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PERFECTIONNEMENTS AUX TRANSFORMATEURS.
La présente invention, due à Monsieur Daniel KAYSER, est rela- tive à des perfectionnements aux transformateurs dont le'noyau magnétique comporte au moins un premier et un deuxième paquets de tôle séparés, placés bout à bout,et au moins un shunt magnétique dont une face est située au voi- sinage d'un emplacement où se rejoignent les deux paquets.
Ces perfection- nements sont caractérisés en ce qu'au moins le premier paquet est constitué par deux ou trois portions qui s'étendent sur des longueurs différentes en' direction du deuxième paquet et dont au moins celle qui s'étend le moins loin dans la dite direction est en contact par son extrémité avec le deuxième pa- quet, et en ce que la dite face du shunt magnétique est située, éventuelle- ment avec un entrefer, d'une part à proximité immédiate de la portion du premier paquet Qui s'étend le plus loin dans la direction du deuxième paquet., et d'autre part, entre les extrémités des portions du premier paquet, les distances entre cette face et l'extrémité de la dite portion qui s'étend le moins loin étant au moius égale à l'épaisseur du shunt.
L'expérience a montré, en effet, que cette disposition du shunt et du joint entre les deux paquets élève notablement la tension fournie par le transformateur,par rapport à ce que donnerait un transformateur à mêmes enroulements et à circuit magnétique semblable mais à joint plan.
Les figures 1 et 2 ci-jointes représentent le circuit magnéti- que d'un transformateur réalisé selon la présente invention : la figure 1 est une vue en plan, la figure 2 est une vue en élévation, le feuilletage des empilements de tôae autres que les shunts magnétiques n'étant représenté qu'aux extrémités afin de rendre cette figure plus claire.
La figure 3 représente, en vue analogue à celle de la figure 2, un cir-
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cait magnétique analogue au précédent sauf que chacun des joints entre lés premier et deuxième paquets qui le constituent, est plan; ce circuit n'est pas constitué selon la présente invention.
La figure 4 représente en coupe longitudinale un autre trans- formateur selon l'invention, d'un modèle plus simple que celui représénté figures 1 et 2 ; surcette figure., le feuilletage des empilements de tôle au- tres que ceux du shunt magnétique n'est pas représenté.
Le circuit magnétique du transformateur représenté à titre d'exemple sur les figures 1 et 2 est du type cuirassé et comporte principa- lement un noyau formé d'une colonne intérieure 7, 10, 13 (figure 1), de deux culasses 6, 15 et de deux colonnes extérieures 1, 3, 5 et 8, Il., 14.
Les colonnes intérieure et extérieures ont, en coupe selon lés lignes A-A, B-B, C-C, de la figure 1, la même forme et les mêmes dimensions. Ainsi que le montre la vue en élévation de la figure 2, les colonnes intérieure et ex- térieures se composent chacune de trois segments d'épaisseurs différentes, mais de même largeur.
Les culasses 6 et 15 ont la même épaisseur respective- ment que les segments adjacents 7 et 13 dela colonne intérieure et'une lar- geur moitié de celle de cette colonne; les segments 1 et 14 des colonnes extérieures ont l'épaisseur du segment 13 de la colonne intérieure, les seg- ments 3 et 11 des colonnes extérieures ont l'épaisseur du segment 10 de la colonne intérieure, les segments 5 et 8 des colonnes extérieures ont l'épais- seur du segment 7 de la colonne intérieure, et la largeur, uniforme, des colonnes extérieures et la moitié de la largeur de la colonne intérieure.
Ce circuit magnétique comporte, également, quatre shunts ma- gnétiques 2,4, 9, 12 situés entre la colonne intérieure et les colonnes ex- térieures et séparés des colonnes par des entrefers où l'on loge des plaques de matière isolante et non magnétique afin de tenir en place ces shunts.
Un bobinage primaire est enroulé sur le segment central 10 de la colonne in- térieure,un premier secondaire sur le segment 7 à section plus forte, un deuxième secondiare sur le segment 13 à plus faible section. On peut indi- quer, à t;itre d'exemple, que la colonne intérieure présente une largeur uni- forme de 40 millimètres et des épaisseurs de 20, 40, 60 millimètres, respec- tivement dans ses segments 13, 10, 7, et que les culasses et les colonnes extérieures ont une largeur uniforme de 20 millimètres. La distance entre colonnes intérieure et extérieures,qui est l'épaisseur de l'espace dans le- quel sont logés les divers bobinages et les shunts magnétiques, est de 20 millimètres.
La longueur du segment 13 est de 86 millimètres, celle du seg- ment 7 est de 80 millimètres, celle du segment 10 est de 50 millimètres, la largeur des culasses étant comprise dans la longueur des segments adjacents.
Pour ce même transformateur, l'épaisseur des shunts magnétiques est de 5 mil- limètres et l'entrefer, entre les faces des shunts et respectivement les co- lonnes inférieure et extérieures, est de 0,5 millimètre de chaque côté de.' chaque shunt. La longueur des shunts magnétiques engagés dans l'espace entre les colonnes, c'est-à-dire la longueur engagée entre les deux parties à shun- ter, varie d'un transformateurà un autre du même modèle, ceci étant le pro- cédé de réglage utilisé pour compenser les variations inévitables dans la construction industrielle.
Le noyau est formé de tôles découpées en forme d'E et empilées en deux paquets.
Dans le transformateur représenté sur la figure 3, dont le cir- cuit magnétique a les mêmes dimensions éxtérieures que le précédent, les ex- trémités 22 et 23 se faisant face des deux paquets formant le noyau magnéti- que sont planes et le joint entre ces deux paquets est obtenu en fixant bout à bout ces deux paquets dont les extrémités 22 et 23 sont alors en contact l'une avec l'autre. Ceci est le mode de construction généralement adopté pour l'appareillage d'alimentation des lampes à décharge.
Dans le transformateur représenté sur les figures 1 et 2, par contre, l'extrémité du premier paquet est, pour chaque colonne, située dans deux plans différents, dont un seul contient l'extrémité du deuxième paquet,
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ceci aussi bien pour la colonne intérieure que pour les colonnes extérieures.
En effet, comme représenté sur la figure 2, le premier paquet est formé de trois portions : une portion centrale 18, dont une extrémité est représentée en 16, 19, sur la figure 2, et est en contact avec le deuxième paquet, et deux portions latérales 17 et 20, de même longueur mais dont chacune 's'étend plus loin que la portion centrale dans la direction du deuxième paquet. Les portions latérales ont la longueur totale de la fraction du noyau ayant 40 et 60 millimètres d'épaisseur; la portion centrale n'occupe que la fraction ayant 60 millimètres d'épaisseur et 28 millimètres, pour chaque colonne, de la fraction ayant 40 millimètres.
Lors du montage du transformateur, après avoir muni chaque pa- quet de ses enroulements, on introduit le deuxième paquet, 14, entre les -par- tions latérales 17 et 20 du premier paquet, jusqu'à ce qu'il vienne au con- tact de la première portion 18. On fait ainsi le joint entre les deux paquets, aussi bien dans les colonnes extérieures que dans la colonne intérieure.
Cette opération n'offre aucune difficulté et est considérablement plus facile à réaliser que l'imbrication des toôles de deux paquets sur lesquels les bo- bines des enroulements sont déjà mises en place,
Les shunts magnétiques 2 et 12 sutués au voisinage des joints entre le premier et le deuxième paquet sont placés, sur toute la largeur de celles de leurs faces qui sont proches des colonnes, entre l'extrémité- de la première portion e les extrémités des autres portions. Ces shunts sont si- tués le plus loin possible du joimt 16,19, de la première portion avec le deuxième paquet ; leur face de gauche est dans le plan contenant l'extrémité des portions latérales, il en est de même pour les colonnes extérieures.
La distance entre les faces de droite des shunts 2 et 12, et le joint 16, 19, est de 17 millimètres; elle est donc largement supérieure à l'épais- seur de ces shunts Ces derniers sont ainsi situés à proximité immédiate de parties du noyau où les lignes du flux magnétique ne sont pas perturbées par le joint 16, 19; le joint lui-même est ainsi prévu à un emplacement où les lignes du flux ne sont pas perturbées par les shunts. La, perturbation à hauteur de l'extrémité gauche des portions 17 et 20 est faible car il n'y a aucun joint entre ces extrémités de portions et le deuxième paquet,.
Les avantages des transformateurs constitués selon le présent. brevet sont montrés par la comparaison ci-après de transformateurs analogues mais dont le joint entre les deux paquets du noyau magnétique est, pour cha- que colonne, soit situé dans deux plans différents (figure 1 et 2), soit si- tué dans le même plan (figure 3). Les deux transformateurs ont, comme dimensions de circuit magnétique, collas indiquées si-dessus, pour chacun, le primaire comporte 770 tours et le secondaire bobiné sur la partie à forte section comporte 2470 tours. Le secondaire bobiné sur la partie à faible section comporte : - 2980 tours dans le cas du transformateur à joints dans deux plans, - 3280 tours dans le cas du transformateur à joints dans un seul plan.
Lorsqu'on alimente leur primaire en courant alternatif à 220 volts, les deux transformateurs donnent, par chacun de leurs secondaires, une tension à vide de 750 volts et une tension de 320 volts sous une charge de 0,27 ampère.
La comparaison des deux transformateurs montre que, pour les mêmes effets utiles, le premier comporte 300 tours de moins que l'autre au secondaire bobiné sur le segment ayant la plus faible section. Ceci se tra- duit par une économie de fil : le secondaire en question du premier transfor- mateur pèse 520 grammes et celui du second pèse 580 grammes. Il en résulte également que le premier transformateur présente un peu moins de pertes par effet Joule que le secand.
Le transformateur représenté sur la figure 4 ne comporte que
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deux enroulements 31 et 33; son noyau magnétique est à section constante -et est constitué par deux paquets de -tale 28, 29, 30,et 34, 35, 36 placés bout à bout. Chacun de ces paquets est formé de trois portions : deux portiens latérales 28 et 30 ou 34 et 36, de morne longueur et une portion centrale 29 ou 35, plus courte ou plus longue (selon le paquet) que les portions latéra- les du même paquet.
Entre les enroulements 31 et 33, et entre les extrémités 37, 38, et 39, 40 de portions, d'une part, et l'extrémité 43, 44 de portions d'autre part, se trouve un shunt magnétique 32. Ainsi qu'oille voit'sur la figure, les bords 41 et 42 de la face du shunt qui se trouve à proximité immédiate de la colonne portant les enroulements 31 et 33, et dont la distan- ce est l'épaisseur du shunt, sont éloignés de plus de cette épaisseur des ex- trémités 37, 38 - 39, 40 - 43, 44 des extrémités des portions de paquets.
De plus, chacune de ces extrémités se trouve à des emplacements du noyau ma- gnétique autour desquels est bobiné un enroulement : l'enroulement 33 pour les extrémités 37, 38 et 39, 40, l'enroulement 31 pour l'extrémité 43, 44; la pratique a, en effet,' montré que cette disposition permet de gagner un peu de tension par rapport à la disposition usuelle dans laquelle certaines extrémités de portions, au moins, sont en dehors des enroulements; le trans- formateur représenté sur les figures 1 et 2 présente également cette dispo- sition avantageuse.
De nombreuses variantes peuvent être apportées aux transforma- teurs décrits, sans sortir du domaine de la présente invention; ils peuvent, par exemple, ne comporter, pour le premier paquet du noyau magnétique,'qu'une seule "autre" portion, plus longue ou plus courte que la première, et non deux comme représenté. Le noyau magnétique peut ne pas être du type cuirassé, ne comporter que deux colonnes, comporter des enroulements sur plusieurs co- lonnes; il peut également comporter des joints situés ; sur les diverses co- lonnes, à des emplacements qui ne se correspondent pas, la colonne intérieure pour un des paquets étant, par exemple, plus courte que les colonnes extérieur res pour ce même paquet.
REVENDICATIONS.
1 ) Perfectionnements aux transformateurs dont le noyau magné- tique comporte au moins un premier et un deuxième paquets de tôle séparés, placés bout à bout, et au moins un shunt magnétique dont une face est située au voisinage d'un emplacement où se rejoignent les deux paquets, caractérisés en ce qu'au moins le premier paquet est constitué par deux ou trois portions qui s'étendent sur des longueurs différentes en direction du deuxième paquet et dont au moins celle qui s'étend le moins loin dans la dite direction est en contact par son extrémité avec le deuxième paquet, et 'en ce que la dite face du shunt magnétique est située, éventuellement avec un entrefer, d'une part à proximité immédiate de la portion du premier paquet qui s'étent le plus loin dans la direction du deuxième paquet,
et d'autre part entre les extrémités des portions du premier paquet, les distances entre cette face et l'extrémité de la dite portion qui s'étend'le moins loin étant au moins égale à l'épaisseur du shunt.