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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIONS DE. CONNEXION PAR SOUDURE ENTRE CONDUCTEURS ELECTRIQUES, NOTAMMENT ENTRE CONDUCTEURS'D'.INDUIT ET COLLEC-
TEUR DES MACHINES ELECTRIQUES.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux dis- positions de connexion par soudure entre conducteurs électriques, notamment entre conducteurs d'induit et lames de collecteur d'une machine dynamoélec- trique.
Dans la construction de telles machines, et en particulier de cel- les ayant des carcasses de grandes dimensions, comne par exemple les moteurs de traction, les fils ou les conducteurs d'induit sont généralement soudés aux ailettes des lames du collecteur et il est particulièrement important d' obtenir une très bonne soudure, pour réaliser une connexion de faible résis- tance électrique; en outre, les conducteurs ne doivent pas se détacher sous l'action de la force centrifuge qui peut prendre naissance dans certaines conditions de fonctionnement.
Autrefois, les conducteurs d'induits étaient insérés dans une encoche ménagée dans l'ailette des lames de collecteur, et l'on a remarqué que la connexion par soudure n'était pas appropriée, car la soudure ne pénètre pas dans l'espace compris entre les conducteurs et les pa- rois de l'encoche de l'ailette.
La présente invention a pour objet un conducteur électrique perfec- tionné qui peut pénétrer dans une encoche d'un autre élément conducteur, tel que une ailette de lame de collecteur, et qui ménage un espace d'air relati- vement étroit, d'épaisseur prédéterminée, entre la surface de ce premier con- ducteur et les parois de l'encoche, de manière à utiliser au mieux la capilla- rité de la soudure, ce qui permet à cette dernière de pénétrer dans l'espace d'air et de réaliser ainsi un joint étanche.
Conformément à l'invention, le conducteur intéressé possède une extrémité aplatie, munie de plusieurs bossages relativement peu élevés, qui peuvent être formés en même temps que l'on aplatit ladite extrémité à la pres-
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se. Ce conducteur peut ainsi pénétrer dans un autre conducteur, tel qu'une ailette de lame de collecteur., en ménageant un intervalle d'air situe entre la surface de 1-''extrémité du conducteur et les parois de l'encoche, où la soudure peut pénétrer par action capillaire. Des rainures longitudinales peu- vent, en plus, être formées sur la .surface de l'extrémité du conducteur, afin de guider la soudure jusqu'à l'extrémité même du conducteur.
L'invention s'applique non seulement aux connexions entre conduc- teurs d'induit et collecteur mais également à la connexion, entre eux, de conducteurs quelconques.
L'invention sera d'ailleurs bien comprise en se référant à la des- cription qui suit et au dessin qui l'accompagne'à titre d'exemple non limita- tif et dans lequel s - la figure 1 est une vue fragmentaire, partie en coupe, d'un col- lecteur avec des . conducteurs d'induit conformes à l'invention; . vention; - lafigure 2est une vue en plan d'un conducteur conforme à l'in- - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
En se reportant figure 1, on voit une partie d'un collecteur 1, ayant des lames 2 séparées par un isolant 3, du mica par exemple.
Chaque lame possède une ailette 4 à l'une'de ses extrémités, afin d'établir une connexion avec les conducteurs d'induit 5. Chaque ailette 4 est pourvue,par exemple par fraisage, d'une encoche longitudinale 6. Les conduc- teurs d'induit 5 possèdent une extrémité 7 aplatie, qui se loge dans une en- coche 6 d'une lame 4, ces extrémités 7 étant conformées comme il va être ex- pliqué 'ci-dessous.
En se reportant figures 2 & 3, on voit que les extrémités 7 sont munies de bossages relativement peu élevés 8 sur chacune de leurs faces. Ils peuvent être ménagés pendant l'aplatissement à la presse de l'extrémité cor- respondante, et l'on peut aussi réserver, en même temps, des rainures longi- tudinales peu profondes 9 des deux côtés de l'extrémité aplatie 7 et jusqu'à son bord extrême. On a trouvé que les bossages 8 doivent avoir, de préférence, une hauteur de l'ordre de 45 microns, et que les rainures 9 doivent avoir une profondeur denviron 260 microns.
On voit ainsi que les extrémités 7 des conducteurs 5 peuvent péné- trer dans les encoches 6 des ailettes, une mince couche d'air restant présente entre les extrémités 7 et les parois des encoches 60 Ainsi, pendant la soudure, le métal peut pénétrer dans cette couche d'air, par capillarité, et on obtient une connexion absolument complète et étanche. En outre, on a trouvé que la pré- sence des rainures longitudinales 9 réduit notablement la surface vide impor- tante que l'on trouve normalement dans les parties centrales d'une soudure.
Le métal de la soudure suit la rainure vers l'extrémité des portions aplaties 7 et diffuse-latéralement par capillarité. Non seulement cette rainures cons- titue une rigole d'entrée pour la soudure, mais elle favorise aussi l'échappe- ment des bulles de gaz provenant'du flux.
La présence des bossages 8, ménageant un espace d'air qui facili- te l'entrée de la soudure et du flux par capillarité, permet d'éviter l'éta- mage préalable des conducteurs et il est suffisant de nettoyer les extrémités de ceux-ci par trempage dans l'acide nitrique; ensuite, les conducteurs sont munis d'un flux, à base de résine par exemple, et sont ensuite soudés par trempage aux lames du collecteur.
Cette construction des conducteurs de l'induit est très recomman- dable si l'on utilise, par exemple, un flux liquide constitué par une solu- tion aqueuse d'hydrochlorure de diéthylamine, et une soudure constituée par du plomb et de l'argent.
On voit donc que la construction ci-dessus permet d'obtenir des joints nettement améliorés par rapport à ceux que l'on obtenait auparavant a- vec des conducteurs plats préalablement étamés.
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Pour déterminer la résistance relative des joints, on a soumis à dès essais de cisaillement, d'une part, des joints comportant des'conducteurs non étamés, présentant les bossages 8 de l'invention, et soudés'avec une sou- dure contenant 2,5% d'argent et 97,5% de plomb et, d'autre part, des joints comportant des conducteurs plats, préalablement étamés et soudés à l'étain.-
Dans ce dernier cas, les résultats d'essais ont été absolument dis- cordants et la cassure a révélé un pourcentage très élevé de surface sans sou- dure. Au contraire, les conducteurs à bossages ont donné des joints constamment de bonne qualité, avec un faible pourcentage de surface sans soudure.
La sou- dure plomb-argent a révélé une résistance encore jamais obtenue à des tempé- ratures supérieures à 150 ; à des températures atteignant 290 , cette soudure présente par elle-même une résistance suffisante pour empêcher l'échappement des conducteurs hors de leur encoche, indépendamment du frottement qui tend à maintenir les conducteurs dans leur encoche.
La soudure à l'étain n'a pas une résistance suffisante au-dessus de 210 , pour empêcher cet échappement, et on doit uniquement s'en remettre aux forces de frottement pendant les périodes de surcharge prolongée, ou de refroidissement insuffisant.
La combinaison des conducteurs conformes à l'invention, avec leurs bossages, et de la soudure au plomb et à l'argent, permet d'obtenir des joints d'une résistance qui ne peut être égalée par celle des conducteurs plats habi- tuels, préalablement étamés, soudés à l'étain; de plus, l'augmentation possible de température est d'environ 80 supérieure à celle que peuvent supporter les conducteurs habituels soudés à l'étain..
Outre les meilleures caractéristiques mécaniques des conducteurs perfectionnés de l'invention, et l'emploi d'une soudure au plomb et à l'argent qui, à elle seule, représente une économie sur la soudure à l'étain, on béné- ficie du fait de ne pas avoir à étamer préalablement et à nettoyer les con- ducteurs, et on élimine-pratiquement la nécessité de refaire les soudures d' un induit, à moins qu'un rebobinage ne soit rendu nécessaire par un défaut d' isolement.
Bien qu'on n'ait représenté et décrit qu'un mode préféré de réali- sation de l'invention, il est bien entendu qu'on ne désire pas se limiter à cette forme particulière, donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes utilisant les mêmes moyens techniques et ayant même objet que les dispositions indi- quées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.