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S. LARKIN, résidant à BROOKLYN (E. U.A.).
TRANSFORMATEUR ELECTRIQUE A TROIS NOYAUX DISPOSES A 120'.
La présente invention se rapporte à un transformateur du type à trois noyaux disposés de fagon à former entre eux un angle de 120 .
On a déjà proposé de construire un tel type de transformateur, - mais on a rencontré des difficultés d'assemblage considérables et par consé- quent une telle construction n'a pas eu une diffusion convenable et a été limitée aux petites capacités. On a rencontré de grosses difficultés par- ticulièrement dans l'assemblage des culasses aux noyaux porteurs des bobina- ges, difficultés encore plus grandes quand le matériel constituant les tô- les magnétiques des noyaux est de l'acier orienté.
D'autre part, on sait depuis longtemps qu'un transformateur dont les noyaux seraient disposés en étoile à 120 d'écartement donnerait un très bon résultat au point de vue de l'efficacité et de la distribution uniforme du flux dans les noyaux.
La présente invention a pour but de permettre une telle construc-, tion, en particulier quand les noyaux sont formés de tôles en aciers orientés.
Par la présente invention on obtient un transformateur donnant le minimum de pertes et le maximum d'efficacité.
Naturellement, il est toujours possible, avec la présente inven- tion, d'utiliser l'acier non orienté pour les culasses comme pour les noyaux.
Le transformateur électrique suivant l'invention dont les trois noyaux sont disposés à 1200 d'écartement peut être construit pour n'importe quelle capacité, jusqu'à par exemple 1000000 KVA.
Un autre avantage de la présente invention est de fournir entre les noyaux et les culasses, des joints donnant une grande efficacité et fa- ciles cependant à fabriquer.
Un autre avantage de la présente invention est de permettre l'em- ploi, pour la construction des noyaux et culasses, de lames qui ne soient pas nécessairement de la'même épaisseur.
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Le transformateur électrique à trois noyaux à 120 objet de la présente invention se distingue en ce que les tôles magnétiques constituant les noyaux et les culasses sont disposées dans des plans qui forment entre eux un angle d'environ 90 et que l'assemblage des culasses sur les noyaux s'effectue par des surfaces biaises de façon que la somme des angles des empilages des tôles des noyaux et des culasses est d'environ 90 . Les cu- lasses peuvent être au nombre de trois et chaque culasse peut avoir un pro- fil essentiellement rectiligne et s'appuyé à ses extrémités sur deux des noyaux, mais il est aussi possible d'employer d'autres formes de culasses, par exemple dans un montage unique. L'assemblage entre culasses et noyaux peut s'effectuer par des surfaces biaises avec interposition d'une feuille en matière antimagnétique.
On peut prévoir l'interpénétration des gradins constituant les empilages respectifs.
D'autres caractéristiques ressortiront clairement de la descrip- tion complémentaire qui suit et des dessins schématiques ci-annexés lesquels, description et dessins, ne sont, bien entendu, donnés qu'à titre indicatifs.
- Figures 1 et 2 sont deux vues en perspective montrant l'ensem- ble du transformateur sous deux formes de réalisation légèrement différentes l'une de l'autre.
- Figure 3 montre,à plus grande échelle, l'assemblage d'un tron- çon de culasses et d'un tronçon.: de noyau.
- Figures 4 et 5 sont deux coupes en plan d'un noyau respective- ment suivant la ligne IV-IV de la figure 1 et la ligne V-V de la figure 2; - Figure 6 montre une des modalités possibles d'obtention de l'empilage des lames en acier magnétique pour leur donner la disposition étagée à 45 par exemple représentée en figure 7.
- Figure 8 montre une vue latérale de l'empilage des tôles ma- gnétiques des noyaux dans une autre forme d'exécution.
- Figure 9 montre une forme des joints entre les lames des noyaux et celles des culasses.
Dans ces dessins, A représente les noyaux et B les culasses en tôle magnétique feuilletée; C représente les enroulements.
Chacun des noyaux et culasses présente la disposition feuilletée classique, c'est-à-dire est constitué d'un empilage de tôles magnétiques 1 séparées les unes des autres par un isolant 2.
Suivant une caractéristique essentielle de la présente invention les tôles des culasses B ont une orientation perpendiculaire à celle des tôles constituant les noyaux A. Par ailleurs, ces culasses B ont une orien- tation générale rectiligne.
La réalisation de la figure 2 ne diffère de celle de la figure 1 que par le profil des culasses, le profil représenté en figure 2 étant plus approprié dans le cas d'utilisation, pour la réalisation de ces culas- ses, de tôles en acier orienté, restant entendu que les tôles de ces culas- ses, notamment dans le cas de la réalisation de la figure 1, peuvent être en acier ordinaire au silicium.
Les culasses et noyaux peuvent être assemblés par des plans de contact D formant des angles de 45 dans le cas du dessin sans qu'il y ait profilage spécial ou embrèvement des extrémités des lames, ou, dans une au- tre forme de réalisation avec un profilage à gradins.
Suivant une première forme de l'invention, chacune de ces lames, qu'il s'agisse de celles des noyaux ou de celles des culasses, présente, en son extrémité, une section droite et peu importe si elle vient buter sui- vant un angle contre celles de l'empilage adjacent ou si elle pénètre dans le vide formé par elles.
De cette disposition résulte donc la possibilité d'utiliser pour les noyaux et calasses, des lames d'épaisseurs différentes.
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Dans les plans de contact précités D, orientés à 45 , dans le cas du dessin, est intercalé un,*isolant 1, du type communément employé, tel que papier ou vernis, destiné à éviter le court-circuitage desdites lames par leur extrémité.
La mise en biais des extrémités des paquets de lames 1, qu'il s'agisse de celles des noyaux ou de celles des culasses, peut être obtenue par tous procédés convenables, tel que notamment celui représenté en figure
6 consistant à faire buter ces lames dans un gabarit 4 donnant un angle convenable, tel que de 22 , 5 dans le cas du dessin,puis à couper droit leur autre extrémité en 5 et, après avoir sorti le paquet de lames de ce gabarit 4, à les faire glisser les unes sur les autres pour obtenir la sur- face biaise, de 45 dans le cas du dessin, pour chacune de leurs extrémités (figure 7).
La figure 8 montre trois lames a, b, c des noyaux A, destinées à former une partie d'une série de lames, dont les bords'peuvent aussi être moulés comme indiqué par la ligne g, pour avoir un joint plan au lieu d'un joint à gradins.
La figure 9 montre l'ensemble de trois lames a, b, c, du noyau
A et de deux lames y, y' de la culasse B. Les lames du noyau ont été mon- trées dans la position verticale et celles de la culasse dans la position horizontale. Les lames y,y' de la culasse ont été représentées légèrement éloignées des lames a, b, c, du noyau seulement pour les besoins de repré- sentation.
En réalité le bord transversal 6 s'appuie sur la face transver- sale de la lame a.
Les trois formes de réalisation du joint entre les empilages des tôles des noyaux et des culasses (figures 3, 8 et 9) se rapportent prin- cipalement à l'emploi de tSles d'acier orienté. Dans de telles conditions, le joint de la figure 8 est celui qui présente le meilleur fonctionnement par rapport au flux magnétique qui le traverse ; joints des figures 3 et 9 sont doués de particularités de construction qui facilitent leur assem- blage et en particulier le joint de la figure 3 est préféré car il ne deman- de pas un assemblage précis pour la formation des gradins, étant, donné qu'il suffit de réaliser des surfaces de contact des noyaux A et des culasses B contre la feuille 3 de matériel antimagnétique ayant une allure presque plane.
Pour plus de simplicité du dessin, les noyaux A ont été représen- tés comme étant de section rectangulaire, mais il reste bien entendu qu'ils peuvent, en pratique, avoir toute autre section, telle que celle habituelle à gradins étages s'inscrivait dans un cercle, disposition qui est avantageuse pour faciliter le bobinage des enroulements C.
On conçoit en outre, de cette disposition, que les culasses B délimitent, par leurs trois faces internes, aussi bien pour celles du sommet que pour celles de la base, un espace vide délimitant un triangle équilaté- ral. Mais on peut aussi construire une culasse formée d'un seul empilage de lames dans lesquelles on prévoit des gradins pour la relier aux noyaux.
En- fin, comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui pré- cède, l'invention ne se limite aucunement aux seuls modes d'exécution indi- qués ci-dessus uniquement à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation comportant, en tout ou partie, applica- tion de semblables dispositions, que les plans de contact entre les noyaux et les culasses soient à 45 pour les deux extrémités ou bien qu'ils soient d'inclinations différentes, pourvu que leur somme donne un angle de 90 , tel que par exemple 60 à une extrémité et 30 à l'autre.
REVENDICATIONS.
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