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PERFECTIONNEMENTS POUR ELECTRO-AIMANTS. CONTACTEURS ET APPAREILS
ANALOGUES, NOTAMMENT A COURANT ALTERNATIF.
L'invention se rapporte aux bagues des pièces polaires,- notamment pour appareils à courant alternatif. Bien qu' elles soit applicable à un type quelconque d'appareil à courant alternatif, elle convient plus particulièrement aux électro-aimants ou contacteurs,comportant un noyau fixe et une armature mobile.
Jusqu'alors, ces bagues consistaient en une spire conductrice, en cuivre par exemple, noyée dans des fentes pratiquées sur une face de la pièce polaire, et fixées par des procédés divers, matage ou rivetage. Cesspires bien qu'efficaces, engendrent des pertes d'energie et sont sujettes à se déplacer ou à se casser sous l'action des chocs inhérants aux aimants à @ mobile.
L'invention a pour objet des perfectionnements
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aux procédésde construction de telles spires, conférant aux appareils qui les utilisent un fonctionnement silencieux, une efficacité et une durée supérieures à ceux de ces appareils employant les spires antérieu- rement connues; ces perfectionnements visent surtout la réduction des per tes dans la spire et du ronflement de l'appareil, un abaissement du prix de revient et permettent la fabrication en grande série.
Ces perfectionnements sont essentiellement caractérisés en ce que les bagues ou spires sont réalisées au moyen de conducteurs coulés dans des encoches, rainures ou trous ménagés dans les pièces po- laires de l'appareil, ou logés dans des encoches puis enrobés par un métal ou alliage coulé, ces conducteurs se trouvant réunis pour consti- tuer les bagues ou spires fermées par les portions du circuit magnéti- que comprises entre les dits conducteurs et qui sont un bon contact électrique avec eux, du fait de la constitution partielle ou totale des conducteurs par coulée.
On va décrire plusieurs exemples de mise en oeuvre de l'invention en se référant aux dessins schématiquesci-joints. Les dis- positions de réalisation qui seront données à propos de ces exemples devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant en- tendu que toutes dispositions équivalentes pourront aussi bien être uti- lisées sons sortir du cidre de celle-ci.
La figure 1 est une vue schématique d'un électro-aimant à plongeur comportant une spire réalisée conformément à l'invention la figure 2 une vue de côté, partie en coupe, d'un électro-aimant à action brusque, comportant une paire de telles spires sur les pièces polaires; et les figures 3 et 4 sont des vues perspectives détaillées d'assemblage de tôles muniesde spiresconformes à l'invention.
On voit sur la figure 1 un électro-aimant à plongeur constitué par un assemblage de tôles rectangulaires 1, comportant une cavité centrale dans laquelle se loge la bobine 2 et une ouverture recevant le plongeur 3 dont le corps vient porter sur une butée 4, à l'extrémité supérieure du noyu 1 ; la tête du plogeur porte aussi sur les faces polaires 5 et 6 sur la périphérie de l'ouvertre précitée.
Sur la face supérieure de la face polaire du plongeur 3, on a représen- té une spire constituée par deux barres conductrices noyées 7, orientées
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transversalement par rapport aux tôles du plongeur. On conçoit que ces spires peuvent être logées dans les faces polaires 5 et 6 du noyu l, au lieu de l'être dans la face polaire supérieure du plongeur. En gé- néral, on peut les loger à l'intérieur d'une quelconque ou de plusieurs faces poli-ires du noyau ou du plongeur, ou dans;les deux.
La figure 2 représente un électro-cimant à action brmsque constitué par un noyau 12 de tôles magnétiques en U, portant un enrou- lement. 13 et auxquelles est associée une armature 14. Cette dernière est supportée par un berceau 15 de telle sorte qu'elle s'aligne d'elle- même avec précision sur les faces polaires du noyau 12. Le berceau 15 pivote sur un support 16 et actionne une bielle 17 en connexion avec le mécanisme d'un interrupteur, ou de tout autre dispositif actionné par l'électro-aimnt. Dans chaque face polaire du noyau 12 sont noyées deux barres conductrices 7. Le fait de n'avoir représenté qu'une seule spire constituée par les deux barres 7 sur chaque pôle du noyau 12 ne limite en rien laportée de l'invention, car dans bien des cas une seule spire suffira.
Deux formes de spires constituées conformément à l'inven- tion et convenant aux appareils des fig. 1 et 2 sont représentées en détail aux fig. 3 et 4. En se référant tout d'abord à la figure 3, on voit un noyau constitués par des tôles magnétiques 20, la face polaire étant représentée en 21. Ce noyau comporte deux encoches 22, transver- sales pr rapport aux tôles. Ces encoches sont, bien que non nécessaire- ment parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires su plan des tôles.
Elles sont, de préférence, entièrement, remplies de soudure conductrice 7 et d'un Sondant approprié, de manière à obtenir un joint de soudure de faible résistance électrique avec les tôles. Quand on utilise une sou- dure bonne conductrice, on constate qu'il n'est pas nécessaire d'établir entre les extrémités des barres d'autres connexions que les tôles elles- mêmes, qui sont suffisamment conductrices pour laisser passer le courant entre les barres de soudure 7, sous réserve que les barres et les tôles soient bien unies et que leur résistance chimique soit féible. Dans cet ordre d'idées, la spire ainsi constituée diffère considérablement des bagues préformées, généralement utilisées et qui ne font pas bon contact
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avec les tôles, à cause de l'oxyde qui recouvre ces dernières.
Pour cett raison, il est nécessaire de prévoir une boucle fermée en matière con- ductrice de faible résistance ohmique.
Dans la mise en oeuvre de l'invention, on peut utiliser des soudures à bas point de fusion, ou à point de fusion élevée, telles que les soudures tendres en alliage plomb-étain, ou encore les soudures à l'argent ou au laiton, et l'on considérera que ce genre de soudure, appelée brasure, fait partie de l'invention. Il est préférable de sou- der à l'argent dont la résistivité électrique est relativement faible, et on utilisera, par exemple, un alliage de 50 % d'argent, 15 % de cuivre 16,5 % de zinc et 18 % de cadmium.
Sur la figure 4 on a représenté un autre procédé de:mise en oeuvre de l'invention dans lequel deux conducteurs 24 sont introduits avec un certain jeu dans les encoches avant de les souder. Ces conducteurs seront de préférence, en métal de faible résistance ohmique, tel que le cuivre et auront mêmes logueurs que les encoches. Le rôle des conduc- teurs 23 est d'augmenter la conductibilité de la spire dans la direction desencoches. Une de celles-ci 22 est représentéeen figure 4, remplie de soudure 7; l'autre à un stade antérieur de la fabrication, ne contient que la tige 23. Sur la figure 4 on a conservé les mêmes numéros de ré- férences pour désigner des éléments homologues.
Dans toutes les descriptions qui précèdent, les parties constitutives de la spire sont représentée noyées dans des encoches , ouvertes pratiquées directement dans la face polaire et les faces su- périeures de cette spire se trouvent dans le plan de cette face polaire formé préférée de l'invention en ce qui concerne l'efficacité; sans sor- tir de son esprit, on peut noyér les conducteurs dans des trous prati- qués dans la structure magnétique adjcenten, m is à une certaine dis- tance du plan de la face polaire. De plus les encoches sont parallèles entre elles et perpendiculaires aux plns des tôles.
On notera que si cette disposition est la plus désirable , la solution .qui consiste à noyer le conducteur dans des encoches faisant un certain angle entre alles ou par rapport aux plans des tôles, reste dans l'esprit de l'invention.
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On a constaté que les dispasitif décrits ci-dessus sont plus efficaces que ceux de même-- dimension, mis en forme au préala- ble, et que, pour une structure magnétique de dimensions données, la perte d'énergie inhérente à la spire elle-même est de l'ordre de la moitié seulement de celle constatée dans ceux de mêmes dimensions, antérieurement connues
On a également constaté que des spirea constituées de la manière que l'on vient de décrire ont une durée plus longue que celles mises en forme au préalable et bloquées sur place mécaniquement Il est rarement possible de les fixer à la structure magnétique sans que, après avoir été martelées plusieurs fois par la fermeture ce l' armature, elles ne vibrent et ne deviennent bryantes. De plus,
dès qu'elles deviennent lâches, elles sont sujettes à déplacement et à rupture.
D'autre part, la b.gue ou spire étant formée intégralement de soudure faisant corps avec les tôles fait partie intégrante de la structure magnétique et n'est pas sujette à se déplacer ou à se rempre De plus, il est facile d'usiner la face polaire après formation de la spire, de telle sorte que sa face supérieure se confonde avec le plan de la face polaire, de manière à augmenter l'efficacité du système, la trejectoire du flux magnétique induit étant réduite en longueur.