'une bobine ä 1'autre d'un tiers de la päriode des impulsions appliquees ä une bobine, les parties polaires de chaque äle ment de stator ätant diposäes dans un plan axial du moteur de part et d'autre du disque du rotor, et ladite partie dentee stationnaire entourant le rotor sur au moins une partie de la päriphärie de celuici.
11. Moteur selon l'une des revendications präcäden¬ tes, caractärisä en ce que l'axe du rotor comporte deux butees axiales coopärant avec un palier solidaire de la partie de support des äläments de stator.
12. Procedä de montage d'un moteur selon la reven¬ dication 3, sur un support, caractärisä en ce que l'on et en place les premieres pieces en forme de U sur une platine du sup port, que l'on onte le rotor äquipe de son axe sur le support, que l'on monte les bobines, bobinees de prefärence sur une carcasse, de fagσn qu'elles soient centräes chacune par rapport ä la deuxieme branche du U de la premiere piece du circuit magnätique, que l'on monte les deuxiemes pieces en forme de U sur une partie du pont du support et que l'on met en place l'ensemble de cette partie de pont et des deuxiemes pieces en forme de U de fagon que ces dernieres completent les circuits magnätiques , toutes les opärations d'assemblage du moteur s'ef fectuant au moyen de däplacements dans' la direction axiale du moteur.
Description:
MOTEUR PAS A PAS POLYPHASE POUR MOUVEMENT D'HORLOGERIE

La presente invention a pour objet un moteur pas ä pas polyphase pour 1 'entraϊnement direct de l'axe des secondes ou des minutes d'un mouvement d'horlogerie, comportant un rotor en forme de disque aimante de faςon ä präsenter sur au oins une de ses surfaces 2N pδles alternative ent positifs et nega- tifs et au moins deux elements de stator comprenant chacun un circuit magnetique en ateriau magnetiquement permeable avec un entrefer dans lequel se deplacent les pδles du rotor, et comprenant chacun au moins une bobine couplee au circuit magnetique et alimentee par un courant de co mande perio- dique, l'agencement etant tel que le nombre de pas P ef- fectues par periode du courant soit de 60 m/N, m=l,2,3,... .

Dans les mouvements d'horlogerie electroniques , no- tamment dans les horloges ä .quartz , le bruit developpe par les mobiles intermediaires entre le rotor du moteur et l'axe des secondes ou des minutes et par tes contacts intermittents entre les dents des differents couples d'engrenage est relativement important et genant. II est donc souhaitable de disposer d'un moteur permettant 1 'entrainement direct de l'axe des secondes ou des minutes pour obtenir un mecanisme plus silencieux.

La presente invention a ainsi pour but de fournir un moteur ä m.60 pas par tour du rotor, qui soit d'une -structure particulierement simple et fiable. L*invention vise egalement ä reduire le prix de revient du moteur compte tenu, entre autre, du circuit de commande necessaire et des tol rances de fabri- cation lors de la fabrication en grande serie.

Le dessin annexe illustre, ä titre d'exemple, dif-. ferentes forme d'execution d'un moteur pas ä pas selon 1' inven¬ tion, et les avantages et caracteristiques de 1' invention res- sortiront clairement de la description donnee ci-apres en rap- port avec ces differentes form.es d'execution.

Dans le dessin, la figure 1 est une vue de dessus , partielle, d'un mo-

OMPI

teur triphase homopolaire suivant 1'invention, la figure 2 est une coupe selon la ligne brisee II-II du moteur de lä figure 1, la figure 3 est une vue de dessus, partielle, d'un moteur diphase heteropolaire selon 1' invention, la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne brisee IV-IV du moteur de la figure 3 , la figure 5 est une vue de dessus d'un moteur dipha¬ se homopolaire sleon 1' invention, la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne brisee VI-VI du moteur de la figure 5, la figure 7 est une vue de dessus partielle du moteur de la figure 5 indiquant 1'aimantation du rotor, la figure 8 est une vue en coupe, similaire ä celles des figures 2 et 6 , d'une forme d'execution alternative d'un moteur polyphase homopolaire selon 1'invention, et la figure 9 est une vue en coupe partielle d'un moteur selon 1'invention dont chaque element de stator comporte deux pieces en forme de U.

• Les formes d'execution preferentielles, decrites ä titre d'exemple, sont basees sur les considerations suivantes. La realisation de rotors sous forme d'aimants ultipolaires ä N paires de pδles pour 1 'utilisation dans des moteurs d 1 horlo¬ gerie est pratiquement limitee ä des valeurs maximales de N = 15. La commande polyphase des bobines des elements de stator permet d'obtenir P pas par periode electrique, de sorte que le moteur fait N.P pas par tour. Le nombre de bobines . ainsi que le nombre de transistόrs de l'etage de sortie du circuit de com¬ mande et son nombre de bornes etant lie ä P, il est avantageux de rendre P petit. D 1 autre part, dans le choix d'une commande unipolaire ou bipolaire (impulsions de meme polarite ou de po- larite alternee) il faut considerer que les commandes bipolaire necessitent quatre transistors et deux fils isoles par bobine, contre un transistor, voire deux transistors, et un seul fil isole par bobine commandee par des impulsions unipolaires. Dans ces conditions , les Solutions preferentielles pour un moteur ä

/ ^T ( OM

60 pas par revolution complete du rotor sont les suivantes :

1) P = 4 , N = 15 , moteur diphase, commande bipolaire

2) P = 4, N = 15, moteur diphase, commande unipolaire avec bobines ä point milieu.

3) P = 6, N = 10, moteur triphase, commande unipolaire

4) P = 6, N = 10, moteur diphase avec angle de phase de 120 et commande bipolaire

5) P = 6, N = 10, moteur diphase avec angle de phase de 120 et commande unipolaire avec bobines ä point milieu.

Il est ä noter que les Solutions 2 , 3 et 5 demandent respectivement quatre, trois et quatre transistors, sans compter eventuellement autant de transistors d'amortissement pour met- tre en court-circuit sur elles-memes les bobines non alimentees. Si des transistors d'amortissement sont utilises , les Solutions 1 et 4 sont preferables aux Solutions 2 et 5 qui n'utilisent qu'une moitie de bobine ä la fois , ä nombre total de transis¬ tors egal. II est ä noter egalement que pour P=4 avec moteur diphase, on peut alimenter les deux bobines ä la fois pour les quatre etats. D 1 eventuelles erreurs du calage des deux phases ä 77" /2 electrique sont sans consequence sur 1'angle parcouru par pas, l'amplitude du vecteur champ seul etant affectee. Par contre, dans les Solutions 4 et 5, on commande alternativement une phase, puis les deux. Ces Solutions sont donc sensibles aux erreurs de calage qui restent bien sür non cumulatives.

Dans toutes les Solutions, un avantage essentiel des moteurs selon 1'invention consiste ä utiliser des elements de stator extremement simples, ayant un circuit magnetique reali- sable, par exemple, en une seule piece, tous les elements etant identiques, de sorte que l'utilisation de deux ou trois elements devient acceptable du point de vue economique.

Le moteur represente aux figures 1 et 2 comporte un rotor en forme de disque 1, aimante axialement de fagon ä pre- senter sur chacune de ses surfaces 2N pδles alternativement po- sitifs et negatifs. Les parties pointillees designees par N et

S representent les pδles apparaissant sur une surface de l'ai- mant multipolaire, soit dans le präsent exemple N = 10 paires

^HETT

de pδles. La figure 1 ontre en outre deux elements de stator 2 et 3 comportant chacun une piece en forme de U 4 , 5, en ma- teriau haute ent permeable, dont les extremites libres forment les parties polaires du circuit magnetique correspondant. Des bobines 6, 7 sont enfilees sur ine des branches du U et sont reliees ä un circuit de commande non represente.

L'axe 8 du rotor et les elements de stator sont fixes sur une partie du support ou platine 9 , les pieces en forme de U pouvant s 'engager dans des rainures de cette platine et etre aintenues par une bague 10, moulee avec la platine 9, l'elas- ticite des branches du U facilitant la mise en place.

Les elements du stator representes sont Orientes radialement et disposes de facon que les pδles du rotor passent entre les parties polaires de ces elements. Dans le cas du mo¬ teur triphase selon la solution 3 mentionnee plus haut et dans le cas d'un moteur diphase selon la solution 5, les elements de stator presentent un espacement angulaire ' de k.2 JV /N + 2 7r /3N, la figure 1 representant le cas oü cet angle est egal ä 120 , le troisieme element de stator pour un moteur triphase n'etant pas represente. Dans le cas de la solution 2 mentionnee plus haut, la distance angulaire entre les elements de stator et de k.2 7T /N + * τr/2N. Dans ce qui precede, k est un nombre entier et la distance angulaire est definie par 1'angle forme entre les plans medians axiaux des elements de stator.

Les figures 3 et 4 montrent un moteur selon 1'inven¬ tion, du type heteropolaire. Dans ce cas, les parties polaires des elements de stator sont disposees d'un meme cδte du disque du rotor 31 et cooperent avec les pδles apparaissant sur ' la sur face de l'aimant en regard de ces parties polaires, qui, comme le montre la figure 3, ont de preference la forme des parties aimantees du rotor. Deux bobines 32, 33 et 34, 35 sont disposee sur les branches de pieces en forme de U respectives, 36, 37 dont deux sont representees dans 1'exemple de la figure 3. On notera que la configuration des pieces en forme de U est teile que les bobines peuvent etre enfilees successivement sur les

branches du U. Le decalage entre les parties polaires d'un element de stator est de (2k + 1) r * / , k etant, dans le cas general, un nombre entier. La figure 3 represente la solution preferee k = 1 qui permet de placer des bobines d'un diametre exterieur assez grand tout en maintenant la longueur du cir¬ cuit magnetique courte.

Pour augmenter l'efficacite des aimants et equilibrer les efforts axiaux une plaque de fermeture de flux 38 en mate- riau magnetiquement permeable peut etre disposee du cδte du rotor oppose aux elements de stator, le rotor etant co me pre- cedemment aimante axiale ent. On peut egalement appliquer l'ai- mant sur une rondelle en materiau magnetiquement permeable de maniere ä obtenir une plaque de fermeture de flux mobile avec le rotor. On augmente ainsi l'efficacite des aimants mais aussi les efforts axiaux agissant sur le rotor.

Il est ä noter que la forme de realisation heteropo- laire du moteur est de preference utilisee avec une disposition reguliere des elements de stator, par exemple deux elements sen- sible ent diametralernent opposes pour un moteur diphase ou trois elements decales ä 120 pour un moteur triphase, lorsque les efforts axiaux ne sont pas compenses , pour que la resul- tante des forces sur l'axe du rotor soit une force pure, co - pensee par la reaction d'une butee axiale, mais non une force et un couple.

Dans un moteur du type de la figure 3 on peut egale¬ ment utiliser un aimant isotrope dont 1 'ai antation est faite en festons, c'est-ä-dire que les pδles n'apparaissent que sur une des surfaces du disque du rotor. Une plaque fixe en mate¬ riau permeable, disposee entre les parties polaires des ele¬ ments de stator peut alors etre utilisee pour accroltre l'ef¬ ficacite de 1'aimant.

Etant donne qu'il est difficile dObtenir un aimant ä faces tout ä fait paralleles et surtout de faire tourner un aimant de grand diametre de fagon rigoureusement plane, la solution preferentielle selon 1'invention prevoit l'utilisa-

OMPI

tion d'un aimant ä caracteristique de desaimantation pratique- ment lineaire et un dimensionnement du circuit magnetique et du disque du rotor tels que chaque aimant du disque ait un point de travail moyen tel que le produit B.H soit toujours sensiblement inferieur ä (B.H)max de 1'aimant. Par point de travail moyen on entend la moyenne des valeurs B.H lors du passage de l 1 aimant ä proximite des parties polaires du stator. L'utilisation d'un aimant ainsi sous-adaptee conduit ä vn.3cc_ πs- sement du jeu entre le disque du rotor et les parties polaires des elements de stator. La sous-adaptation est egalement avan- tageuse du fait que les defauts de calage angulaire des elä- ments de stator ou les defauts du rotor se traduisent par une mauvaise compensation des couples statiques ä frequence dou¬ ble qui peuvent theoriquement s'annuler parfaitement dans un moteur polyphase. De tels defauts ont pour effet de rendre les pas inegaux et de reduire le couple utile. D'autre part, si l'on veut obtenir un couple eleve pour un nombre donne d'a pe- res-tour, il faut augmenter le potentiel.magnetique de 1'ai¬ mant en choisissant par exemple un aimant de plus forte Ener¬ gie, ce qui rend les compensations plus difficiles.

Pour amortir le moteur, la mise en court-circuit des bobines sur un transistor sature peut dans certains cas ne pas etre süffisante, ou cette mise en court-circuit peut ne pas etre souhaitee pour reduire la surface du circuit integre en evitant des transistors supplementaires. Dans ce cas, on peut disposer une plaque de cuivre teile que les plaques 12 ou 38 dans les figures 1, 2 et 3, 4 respectivement, soit au dessus, soit au dessous soit des deux cδtes de 1'aimant. Ceci permet dObtenir un amortissement par courants de Foucault.

Les figures 5, 6 et 7 illustrent une realisation a- vantageuse sous forme d'un moteur diphase hompolaire, ä N =15 paires de pδles et ä deux elements de stator disposes de fagon ä obtenir des dimensions exterieures du moteur minimales. L'angle forme par les plans axiaux constituant les plans me- dians des deux elements de stator est egale ä 30 (correspon- dant ä k = 1 dans la relation citee plus haut) .

Le rotor en forme .de disque 51 aimante axialement est dispose de fagon rotative sur une platine 52 qui porte les elements de stator 53, 54 comprenant une piece en forme de U 55, 56 en materiau haute ent permeable 'et une bobine de com¬ mande 57, 58 enfilee sur une branche de la piece en forme de U correspondante.

Les bobines de commande 57, 58 sont alimentees par des impulsions de polarite alternee dont la periode correspond ä 1/15 de la periode de rotation du rotor et qui sont dephasees d'une bobine ä l'autre de 1/60.de la periode de rotation du rotor. On obtient ainsi 60 pas par revolution complete du rotor dans le präsent cas oü N = 15.

La duree des impulsions peut etre sensiblement plus courte que leur periode, par exemple de 7,8 ms pour une periode de 2s lorsque la position d'equilibre du rotor est maintenue sans courant. A cet effet, le moteur selon la figure 5 com¬ porte une partie dentee stationnaire 59 dont la denture prä¬ sente une division correspondant ä 60 dents sur 1'angle complet. La partie 59 coopere dans le präsent exemple avec la partie pä- ripherique du rotor 51 dont 1 'aimantation est räalisäe de la fagon illusträe ä la figure 7. Dans cette figure, les parties aimantees du rotor sont deiimitees par des traits pointilles. On voit que les pδles alternativement positifs et nägatifs N, S ont la forme de secteurs 51' säpares par des zones radiales ' non aimantees 51". D'autre part, la partie peripherique de cha¬ que pδle est divisäe en deux parties par zone non aimantee 51" de fagon ä obtenir en regard de la denture 59, 4N parties aimantees auxiliaires coopärant avec la denture 59 dont la division angulaire est egalement de 360 /4 N. La coop ration des parties aimantäes auxiliaires du rotor et de la denture 59 cree une composante de couple agissant sur le rotor dont la frequence est le quadruple de la frequence fundamentale du couple du au courant de commande et dätermine les positions d'e¬ quilibre du rotor en absence de courant.

Il est ä noter qu'une partie dentee similaire ä la partie 59 du moteur de la figure 5 peut ägalement etre utilisee dans les autres formes d'exäcution susmentionnäes. Ainsi, dans la structure hätäropolaire de la figure 3 la plaque 38 peut etre realisee sous forme d'une plaque de fermeture de flu f donc en matäriau magnätiquement permeable, et comporter dans la rägion situäe en face de la päriphärie du rotor, une denture ä 60 dents. Dans la structure triphasä ä commande unipolaire selon la figure 1, une denture ä 60 dents par angle complet peut ägalement etre disposäe en une ou plusieurs parties de fagon ä coopärer avec la partie päriphärique du rotor. Ce der- nier est ä cet effet agencä de fagon similaire ä celle repre- sentee ä la figure 7 mais de fagon que la partie päripherique presente des zones aimantees auxiliaires ayant la largeur des dents de la partie dentäe stationnaire 59. Ceci peut etre ob- tenu par une division en trois de chaque pδle ä la päriphärie du rotor au moyen de deux zones non aimantees, telles que 51"', espacäes, ou par une zone non ai antäe 51"' dont la largeur est teile que deux zones aimantees apparaissent ä la päriphä¬ rie du rotor dans chaque secteur 51'. On peut ägalement noter que dans la solution du moteur triphasä ä commande unipolaire et = 10, non seule ent les composantes du couple räsiduel ä frequence double de la fräquence fundamentale du couple du au courant se trouvent äliminäes, mais ägalement les composan¬ tes du couple räsiduel ä la fräquence fondamentale qui peuvent notamment räsulter de defauts dans les aimants ä base de terres rares utilisäs de prefärence dans les präsents moteurs.

La figure 8 est une vue en coupe similaire ä celle des figures 2 ou 6 par exemple, illustrant une forme de räali- sation präfärentielle du logement du rotor, notamment dans le cas d'un moteur homopolaire. Le disque du rotor 81 est soli- daire d'une piece de support centrale 82 formant ici en meme temps le pignon pour 1'entrainement d'une roue 83, et est mon- te sur un axe 84 qui est par exemple l'axe des secondes du mou- vement d'horlogerie. L'axe 84 est logä dans un palier 85 chasse dans une plaque 86 qui comporte le circuit intägre de commande

du moteur. L'axe 84 präsente une premiere partie de butee- 84' et porte ä son exträmitä libre une deuxieme partie de butäe 87, par exemple sous forme d'une virole chassee sur cette exträmitä. La Position axiale du rotor ' est totalement definie au moyen de ces deux butees 84 ' , 87 par rapport ä la plaque de support 86. Des elä ents de stator tels que 88, comportant une pieces en forme de U, 89, sont disposäs dans une position bien definie par rapport ä la plaque 86. A cet effet, cette plaque 86 comporte une rainure dans laquelle s 'engage une des branches 89 ' de la piece en forme de U de l'eläment de stator. Une teile disposition permet pratiquement d'äliminer les äcarts de position du rotor par rapport aux parties polaires des elä¬ ments de stator, ce qui est particulierement important compte tenu des dimensions räduites de ces pieces. Par exemple, la distance entre les parties polaires d'un äläment de stator peut etre de 1,6 mm, l'epaisseur du disque 81 pouvant etre de 0,7 mm pour un diametre de 20 mm. Bien entendu, ' 1'axe 84 est guide lateralement par un deuxieme palier non repräsente sur le dessin.

La figure 8 montre ägalement le positionnement d'une partie dentäe 90 analogue ä la partie 59 de la figure 5. II est a noter que la position de cette partie dentäe peut etre däca- läe par exemple de 10 ä 20 electriques par rapport ä la posi¬ tion d'equilibre stable obtenue sous le seul effet du couple du au courant. Ceci n'influence toutefois pas le sens de rota¬ tion du moteur qui est liä au sens de rotation du champ tour- nant, donc ä l'ordre d'arriväe des signaux de commande dans les bobines. Pour inverser le sens de rotation du moteur selon la figure 5 par exemple, il suffit d'inverser les fils d'une seule bobine ou d' inverser l'ordre d'arriväe des signaux dans le circuit de commande electronique. Il est ä remarquer encore que la duree des impulsions peut etre minimisäe pour economiser l'energie de la source de courant, notamment dans le cas d'une pile, en recupärant les änergies potentielle , cinetique et de et de self-inductance, la duräe minimale de l'impulsion

däterminee essentiellement par 1'inertie des aiguilles ä en- trainer. La partie dentäe 59 susmentionnäe permet alors de däfinir la position d'äquilibre, mais son calage, dans les limites susmentionnees, est sans grande influence sur la duräe d'impulsion.

La figure 9 est une vue en coupe d'un moteur, dans lequel les äläments de stator comportent chacun deux pieces en forme de U, 93, 94, et une bobine 98 dont l'axe est parallele ä l'axe du rotor. La bobine 98 est bobinäe sur une carcasse 99 qui sert ägalement de support ä des conducteurs electriques de raccordement, tels que 97, par lesquels le courant d'ali- mentation est amenä ä la bobine. Les premieres branches des deux pieces en forme de U forment un entrefer dans lequel passe la partie päriphärique, aimantäe comme däcrit präcädemment, d'un disque de rotor 95 ontä sur un axe 96. Les άeuxiemes branches des pieces en forme de U constituent le noyau de la bobine 98, soit, comme le montre la figure 9, que ces branches soient placäes bout ä bout, soit que chacune de ces branches s'ätende sur toute la longueur du noyau mais ne repräsente que la moitiä de l'äpaisseur de celle-ci, de fagon ä former, par imbrication, un excellent Joint magnätique.

Les äläments de stator sont montäs entre deux parties de support, ä savoir une platine 91 et un pont 92. Des crochets de retenue 91', 92' coopärant avec les -premieres branches des pieces en forme de U, peuvent etre ouläs respectivement avec les parties de support, de fagon ä assurer un entrefer minimal bien däfini malgrä les jeux qui peuvent intervenir dans l'assem blage du stator.

Le montage du moteur de la figure 9 peut etre effec- tuä uniquement par des mouvements de pieces parallelement ä l'a xe du rotor, par exemple de la fagon suivante :

On place d'abord les premieres pieces en forme de U, 93, sur la platine 91, par exemple dans des logements prävus dans cette derniere, ces pieces ' s 'accrochant ä des crochets tels que 91'.

On monte ensuite le rotor 95 uni de son axe 96 sur la partie

du support correspondante et 1 'on dispose les bobines avec leur carcasse, telles que 98, 99, sur les branches de U respectives des pieces 93, la carcasse pouvant etre centräe par un logement correspondant dans la platine 91. On onte separäment les deu- xie es pieces en forme de U, 94, sur le pont 92, de fagon simi¬ laire aux premieres pieces et 1 'on met en place l'ensemble 92, (92') , 94 par rapport aux bobines et au rotor, de fagon ä completer les circuits magnätiques.

Par i les variantes d'exäcution du moteur selon 1'in¬ vention on peut citer notamment la version d'un moteur ä 120 pas par tour complet, qui correspond ä un avancement de l'ai- guille de secondes par saut d'une demi-seconde ou de l'aiguil- le de minutes par saut d'une demi-minute. Ceci peut etre obtenu avec un moteur diphasä muni d'un rotor ä quinze paires de pδles et commandä de fagon a effectuer 8 pas par päriode älec- trique.

La commande polyphasä permettant de faire un grand nombre de pas par secondes et d'obtenir un changement de sens de marche par simple modification de l'ordre d'arriväe des si¬ gnaux de commande, il est possible de realiser une mise ä l'heu- re älectrique tres rapide dans un sens ou dans 1'autre.

II est ä noter ägalement-que pour räduire la conso - ation de courant, dans le cas oύ l'on n'utilise pas une ali- mentation par impulsions de duräe limitee, on peut alimenter les bobines de commande par 1 'intermädiaire d'un condensateur montä en serie avec cette bobine. Si le couple de verrouillage est d au courant, il faut alors que la constante de temps du circuit RC comportant la resistance R de la bobine et la capa- cite C du condensateur soit süffisante pour qu'il y ait toujours un courant notable dans la ou les bobines normalement alimentäes, On peut ägalement utiliser un condensateur fournissant une cons¬ tante de temps plus courte et disposer alors en parallele ä ce condensateur une räsistance permettant le passage d'un courant minimal pour engendrer le couple de verrouillage näcessaire. Si on a amenagä un moyen de verouillage magnetique sans courant

des positions d'äquilibre (parties dentäes stationnaires et zones aimantäes auxiliaires du rotor) on peut utiliser une com¬ mande par condensateur sans mettre en parallele u * -.e räsistance. On peut aussi n'appliquer ä chaque changement d'ätat qu'une impulsion beaucoup plus courte que la duräe de cet etat, mais d'une duräe süffisante pour que le changement d'ätat mäcanique des aiguilles soit obtenu avec securitä. Le verrouillage des pas peut,bien entendu, aussi etre mäcanique, par exemple etre realisä au moyen d'un dispositif ä ressort sautoir.

En ce qui concerne la formation des parties aimantäes auxiliaires sur la päriphärie du rotor, il est evident que les zones non aimantäes päriphäriques peuvent etre obtenues le cas ächäant par däcoupage de ces zones.

O . WI




 
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