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Noyau pour transformateur triphasé.
L'invention concerne les appareils électriques à induc- tion, tels que les transformateurs, et particulièrement les noyaux pour transformateurs triphasés constitués de couches derubans de tôle d'acier magnétique présentant leurs caractéristiques magné- tiques optima dans le sens de la tôle dont est fait le noyau.
On sait que l'on obtient un noyau à perpéabilité élevée et faibles pertes en watts s'il est constitué d'empilages de tôle d'acier ayant leurs caractéristiques magnétiques optima dans le sens de passage du flux magnétique dans les tôles ou lamelles d'acier.
Pour exploiter au mieux les propriétés d'un tel acier, il faut l'utiliser de façon que la direction de magnétisation de l'acier coïncide pratiquement avec le grain ou direction de lami- nage de l'acier de sorte que les lignes de force du flux magnéti- que ne traversent pas l'acier suivant une direction faisant un an-
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gle appréciable avec le sens de laminage.
Des transformateurs triphasés ont été construits avec des noyaux à tôles empilées, un grand nombre de pièces planes étant superposées de manière à former un noyau de dimension et forme voulues composé de trois branches juxtaposées pouvant recevoir les trois enroulements de phases. Cette construction a des propriétés limitées à cause du flux magnétique transversal aux extrémités des tôles près des coins du noyau, qui produit, à ces endroits, de fortes pertes, un grand échauffement, et du bruit dû à la magnétostriction.
Pour éviter ces défauts, on a construit des noyaux dont les tôles ont les bords adjacents découpés à environ 45 par rapport à la direction de la tôle d'acier. Pour réduire le flux transversal, on a prévu, à ces joints, un chevauchement re- lativement faible des tôles. Ce faible chevauchement provoque des tensions mécaniques localisées importantes, à cause des varia- tions d'épaisseur entre les diverses tôles d'acier magnétique.
Cette tension augmente la magnétostriction, les pertes dans le noyau et le courant magnétisant, et augmente donc le niveau de bruit tout en diminuant les qualités magnétiques.
On a construit aussi des noyaux enroulés composés d'une partie supérieure et d'une partie inférieure en forme de U, réa- lisés par enroulement de couches successives de ruban magnétique, les vides entre les spires de matière magnétique étant comblés par un liant ou matière de remplissage, obtenant ainsi un ensem- ble feuilleté solide ou indéformable avec une pellicule interca- la.ire entre toutes les parties des couches de ruban d'acier, ce qui est très utile pour réaliser un découpage net et relativement uni formant les faces jointives entre les parties supérieure et inférieure du noyau.
Dans ce type de noyau de construction connue, les per- tes dans le fer, le niveau de bruit du noyau sont élevés, c'est-
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à-dire beaucoup plus élevés que les valeurs correspondantes de tôles de noyau prises individuellement, pour la même induction.
Le but principal de l'invention est de procurer un noyau pour transformateur triphasé de haut rendement ayant des dimensions plus petites, un circuit magnétique plus court, un noyau plus léger et des pertes moindres dans le fer ainsi qu'un courant magnétisant plus faible que les noyaux triphasés cou- rants.
Différentes formes d'exécution préférées de l'invention sont représentées à titre d'exemple aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en élévation d'un noyau tri- phasé de type connu.
La figure 2 est une vue en plan d'un noyau conforme à la présente invention.
La figure 3 est une vue en élévation du noyau de la figure 2.
Les figures 4, 5 et 6 sont des vues en plan de tôles successivement empilées, montrant comment on réalise les joints médians dans le haut et dans le bas du noyau des figures 2 et 3.
La figure 7 est une vue en plan hors tout montrant la disposition générale des enroulements utilisant le noyau de la figure 1.
La figure 8 est une vue en plan hors tout montrant la disposition générale des enroulements utilisant le noyau des figures 2 et 3.
La figure 9a donne une vue de profil, la figure 9b une vue en bout et la figure 9c une vue en plan d'un groupe plié de tôles magnétiques utilisées dans le noyau des figures 2 et 3.
La figure 10a donne une vue de profil, la figure 10b une vue en bout et la figure 10c, une vue en plan d'un autre grou- pe de tôles magnétiques utilisées dans le noyau des figures 2 et 3.
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La figure !la donne une vue de profil, la figure 11b une vue en bout et la figure 11c une vue en plan d'un troisième groupe de tôles magnétiques utilisées dans le noyau des figures 2 et 3.
La figure 12a donne une vue de profil, la figure 12b une vue en bout et la figure 12c une vue en plan d'un quatrième groupe plié de tôles magnétiques utilisées dans le noyau des figures 2 et 3.
La figure 13 est une vue en plan de dessus montrant les pièces essentielles d'une sectionneuse plieuse que l'on peut utiliser pour former les groupes de tôles représentées aux fi- .gures 9, 10, 11 et 12.
La figure 14 est une vue d'un groupe de tôles sec- tionnées et pliées en L utilisées dans la construction du trans- formateur.
La figure 15 est une vue en plan d'une cisaille pour couper en pointe les extrémités de certaines tôles magnétiques.
La figure 16 est une vue en plan d'une bande de tôle magnétique montrant les lignes de coupe pour obtenir des trian- gles à 30 - 60 - 90 dans la matière à découper.
La figure 17 est une vue schématique montrant six empi- lages de tôles magnétiques pliées après découpage, disposés de manière à former ensemble un noyau complet et représentés déta- chés ou séparés.
La figure 18 est une vue en coupe d'un noyau triphasé conforme à l'invention dont les différentes branches ont une sec- tion en croix.
La figure 19 est une vue de face en élévation d'une des trois branches du noyau de la figure 18 avec les parties de culasse associées.
La figure 20 est une vue de profil de la pièce repré- sentée à la figure 19.
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La figure 21 est une vue de dessus en plan de la pièce de la figure 20.
La figure 22 est une vue en perspective de tôles assem- blées de manière à former un type de joint pouvant être utilisé dans les branches du noyau conforme à l'invention.
Les figures 23 et 24 montrent la forme du joint entre tôles voisines de l'ensemble de la figure 22.
La figure 25 est une vue de profil d'une partie du noyau montrant différentes dispositions des joints aux coins du noyau entre branche et culasse.
La figure 26 est une vue en perspective des parties d'un noyau à coins arrondis, joints supérieurs et inférieurs en forme de V, et joints inclinés dans les branches, avec les par- ties inférieures enlevées.
Les figures 27 et 28 montrent deux formes de tôles découpées ou estampées intervenant dans la construction du noyau à trois branches de la figure 26.
La figure 29 montre une façon de découper des tôles à 60 (comme représentées à la figure 27) dans une bande conti- nue de tôle magnétique sur une cisaille oscillante.
La figure 30 montre comment découper des tôles à 90 (comme représentées à la figure 28) dans une bande continue de tôle magnétique.
Les figures 31, 32, 33 donnent les figures de trois couches successives aux joints centraux supérieurs et inférieurs d'un noyau de transformateur triphasé symétrique ayant les formes représentées à ces figures.
La figure 39 montre le recouvrement triangulaire for- mé au joint central par la superposition des trois couches des figures 36, 37 et 38.
La figure 40 montre la disposition de deux couches de tôles avant le découpage pour former une partie des couches des
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figures 36 à 39.
Les figures 41, 42 et 43 donnent trois figures cor- respondant à trois couches successives utilisées dans une autre forme d'exécution du joint supérieur et inférieur d'un noyau de transformateur triphasé.
La figure 44 montre le joint enchevêtré obtenu par la superposition des couches dont les figures sont représentées aux figures 41, 42 et 43.
La figure 45 montre la forme des tôles utilisées dans la forme d'exécution représentée aux figures 41 à 44.
La figure 46 représente une autre forme d'exécution d'un joint enchevêtré utilisé dans un noyau triphasé réalisé par empilage des formes de tôles des figures 47, 48 et 49.
La figure 50 est une vue en élévation de la partie supérieure d'un noyau réalisé au moyen des tôles des figures 47, 48 et 49 montrant l'augmentation de la hauteur de la culasse à cause des trois éléments de chaque couche à l'endroit du joint.
Comme on peut le voir, la figure 1 représente un noyau triphasé formé par l'empilage de tôles classique des cons- tructions antérieures. Les trois branches 1, 2 et 3 du noyau sont parallèles entre elles et alignées de sorte que les trois phases se trouvent sur une même ligne droite, comme indiqué en 4, 5 et 6 de la figure 7.
Conformément à la forme d'exécution de l'invention représentée aux figures 2 et 3, un noyau 7 est constitué de trois branches parallèles 11, 12 et 13 disposées symétriquement autre d'un centre ou axe commun de manière à avoir la disposition rela- tive représentée en !la-, 12a, 13a de la figure 8.
Avec le noyau de type connu représenté à la figure 1, les tôles sont découpées de la façon représentée avec les joints inclinés à 45 par rapport au sens longitudinal de la tôle et se chevauchant d'une couche à l'autre sur une largeur indiquée par le
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joint en trait plein 8 et le joint en traits interrompus 9 correspondant aux joints de deux couches successives.
Ce type de construction connu a certains défauts et son application est limitée. Avec des joints à 45 dans les coins, le flux magnétique doit traverser les tôles à leurs extré- mités dans le sens transversal au lieu du sens longitudinal de la tôle magnétique qui est le sens de meilleure magnétisation.
Quand le flux traverse les extrémités de la matière magnétique, il le fait dans le sens de la moindre magnétisation et de la magnétostriction maximum. Par conséquent, le bruit dû à la magné- tostriction élevée est plus élevé que lorsque le flux parcourt la bande longitudinalement.
De plus, le recouvrement dans les coins est insuffi- sant et des tensions mécaniques importantes sont provoquées par les variations dans l'épaisseur des bandes de tôle magnétique, ce qui résulte de nouveau en magnétostriction plus élevée, plus de pertes dans le fer et plus de courant magnétisant.
Comme le circuit magnétique de la figure 1 n'est pas symétrique en ce qui concerne la position relative des branches du noyau, la reluctance du chemin magnétique passant par les branches 1 et 3 est plus élevée que celle du circuit magnétique formé des branches 1 et 2, ou 2 et 3, de sorte que la reluctance des trois circuits magnétiques est déséquilibrée. Cette dissymé- trie exige un volume et un poids plus élevés de tôle d'acier élec- trique que pour un noyau symétrique ayant les mêmes kilo-volts- ampères et la même classe de tension.
Dans le type de construction de la figure 1, le noyau a ses coins solidement serrés ce qui fait vibrer le noyau de telle manière que les branches entières fléchissent sous l'exci- tation dans une direction opposée au fléchissement des parties d'extrémité ou de culasse, ce qui provoque la transformation d'une grande partie des vibrations du noyau en bruit.
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Dans les figures 2 et 3, les trois branches parallèles 11, 12 et 13 ont chacune au-dessus et en-dessous des parties de culasse rentrantes 14 et 15 dirigées pratiquement perpendiculai- rement aux branches du noyau en étant, comme le montre la figure 3, pliées en 16 et en 17 de manière à former des coins à angle droit entre les parties de culasse et les branches du noyau. Les tôles se réunissent de manière à former haut et bas des joints médians 18 étagés le long de l'axe du noyau. Les branches du noyau sont pourvues de joints latéraux 19 qui permettent de divi- ser le noyau en une partie supérieure et une partie inférieure de façon à pouvoir monter les bobinages sur les branches de la par- tie inférieure du noyau et assembler ensuite les deux parties en un noyau unique.
Conformément à l'invention, on utilise quatre types d'empilages de tôles représentés respectivement aux figures 9a, 10a, 11a et 12a. Un noyau complet du type représenté aux figu- res 2 et 3 utilise six empilages ou groupes de tôles., un du type de la figure 9a, un du type de la figure 10a, deux du type de la figure 11a et deux du type de la figure 12a . Ces groupes de tô- les sont obtenus en découpant et pliant des tôles individuelles dont les longueurs mesurées d'un coin à un joint médian ou laté- ral varient de couche à couche comme on peut le voir pour les groupes de tôles en forme de L.
Les figures 4, 5 et 6 représentent respectivement trois épaisseurs de tôles magnétiques formant le joint médian supérieur ou inféfieur du noyau. La partie supérieure du noyau est formée d'un groupe de tôles correspondant à la figure 10a et deux groupes de tôles correspondant à la figure 12a .
Les groupes de tôles des figures 10a et 12a. se com- posent chacun d'un empilage de tôles magnétiques ayant la lar- geur et la forme voulues, les longueurs des tôles successives al- lant en augmentant de la plus courte à la plus longue de sorte que
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lorsque les tôles sont pliées à angle droite les bouts de toutes les tôles du groupe en forme de L sont rangés dans des plans perpendiculaires aux plans des tôles.
Dans le groupe de tôles de la figure 10a, la longueur des tôles mesurée du coin à un bout de l'empilage varie de la dimension 21, représentée à la figure 10c, à la dimension 22, de sorte que les extrémités des tôles se rangent dans un plan 23 perpendiculaire aux tôles mêmes; les tôles s'étendant dans l'au- tre direction des coins à angle droit 29 varient de la dimension 24 à la dimension 25 et aboutissent à la ligne 26 correspondant aux points, sommets des diverses extrémités en V des tôles re- présentées le mieux à la figure 10b. Ces extrémités en pointe sont obtenues par découpage suivant les lignes droites allant des points 27 vers le point 26 et formant des bords 28 inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle de 60 et donc inclinés à 30 sur la direction longitudinale de la bande de tôle.
La figure 12 représente' un groupe semblable dans sa généralité aux précédents mais différent en ce que les tôles ont d'autres dimensions et que leurs bords d'extrémités sont cou- pés, aux deux bouts, à angle droit par rapport au sens de la bande. Comme l'indique la figure 12c, la longueur des bandes ou tôles pliées à angle droit variera dans une partie des dimensions 31 pour la tôle la plus intérieure à la dimension 32 pour la tô- le extérieure, et de l'autre côté du coin de la dimension la plus courte 34 à la dimension la plus longue 35, les extrémités des tô- les se terminant dans des plans 33 et 36 respectivement, for- mant des coins à angle droit 37.
Le groupe de tôles représenté à la figure 9a est de mê- me nature que le groupe de la figure 10a mais diffère par ses dimensions. Les tôes s'étendant du coin à angle droit à l'extré- mité de gauche 63 (voir fig. 9c) varient en longueur de la dimen- sion la plus petite 61 à la plus grande 62 de sorte que toutes les
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tôles de la partie horizontale (voir figure 9c) se termenent dans un plan 63 perpendiculaire aux tôles mêmes. Dans l'autre branche du groupe de tôles en forme de L, la longueur des tôles mesurée du coin à angle droit à leur extrémité varie de la dimension 64 à la dimension 65, de sorte que toutes leurs extrémités en forme de V se terminent sur une même ligne 66 à angle droit par rapport à la direction des tôles.
Les extrémités des tôles sont décou- pées de façon que les bords 68 soient inclinés de 30 sur le sens longitudinal de la tôle c'est-à-dire inclinés entre eux à 60 , ces bords des tôles formant le groupe étant dirigés des points 67 vers le point 66.
Les figures 11a, 11b et 11c représentent un groupe de tôles pliées en L semblable à celui représenté aux figures 12a, 12b et 12c, sauf qu'une branche du groupe en L est plus longue que les branches correspondantes des figures 12a, 12b et 12c.
Dans la figure 11c, la branche horizontale est composée de tôles dont les longueurs varient de la dimension 71 pour la tôle la plus intérieure à la dimension 72 pour la tôle la plus extérieure, ces tôles aboutissant dans un plan 73 perpendiculaire aux tôles mêmes, tandis que les tôles de la branche verticale de la figure 11c varient en longueur de la dimension 74 à la dimension 75 et se terminent dans un plan 76 perpendiculaire au sens longitudi- nal des tôles venant du coin à angle droit 77.
Comme le montrent les figures 4, 5 et 6, la partie su- périeure du noyau est composée d'un groupe de tôles 51 corres- pondant à la figure 10a et de deux groupes 52 et 53 correspondant à la figure 12a . Comme indiqué à la figure 4, le point 26 d'une tôle en V et les bords adjacents 28 formant un angle de 60 en- tre eux sont emprisonnés entre les bords perpendiculaires 36 de tôles faisant partie de deux groupes du type de la figure 12a, l'ensemble formant une figure triangulaire délimitant le joint, dont les sommets sont le point 26 et les deux points 27 d'une tô-
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le, cette surface triangulaire étant recouverte par la pointe en V d'une tôle et bordée par les extrémités des deux autres tôles suivant la ligne 36.
Les couches suivantes du joint forment une figure semblable au moyen des trois tôles des trois branches du noyau, les dimensions étant cependant légèrement différentes, passant de 21 à 22 et de 24 à 25 pour les tôles terminées en V de la figure 10c et de 31 à 32 et de 34 à 35 pour les tôles terminées par des bords à angle droit 33 et 36; une autre diffé- rence réside dans le fait que la figure représentée à la figure 4 subit une rotation en passant d'une couche à une autre, comme le montrent les figures 5 et 6, de sorte que la tôle terminée en V subit une rotation d'un tiers de tour d'une couche à la suivante.
A la figure 5, par exemple, la tôle en forme de V est décalée de 120 par rapport à celle de la figure 4, et celle de la figure 6 de 2400 par rapport à celle de la figure 4. La couche suivante (la quatrième couche du joint) aura de nouveau exactement la for- me de la figure 4, et ainsi de suite, une rotation d'un tiers de tour s'ajoutant à chaque nouvelle couche, la figure reprenant sac- cessivement la forme de la figure 5 puis celle de la figure 6.
Différentes techniques peuvent être utilisées pour la formation de ces empilages de tôles employés dans la construction d'un transformateur triphasé conforme à l'invention. De tels empi- lages de tôles sont représentés aux figures 9a, 10a 11a et 12a .
Dans un procédé de fabrication de groupes de tôles, une bande d'acier 81 est entraînée par des roulettes 83 et centrée par des guides 82 et passe entre des ciseaux 84 qui restent écartés jus- qu'à ce que l'extrémité de la bande 81 vient buter contre un arrêt 85. A ce moment les ciseaux 84 coupent une bande de tôle magnéti- que d'une longueur correspondant à la distance entre les tran- chants des ciseaux 84 et la butée 85. Un outil de pliage 86 en forme de V est appliqué ensuite sur la tôle d'acier découpée qui est enfoncée dans une entaille en forme de V 87 pratiquée dans un
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bloc 88 et pliée en L (position 89 en pointillé), les deux par- ties de la tôle pliée en L étant perpendiculaires entre elles au point de pliage.
Un mécanisme, représenté dans sa généralité en 91 et 92, sert à régler la position de la butée 85, de l'ou- til 86 et du bloc 88 par rapport aux ciseaux pour chaque découpa- ge-pliage de telle façon qu'après chaque opération de découpe d'une série de découpes de tôles par les ciseaux, la butée 85 se déplacera d'une distance égale à deux fois l'épaisseur de la tôle, tandis que l'outil 86 se déplacera d'une longueur égale à l'épaisseur de la tôle, ce qui donne un groupe de tôles 101 correspondant à celui de la figure 14 dans lequel la longueur mesurée du point du pliage à chaque bout des tôles varie le long des deux branches du groupe en forme de L d'une quantité égale à l'épaisseur des tôles, de sorte que les extrémités des tôles sont rangées, comme indiqué en 102 et 103, dans des plans per- pendiculaires au sens longitudinal des tôles.
Le mécanisme par- ticulier de déplacement de la butée et de l'outil après chaque découpage peut facilement être commandé automatiquement par l'em- ploi d'engrenages non représentés.
Après découpage et pliage des tôles de la figure 14, d'autres tôles sont découpées au moyen de ciseaux représentés à la figure 15, les tranchants étant axés suivant une ligne 94 et découpant d'abord suivant une ligne 95 partant du bord frontal de la bande (fig. 16) d'un côté de celle-ci et formant un angle de 30 comme indiqué dans la partie gauche de la figure 15, puis suivant la ligne 96 (fig. 16) partant du centre de la bande sui- vant un angle de 30 par rapport à la direction longitudinale de la bande, formant ainsi la pointe 26 en forme de V et les bords 28 dirigés vers l'arrière et formant entre eux un angle de 60 .
La bande correspondant à celle représentée à la figure 16 aura son bord 97 découpé dans la machine de la figure 13 et les bords 95 et 96 seront découpés par les ciseaux de la figure 15, obtenant
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ainsi un groupe complet qui, suivant les dimensions, correspondra à celui de la figure 9a ou à celui de la figure 10a.
La figure 17 représente les six parties du noyau re- présenté aux figures 2 et 3; on remarquera que la couche supé- rieure du joint médian de la culasse du haut comprend comme tôle de la branche 13 une tôle terminée par une pointe 26 en forme de V qui dépasse les tôles à extrémité, rectangulaire 36 de la même branche appartenant à la deuxième et à la troisième couches. Les tôles de la couche supérieure du même joint central appartenant aux branches 11 et 12 ont des extrémités rectangulaires 36 qui viennent s'adapter à la tôle en V de la branche 13 le long des bords 28 issus du point 26, comme indiqué à la figure 4.
Dans la couche immédiatement inférieure, la tôle à pointe en V 26 appartient à la brahche 12 et ses deux bords 28 de part et d'au- tre du point 26 viennent s'appliquer contre les extrémités rec- tangulaires 36 des tôles des branches 11 et 13, cas représenté à la figure 5. Dans la troisième couche comptée à partir du sommef, la tôle à pointe en V 26 fait partie de la branche 11. et ses bords 28 sont appliqués contre les extrémités 36 des tôles des branches 12 et 13, comme indiqué à la figure 6. La rotation de la figure formée par les joints des trois tôles d'une couche est continuée dans toute l'épaisseur des joints médians supérieur et inférieur du noyau.
On remarquera que les tôles à extrémité 26 la plus longue horizontalement, ont aussi verticalement l'ex- trémité 23 la plus longue des joints des branches, de sorte que, dans la partie inférieure de la section supérieure du noyau, il y aura deux extrémités plus courtes 33 et une extrémité plus longue 23 qui viendront respectivement en contact avec deux extrémités longues 73 et une extrémité plus courte 63 de tôles appartenant respectivement à des groupes de tôles représentés aux figures 9a. et 11a.
Les figures 18, 19, 20 et 21 représentent un noyau de
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forme générale semblable à celui des figures 2 et 3, mais dont la section est en croix, comme la figure 18 l'indique le plus clairement. Le noyau 107 est composé de trois branches 111, 112, 113 reliées par des parties de culasse à angle droit 114 et 115, de manière semblable à celle des figures 2 et 3. Les tôles des trois branches se réunissent aux extrémités des parties de culasse de manière à former un joint central 118 et des joints de branches 119 semblables en général à ceux des figures 2 et 3. Cependant à cause de la section en croix obtenue en utilisant quatre largeurs de tôles d'acier différentes 121, 122, 123 et 124, la surface triangulaire du joint central variera avec la largeur des tôles.
Comme indiqué à la figure 18, les triangles successifs délimitant les joints centraux de chaque couche au- ront le même centre 125 et le joint central sera symétrique par rapport à l'axe formé par ces centres 125.
Dans le noyau représenté aux figures 18, 19, 20 et 21, les extrémités des tôles sont découpées suivant un angle de 90 ou 30 par rapport au sens longitudinal de la tôle comme dans le noyau des figures 2 et 3, et les couches de tôles sont enchevê- trées par rotation de la figure formée par les joints entre tôles, cette rotation étant comme pour les couches des figures 4, 5 et 6, d'un tiers de tour par couche. Dans la présente forme d'exécu- tion les coins reliant les branches et les parties de culasse sont représentés arrondis et non carrés.
Comme indiqué à la figure 25, les coins de ce type de noyau peuvent être carrés comme en 29, ce qui est le cas du noyau représenté aux figures 2 ou 3, ou ronds comme en 129, cas de la forme d'exécution représentée aux figures 18, 19, 20 et 21, ou ils peuvent encore avoir une courbure intermédiaire comme en 127. Dans l'exécution arrondie 129, la tôle extérieure épouse pra- tiquement l'arc de cercle, les couches plus intérieures formant des arcs concentriques de rayon de plus en plus petit. Il est dé-
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sirable de maintenir un certain jeu entre les tôles, de manière à supprimer ou réduire le bruit dû à la magnétostriction.
Dans ce but les tôles peuvent être pliées de façon à épouser une courbe, comme la courbe 127 de la figure 25, qui permet d'avoir une plus grande distance entre la tôle extérieure et l'angle intérieur du noyau, et plus d'espacement entre chaque couche, de sorte que dans les coins les tôles aient un jeu relativement grand. Ces trois différents types de coins peuvent être utilisés aussi bien avec le noyau à section cruciforme de la figure 18 qu'avec le noyau à section carrée des figures 2 et 3. Sauf indications contraires, dans la présente description les expres- sions "coins arrondis","coins incurvés" se rapportent à des coins dont les tôles ont un jeu suffisant pour qu'elles puissent fléchir individuellement dans les coins avec comme résultat une ré- duction du bruit.
De même, les figures 18 à 21 représentent un joint de branche incliné qui peut être utilisé soit dans le noyau à sec- tion cruciforme soit dans le noyau à section carrée des figures 2 et 3. La construction de ce joint de branche incliné est peut- être le mieux représentée aux figures 22, 23, et 24, où le joint est appliqué à une branche à section carrée 131.
Dans ce joint, une tôle est découpée suivant une ligne droite 132 faisant un angle de 60 avec l'axe de la tôle, tandis que la tôle voisine est découpée suivant une ligne droite 133 faisant aussi unangle de 60 avec l'axe de la tôle mais ayant une pente opposée par rapport à un joint à 90 , de sorte que les deux tôles successives 134 et 135 représentées respectivement aux figures 23 et 24 for- ment, une fois assemblées dans la branche 131 de la figure 22 une figure en forme de X. Ce genre de construction a certains avanta- ges quand les moitiés supérieure et inférieure du noyau triphasé sont construites séparément et assemblées ensuite après avoir glis- sé les bobinages sur les parties inférieures des branches du noyau.
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Les figures 26, 27, 28, 29 et 30 représentent un noyau triphasé à joints centraux 126 en forme de V, coins arrondis 137 entre branches et culasses et à joints de branche inclinés correspondant à la forme d'exécution des figures 18 à 21 sauf que, pour des raisons de clarté, le noyau représenté a une sec- tion rectangulaire et non cruciforme. Le principe de l'inven- tion est cependant le même qu'il soit appliqué à des noyaux à section cruciforme ou à section rectangulaire.
Le noyau représenté à la figure 26 se compose unique- ment de deux types de tôles estampées représentées aux figures 27 et 28 et pliées de façon à former des coins arrondis ou incur- vés 137. Avec deux types de tôles seulement, le joint de branche se trouve à mi-hauteur de la branche. Si le joint doit se trou- ver plus près de l'une ou l'autre extrémité du noyau, il faut simplement quatre types de tôles estampées, deux, de longueurs différentes, correspondant à la forme de la figure 27 et deux, de longueurs différentes, correspondant à la forme de la figure 28.
La figure 29 montre comment on découpe facilement les tôles de la figure 27 dans une bande continue d'acier magnétique.
Il faut remarquer que les ciseaux ne doivent prendre que trois positions différentes, une correspondant à la ligne 133 pour une découpe suivant un angle de 60 par rapport à l'axe de la bande, et deux correspondant aux lignes 128 à 30 par rapport à l'axe de la bande pour deux découpes au point d'intersection 126 des extrémités en V de deux pièces. La figure 30 représente une bande continue d'acier magnétique portant les marques de découpage pour une série d'estampages de la figure 28. Dans ce cas la bande d'a- cier est découpée alternativement suivant les lignes 136 et 132 à 90 et 60 par rapport à l'axe de la bande.
Il faut remarquer que chaque couche de tôles peut être composée en épaisseur d'une seule tôle ou d'un petit nombre de tôles formant un tout, trois ou cinq tôles par exemple. Pour faci-
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liter la représentation, dans les figures 17 et 26 par exemple, les couches sont relativement plus épaisses qu'en réalité et il y a donc un plus petit nombre de couches. Ceci est fait simple- ment pour représenter plus clairement dans les dessins les prin- cipes de l'invention.
Les joints médians peuvent présenter de nombreuses for- mes différentes, sans sortir du cadre de l'invention; plusieurs de celles-ci sont représentées aux figures suivantes.
En se reportant aux figures 31 à 35 inclusivement, un noyau peut être fabriqué au moyen de deux tôles différentes es- tampées ou cisaillées en acier magnétique ayant les formes des figures 34 et 35. La figure 34 représente une tôle 145 dont les deux extrémités sont découpées en 143 suivant un angle de 60 par rapport au côté de la bande et dont la largeur et la longueur conviennent pour le noyau à construire. La figure 35 représente une tôle 144 dont une extrémité 141 est découpée suivant un angle de 90 par rapport à l'axe et l'autre extrémité 142 suivant un angle de 60 par rapport à l'axe de la tôle.
Comme indiqué à la figure 31, on groupe une tôle du type de la figure 35 et deux tôles du type de la figure 34, la tôle 144 ayant son extrémité à angle droit 141 comprise entre les extrémités 143 à 60 par rapport à l'axe des deux tôles 145 et 146. Cette forme est re- produite aux figures 32 et 33 avec cette différence que le dessin a subi une rotation d'un tiers et de deux tiers de tour respecti- vement comme pour les figures 4, 5 et 6. Avec la rotation repré- sentée aux figures 31, 32 et 33, les tôles du joint médian sont enchevêtrées et forment le centre du noyau.
Les figures 36 à 40 représentent une autre forme de dessin composé de deux tôles 151 et 152 (voir figure 40) dont les extrémités sont découpées suivant un angle de 60 et se joignent sous un angle de 15 , une partie de la pointe 154 étant enlevée.
Ces deux tôles 151 et 152 sont réunies avec une tôle 155 représen-
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tée à la figure 36 dont une extrémité 156 est découpée à angle droit. Le dessin de la figure 36 est reproduit aux figures 37 et 38 moyennant rotation, de sorte que les trois tôles sont dé- calées à la figure 37 d'un tiers de tour par rapport à la fi- gure 36, et de deux tiers de tour à la figure 38. En empilant les trois couches des figures 36,37 et 38 et en continuant de décaler les couches sur toute l'épaisseur du noyau, on obtient un joint médian de la forme de la figure 39 semblable à un triangle à trois sommets 157, 158 et 159, les couches superpo- sées étant enchevêtrées de la manière indiquée à la figure 39 par les lignes en traits pleins et interrompus.
En se reportant aux figures 41 à 45 inclusivement, chaque couche du joint central est composé de trois tôles 161, 162 et 163 dirigées à partir du centre dans des directions déca- lées l'une par rapport à l'autre d'un tiers de tour ou 120 . Cha- que tôle a son extrémité découpée suivant une ligne droite à 60 de l'axe de la tôle. La tôle 161 est représentée entre les extré- mités des tôles 162 et 163 de sorte que le bout de la tôle 162 vient en contact avec le bout de la tôle 161 en 164 et le bout de la tôle 163 vient en contact avec le côté de la tôle 161 près de son extrémité en 165. Chacune des trois tôles a la forme repré- sentée à la figure 45, la tôle portant la référence 166 et ayant ses extrémités 167 et 168 découpées suivant un angle de 60 , for- mant donc un parallélogramme.
Les extrémités de trois tôles de ce type sont réunies de manière à former le dessin des figures 41, 42 et 43, tandis que leurs extrémités opposées forment des joints inclinés correspondant à ceux représentés aux figures 22,23 et 24 dans les branches du noyau. Quand les trois dessins sont orien- tés l'un par rapport à l'autre comme aux figures 41, 42 et 43, et superposés, les couches sont enchevêtrées comme indiqué à la fi-
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gure 44 à l'intérieur d'un triangle délimitant l'aire du joint médian et défini par les sommets 169.
Les figures 46 à 50 représentant une forme de joint médian de noyau relativement différente des joints médians dé- crits jusqu'ici en ce que chaque couche n'est composée que de deux tôles magnétiques. Comme indiqué à la figure 47, une tôle 171 et une tôle 172 dirigées à 120 l'une de l'autre se réunis- sent le long d'un joint 173 à 60 . La couche suivante comprend le même dessin décalé comme à la figure 48 de telle manière que la tôle 172 de la figure 48 est placée directement sur la tôle 171 de la figure 47, et en ce qui concerne ces deux couches, elles ne comprennent donc qu'une seule tôle 171 correspondant à la figure 48 et une seule tôle 172 correspondant à la figure 47.
Dans la couche suivante, les deux tôles se présentent comme à la figure 49, et si les tôles des figures 47, 48 et 49 sont mises les unes au-dessus,des autres, il y aura trois couches en épaisseur dans le centre du noyau et le dessin formé est un hexagone défini par les sommets 174, 175,176, 177, 178 et 179 (voir fig. 46); il n'y aura cependant que deux tôles partant du joint, dans chaque bran- che du noyau. Les couches suivantes prendront successivement les formes des figures 47,48 et 49 et seront en quantité voulue.
Comme on peut le voir le plus clairement sur la figure 50, l'épais- seur du noyau au joint central vaudra une et demi fois l'épaisseur de la branche même. Si, par exemple, l'épaisseur des couches de tôles vaut E dans les branches du noyau, la hauteur de l'empilage au joint vaudra 1,5 E.
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