BE430823A

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Publication number: BE430823A
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Description

EMI1.1

Perfectionnements aux éléments magnétiques feuilletés.

La présente invention concerne des éléments magnétiques feuilletés employés dans des circuit.% magnétiques. Les avan- tages qu'il y a à feuilleter le fer dans un circuit magnéti- que pour réduire les pertes par courants tourbillonnants sont bien connus. Il y a cependant des cas où une construction feuilletée avait jusqu'à présent été considérée comma impra- ticable, par exemple dans le cas de noyaux du type imbriqué.

L'expression noyau du type imbriqué'* est employée ici pour définir la partie de fer dans la forme bien connue de construction pour un induit ou un noyau de champ, comprenant une cage multipolaire présentant un pont ou une culasse et des pièces polaires s'étendant à partir de celui-ci, cage dans laquelle est disposé un enroulement, habituellement un enroulement unique, concentrique à l'axe du noyau.

Dans la construction d'induit multipolaire ou de noyaux de champ du type feuilleté, la pratique invariable Jusque présent de faire les éléments magnétiques pleins et non feuilletés a été nécessitée par la difficulté de feuilleter à la fois le

pont ou la culasse et les faces polaires des pièces polaires.

Par exemple lorsque les pièces polaires, dans une construc- tion de noyau imbriqué, sont normalement repliées à partir du pont ou de la culasse à angle droit, 1'emploi d'un paquet de feuilles logées les unes dans les autres à la place de l'é- lément magnétique plein usuel donne un pont feuilleté ou une culasse feuilletée et des pièces polaires feuilletées, mais non des faces de pales feuilletées, une semblable construc- tion n'est par conséquent d'aucune utilité pour réduire les pertes par courant tourbillonnant aux faces polaires.

Si au contraire les feuilles sont fixées ensemble cote à côte, bien que les faces polaires soient alors feuilletées, les pièces polaires sont faibles et des moyens spéciaux sont re- quis pour maintenir les feuilles ensemble et, dans le cas d'un induit, pour les maintenir sur l'arbre, ce qui rend cette construction Impraticable.

Le but de la présente invention est de fournir une cons- truotion perfectionnée d'un noyau feuilleté du type imbriqué.

Suivant cette invention, le noyau magnétique imbriqué feuilleté comprend un certain nombre de feuilles placées les unes dans les autres de façon que dans chaque pièce polaire, près des parties d'extrémité, les feuilles forment collecti- vement la surface polaire.

Dans les dessins annexés :
La fig. 1 est une vue de côté en partie en coupe.

La fig. 2, est une vue de face.

La fig. 3 est un plan d'un élément magnétique feuilleté formant une moitié d'un noyau d'induit imbriqué à quatre pôles.

La fig. 4 est un plan montrant une variante de la fig. 3.

Les fig. 5 et 6 sont une coupe verticale et une vue de face d'un noyau d'induit imbriqué à 20 p8les.

Les fig. 7 et 8 sont une coupe verticale et une vue partielle de côté d'un autre exemple de l'invention.

Les fig. 9 et 10 sont des plans en développement de va- riantes de forme de pôles.

La fig. Il est une coupe montrant une variante du mode de formation des pièces polaires.

Comme le montrent les fig. 1 à 3, chaque moitié d'un. noyau d'induit imbriqué à quatre pôles comprend cinq feuilles a, b, c, d et e dont chacune est sensiblement en forme d'U avec un dos plat ou un pont présentant un trou central f au moyen duquel les feuilles sont assemblées sur l'arbre, Cha- que feuille présente également deux bras inclinés ou pièces polaires formés par repliement qui ont une section transver- sale incurvée, et dont les extrémités sont chanfreinées en a1, b1, c1, d1 et e1 respectivement, pour former collective- ment des surfaces polaires de forme cylindrique.

Les lignes de division g de la surface polaire formée par les bouts extrêmes des feuilles sont sensiblement des parties de cercle dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'induit, et à la fig. 3 elles apparaissent comme des lignes droites parallèles aux plans des dos ou des ponts des feuil- les, et ceci est dû à la formation des faces internes inaur- vées des bras en surfaces coniques coaxiales à la surface po- laire extérieure cylindrique. La forme et la direction des lignes g peuvent évidemment être changées par la modification de la forme des faces internes et par la modification en conséquence de la forme des lignes d'intersection.

D'autres divisions des surfaces polaires peuvent être obtenues, comme le montra la fig. 4, par découpage d'une ou de plusieurs tentes étroites h dans les bras, qui peuvent être: sensiblement fermées lors de l'opération de repliement.

Une méthode simple et préférée de fabrication consiste à superposer et 4 assembler cinq feuilles estampées égales sur une broche de mise en place à l'extrémité d'un tampon conique et 4 façonner les feuilles par une opération de fa- çonnage et une opération de découpage pour refouler le tam-

pon d'abord dans une matrice de formation de conicité et en- suite à travers une matrice de cisaillement d'anneau. La surface sphérique extérieure de l'ensemble peut être para- chevée par meulage.

Comme le montrent les fig. 5 et 6, le noyau d'induit imbriqué à 20 pôles est formé de deux éléments magnétiques feuilletés i et 1 dont les pièces polaires sont formées de la marne manière que les p8les de l'induit à quatre p&les dé- crit ci-dessus, et le circuit magnétique entre les pôles alternée est complété par des rebords annulaires retournés vers 1'intérieur i1 et j1 qui viennent en prise l'un avec l'autre avec une correspondance sensible des bords entre les feuilletages complémentaires sur la ligne médiane k des pièces de pont. Les faces d'extrémité en prise de ces re- bords i1 et j1 peuvent être meulées pour réduire la réluctan- ce de l'intervalle d'air.

Dans une variante, les lignes de prise des rebords des différents feuilletages sont en gradin, comme en k1 à la fig. 5, de sorte que les rebords sont emboîtés. Dans cette forme également les pièces polaires peuvent être formées de la même manière qu'on l'a décrit pour les p8les d'un induit à quatre pôles pour diviser davantage les faces polaires.

L'invention est représentée aux fig. 7 et 8 appliquée à une machine magnéto-électrique du type dans lequel le noyau d'induit entoure un noyau de champ en aimant permanent.

Dans cette construction 11 et 12 sont deux éléments de noyau feuilletés présentant chacun six pièces polaires di- rigées vers l'intérieur, les deux éléments étant fixés en- semble avec une bobine électrique m serrée entre eux et avec les pièces polaires également espacées l'une de l'au- tre, cet assemblage formant l'induit. L'aimant de ohamp comprend deux éléments feuilletés n1 et n2 ayant chacun six

pièces polaires dirigées vers l'extérieur, et assemblés de façon à embrasser un aimant permanent cylindrique o fixé à l'arbre 1.. de préférence )en une matière non magnétique.

L'aimant cylindrique est magnétisé axialement de façon que les pièces polaires feuilletées alternées de l'ensemble aient une polarité opposées La construction procure par consé- quent douze renversements de polarité pour chaque tour de l'induit.

Lorsque la construction eat destinda à une magnéto d'al- lumage par étincelle, la bobine unique m sera remplacée par les bobines primaires et secondaires nécessaires.

On comprendra que l'aimant permanent c pourrait être remplacé par une bobine électro-magnétique,auquel cas les éléments feuilletés n1 et n2 seraient de préférence construits avec des rebords annulaires, au forage, semblables à ceux
1 représentés en 1 et; j à la fig. 5 pour compléter le circuit magnétique indépendamment de l'arbre p. Un moteur ou une génératrice de cette formes pourrait être agencé pour le fonctionnement au courant alternatif ou au courant continu par la disposition de moyens appropriés de commutation ou de rectification.

Les fig. 9 et 10 montrent des formes différentes de pôles dont les effets et les avantages seront connus des électriciens familiarisés avec la construction de génératri- ces et de moteurs, les pôles g à la fig. 9 allant en s'a- mincissant tandis que les pôles r à la fig. 10 sont à faces parallèles.

A la fig. 11 les pièces polaires s des feuilles ont une forme cylindrique en gradin au lieu d'être inclinées et chanfreinées.

Comme on le voit, dans toutes les formes du noyau, la surfaces polaire vaut au moins le double de la section trans- versale minimum des feuilles et les feuilles suivent sensi-

blement le trajet du flux dans le noyau, et lorsqu'on a pré- vu plus de quatre pôles, chaque feuille ressemble à une cu- vette avec des côtés à. redans.

La construction de noyau d'induit telle qu'elle est re- présentée aux fig. 1 à 5 peut être combinée avec avantage à l'invention décrite au brevet n 421.528. En d'autres ter- mes il est connu qu'un induit imbriqué procure par lui-même une limitation de voltage de charge/vitesse par suite de son trajet de flux intérieur différent et de ses trajets de fuite de flux intérieur différents en comparaison d'un induit non imbriqué, et malgré ces différences on obtient au moyen de cette combinaison un avantage appréciable dans la commande de voltage de charge/vitesse.

Claims

R E S U M E 1. Un noyau magnétique imbriqué feuilleté comprenant un certain nombre de feuilles placées l'une dans l'autre de fa- qon que dans chaque pièce polaire, des portions d'extrémité adjacentes des feuilles forment collectivement la surface polaire.

2. Un noyau.magnétique imbriqué feuilleté, suivant 1, caractérisé en ce que les pièces polaires sont inclinées sur la surface polaire et ont leurs extrémités chanfreinées de façon à former collectivement la surface polaire.

3. Un noyau magnétique imbriqué feuilleté, suivant 2, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison des pièces po- laires est minime.

4. Un induit imbriqué feuilleté ou un noyau magnétique de champ ., suivant 1 à 3, caractérisé en ce que les divi- sions entre les feuilles suivent sensiblement la direction du trajet de flux intérieur, et en ce que les feuilles se terminent par des surfaces polaires formées collectivement par les extrémités ou les bords inclinés ou ohanfreinés <Desc/Clms Page number 8> des feuilles, ¯ 5. Un noyau magnétique imbriqué feuilleté suivant a à 4, caractérisé en ce que chaque feuille a -sensiblement la forme d'une cuvette conique avec des côtés dentelés.

6. Un noyau.magnétique imbriqué feuilleté, suivant 1 à 5, caractérisé en ce que chaque surface polaire est divi- sée suivant un plan sensiblement perpendiculaire à la surfa- ce et parallèle à l'axe de rotation.

7. Un noyau magnétique imbriqué feuilleté, suivant 1 à 6, caractérisé en ce que les pièces polaires des feuilles ont une formas arquée en coupe transversale, 8. Un noyau magnétique Imbriqué feuilleté, suivant 1 à 7, caractérisé en ce que la surface; polaire vaut au moins deux fois la surface de la section transversale minimum des feuilles.

9. 'Un noyau magnétique imbriqué feuilleté, suivant 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend deux groupes séparés de feuilles réunis à leurs parties! de pont avec correspon- dance sensible des bords et contact de feuilles complémen- %aires transversalement à la surface magnétique intérieure.

10.'Un noyau magnétique imbriqué feuilleté, suivant 9, caractérisé en ce que les parties de pont se réunissent par une forme en gradin.

11. Une feuille: pour un noyau magnétique imbriqué, suivant 1 à 10, comprenant en une pièce estampée, une pièce de. pont présentant des bras polaires partant de celle-ci sous un angle l'un par rapport à l'autre, les bras étant de sec- tion transversale arquée et ayant leurs extrémités chanfrei- nées pour former des parties d'une surface cylindrique.

la, Le procédé de production d'un élément feuilleté pour un noyau magnétique imbriqué, suivant 1 à 10, dans lequel un certain, nombre d'ébauches estampées de feuilles sont superposées. ensuite repliées pour amener leurs extré- <Desc/Clms Page number 9> mités de pièces polaires sous une forma conique, après quoi ces extrémités sont taillées pour fournir des surfaces polai- res cylindriques.

13. Une génératrice pour un moteur ayant un induit im- briqué ou des éléments de champ présentant les caractéristi- ques faisant l'objet des points 1 à la.

14. Une génératrice suivant 13, ayant un élément permanent construit suivant le brevet n 421.528.

15. Les éléments de noyau magnétique imbriqué feuilleté, construits et disposés en substance de la manière décri- te ci-dessus avec référence aux figures du dessin et de la manière représentée aux figures.