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Noyau électromagnétique, par exemple pour transformateur, fait au moins partiellement en fonte.
En générale les noyaux des appareils électromagnétiques traversés par un flux alternatifs sont constitues par des tôles de dynamo ou des tôles de transformateur pour maintenir dans des limites admissibles l'intensité des courants tourbil- lonnairex. On sait que les pertes par courants de Foucault diminuent avec 1'épaisseur des diverses parties du noyau, donc avec l'épaisseur des tôles.
Pour réduire au minimum les pertes dans les tôles, on ajoute à l'acier des substances qui en augmentent la résistivité et qui diminuent donc l'intensité des courants tourbillonnaires.
En général, on ajoute du silicium. On est cependant limité dans cette voie, car, lorsque la teneur en silicium est trop élevée, l'acier n'est plus laminable. C'est ainsi que, lorsque lacier contient plus de 4% de silicium, il ne permet pas de laminer des tôles. La résistivité de cet acier est de 0,5.10-4 ohm. cm.
On peut aussi diminuerlespertes en réduisant l'épais- seur des tôles, mais ce;procédé est extrêmement coûteux.
Les frais de fabrication seraient notablement moin- dres, si le noyau était en fonte et ne comportait pas de subdi- visions, mais ce procédé n'est pratiquement pas appliqué, car, le manque de subdivision provoquerait des pertes par courants de Foucault trop élevées, tandis que la fabrication de parties de noyau en fonte normale d'épaisseur suffisamment faible pour maintenir dans des limites admissibles l'intensité des courants tourbillonnaires ne diminuerait pas le prix de revient.
L'invention est basée sur l'idée que les raisons qui empêchent d'utiliser dans les tôles une forte teneur en matières additionnelles ne s'appliquent pas à la fonte et que l'utilisa- tion de noyaux en fonte à résistivité élevée et d'épaisseur maximum ouvre de nouvelles perspectives.
Suivant l'invention, le noyau est, au moins partielle- ment, en fonte à résistivité d'au moins 0,6.10-4 ohm.tandis que l'épaisseur admise en ce qui concerne l'intensité des cou- rants tourbillonnaires est inférieure à 4 mm.
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La Demanderesse a en effet constaté que sans altérer les propriétés magnétiques la teneur en matières additionnelles de la fonte peut être si élevée que sa résistivité devienne si grande et les pertes par courant de Foucault si faibles que rien ne s'oppose à l'utilisation de pièces de l'épaisseur spé- ci fi ée.
Suivant une forme d'exécution avantageuse on utilise comme matière additionnelle de l'aluminium et du silicium à une teneur globale supérieure à 5%. De préférence, on utilise de la fonte contenant 6% de Si et 3% de Al. Lorsque l'épaisseur du noyau doit être supérieure à celle spécifiée ci-dessus, sui- vant une forme d'exécution avantageuse, le noyau peut être subdivisé par des couches isolantes noyées dans la fonte. Ces couches peuvent être constituées par la surface de tôles oxy- dées, introduites de place en place dans le noyau. Ces couches isolantes peuvent évidemment être placées dans le noyau de ma- nière qu'elles soient dirigées suivant les lignes de force, c'est-à-dire dans le sens delamellage usuel des noyaux.
Par tôle oxydée, on entend ici une tôle dont la surface est traitée deaanière à constituer une couche isolante dans la fonte ; il faut donc que la tôle ne soit pas en contact interne avec la fonte. Un tel contact n'est nécessaire qu'aux endroits où la surface est coupée par les lignes de force, c'est-à-dire aux endroits de sectionnement de la tôle. En ces endroits, le contact est désiré, car il diminue la réluctance.
Une bonne conformation permet aussi de satisfaire à la condition imposée par l'invention. Suivant une forme d'exécu- tion avantageuse, on donne au noyau la forme d'un pot avec couvercle, et une partiecentrale reliele milieu du fond du pot au milieu du couvercle. Un tel noyau permet de fabriquer un transformateur ou une bobine de self;les spires sont en- roulées autour de la partie centrale. Comme le périmètre du pot est assez grand, il suffit d'une paroi peu épaisse pour permettre le passage d'un grand flux.
Ce flux créera dans la partie centrale une forte den- sité de lignes de force. Pour diminuer cette densité, tout en sati sfai sant à la condition imposée par l'invention en ce qui concerne l'épaisseur, la partie centrale peut être tubulaire.
De ce fait, le périmètre devient plus grand et, pour une même épaisseur maximum, la section du fer augmente. Cette solution 3st particulièrement avantageuse en ce qui concerne le refroi- dissement, mais elle entraîne une augmentation de la longueur des spires. Lorsque ceci constitue un inconvénient, on peut introduire dans la partie centrale des couches isolantes. C'est ainsi que l'on peut noyer dans la fonte, à la partie cen- trale, un ruban de tôle plié en méandres. Lnfin, la partie cen- trale peut être constituée par un paquet de lamelles, noyé dans la fonte du fond du pot.
Dans ces forâtes de construction du noyau, le couver- cle ne doit pasnécessairement être plat ; il peut aussi affecter la forme d'un pot, de sorte que le noyau consiste alors en deux parties symétriques par rapport à un plan perpendiculaire à l' axe.
Les noyaux moulés se prêtent particulièrement bien à l'utilisation d'ailettes de refroidissement. Ces ailettes peuvent être dirigées suivant les lignes de force. Llles aug- mentent alors en même temps la section totale du fer, sans aug- menter l'épaisseur qui détermine l'intensité des courants tour- billonnaires.
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Le noyau tel que décrit ci-dessus est utilisable dans tous les transformateurs depetites ou de moyennes dimensions, mais il convient particulièrement bien à ceux prévus pour char- ges de très courte durée, dans les appareils à rayons X par exemple*
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig.'l montre en perspective un noyau de transforma- teur de forme usuelle à trois branches.
Les figs. 2 à 5 montrait des coupes de noyaux en forme de pot; les noyaux représentés sur les figs. 2 et 3 com- portent une partie centrale tubulaire, tandis que, dans les noyaux représentés sur les figs. 4 et 5, cette partie centrale est constituée par un paquet de tôles.
La fig. 6 est une vue en plan d'un noyau en forme de pot, dont la partie centrale renferme une tôle pliée en méandres.
Le noyau montré- sur la fig. 1 consiste en deux pièces moulées, en fonte, 1 et 2, dans lesquelles sont noyées des tôles à transformateur 3 et 4.. A cet effet, on peut utiliser des tôles à transformateur normales, à teneur en silicium de 2%, oxydées sur l'une de leurs faces. On constitue ainsi des couches de fonte dont l'épaisseur ne dépasse pas 4 mm. Cette fonte donne d'ex- cellents résultats, lorsqu'elle contient 6% de silicium et 3% d'aluminium. La résistivité de cette fonte est de 0,95.10-4 ohm.cm.
Les surfaces suivant lesquelles les deux parties de noyaux se touchent peuvent etre meulées planes, de façon à éviter un entrefer. Ce meulage est évidemment superflu lorscue le noyau est utilisé dans une bobine de self, qui requiert un entrefer.
Le noyau montré sur -les figs. 2 et 3 consiste en deux peces 5 et 6 en forme de pot. Sur le fond de chacune de ces nièces se trouve une partie centraletubulaire 7. Sur le bord, chacune des parties en forme de pot comporte des oeillets 8, prévus pour l'introduction des boulons d'assemblage. Dans chacune des pièces en ferme de pot est réserve un espace, en forme de tore, pour la mise en place des spires.
Comme le montre la figure, il est facile d'assurer à la périphérie du pot une section de fer suffisamment grande pour le. passage d'un flux détenniné. Il n'en est pas de même aux extrémi- tés 9 et 10, de sorte qu'il peut être avantageux d'y mouler dans la font des bagues 11 en tôle à transformateur oxydée. Les difficultés sont les plus grandes dans la partie centrale. Par- fois, la solution consiste à. utiliser des ailettes de refroidis- sement, qui augmentent la section du fer sans provoquer une aug- mentation notable des pertes par courants de Foucault.
Lorsque cette amélioration n'est pas suffisante, on peut, comme le montrent les figs. 4 et 5, constituer la partie centrale par un paquet de tôles 13, noyé dans le fond de chaque pot.
Dans le noyau montre sur la fige 6, représenté en plan après meulage de la surface de la partie centrale, cette difficulté a été résolue en introduisant dans la fonte une tôle
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à transformateur, pliée en méandres. Cette tôle est oxydée sur l'une de ses faces et elle est pliée de manière que l'épais- seur du noyau qui détermine l'intensité des courants tour- billonnaires ne dépasse pas 4 mm. Dans ce cas la plus grande distance entre deux couches isolantes est égale à l'épaisseur d'une couche de fonte majorée de deux fois l'épaisseur d'une tôle à transfcnaateur. L'épaisseur maximum de la fonte est donc alors égale à 4 mm. moins deux folsl'épaisseur de la tôle.
Cependant, les couches de fonte dont les deux faces sont limitées par une couche isolante, peuvent avoir une épaisseur de 4 mm.
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R r, S 0 t F 1.- Noyau d'appareil électro!nagnétiaue, par exanple de transformateur, fait au moins partiellement en fonte, caractérisé par le fait que la résistivité de la fonte est au moins
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de G 6.1G-4 ohm.cm.,, tandis que l'épaisseur de la fonte, qui détermine l'intensité des courants tourbillonnaires, est inférieure 4 mm. ce noyau pouvant présenter en outre les parti- cularités suivantes prises séparément ou selon les diverses combinaisons possibles :
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a.- la fonte contient de l'alUll1iniU1J\ et du silicium et la tene#r totale en ces deux substances dépasse 5%; b.- la fonte contient 6% de silicium et 3% d'aluminium; c.- le noyau est subdivisé par des couches isolantes noyées dans la fonte ;
d.- les couches isolantes sont constituées par la surface de-tôle oxydée, noyée de place en place dans le noyau ; e.- la tôle est pliée en méandres; f.- le noyau a la forme d'un pot avec couvercle, muni d'une partie centrale qui relie le milieu du fond au milieu du couvercle ; laire. g.- la partie centrale spécifiée ci-dessus est tubu- h.- la partie centrale est en fonte dans laquelle est noyée une tôle oxydée pliée en méandres ; de tôles ; 1.- la partie centrale est constituée par un paquet ..1,- le paquet de tôles est noyé dans le fond du pot ou dans lecouvercle; moulées. k.- le noyau comporte des ailettes de'refroidissement ;'
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moulées. -
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.