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ETABLISSEMENTS A. GERBAUD, S. à R.L., résidant à PARIS.
OUTIL POUR L'AIMANTATION D'AIMANTS PERMANENTS.
ERRATUM.
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ETABLISSEMENTS A. GERBAUD, S. à R.L.; résidant à PARIS.
OUTIL POUR L'AIMANTATION D'AIMANTS PERMANENTS.
La présente invention concerne un outil pour l'aimantation d'ai- mants permanents de machines dynamo-électriques et elle consiste en une gar- niture en matière non magnétique, qui est de préférence constituée sous for- me d'anneauo Deux barres'en fer doux sont incrustées dans la garniture le long de sa périphérie côte à côte à une distance adaptée au pas polaire du dispositif d'aimants permanents; ces barres en fer doux font saillie vers le haut et sont isolées magnétiquement l'une de l'autre sur toute leur éten- dueo Lors de l'assemblage de la garniture avec le dispositif d'aimants per- manents, les deux barres en fer doux parviennent en contact magnétique é- troit avec deux pôles d'aimants voisins l'un de l'autre, en prolongeant ces aimants de ce fait vers le haut pour former un système de bobines d'aimants produisant l'aimantation.
La garniture présente, en outre, une culasse de fer doux placée diamétralement en face des deux barres de fer doux et qui s'étend le long de la périphérie de cette garniture dans une mesure telle qu'elle établit un court-circuit magnétique de tous les pôles d'aimants qui ne sont pas en contact magnétique avec les deux barres en fer doux.
L'outil d'aimantation conforme à la présente invention sert à aimanter des aimants permanents de machines dynamo-électriques de .toutes sortes, notamment de magnétos d'allumage dynamo-électriques, de machines d'éclairage et d'allumage, de petites dynamos et de dynamos de bicyclettes, de volants magnétiques, de machines à tachymètre, de machines émettrices et réceptrices de télécommande, ainsi que de toutes sortes de machines dynamo- électriques sans être limité aux petites machines.
Des machines dynamo-électriques de ce type présentent, soit dans le stator, soit dans le rotor, un dispositif d'aimants permanents, le plus souvent en disposition symétrique de rotation et avec un pas polaire égal
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entre eux. Des machines dynamo-électriques de ce genre sont caractérisées par une simplicité particulière, mais l'expérience montre que leurs aimants permanents, en particulier lorsque ces machines sont utilisées dans des vé- hicules, perdent leur magnétisme au cours d'une longue durée de fonctionne- ment, de sorte que le rendement des machines en question baisse au-dessous de la mesure admissible. Par une réaimantation des aimants permanents, ces machines peuvent être rendues de nouveau utilisables d'une manière simple et ramenées à leur rendement originel.
La très grande diffusion de ces machines dynamo-électriques, en particulier dans les véhicules, a conduit à la création d'appareils d'ai- mantation particuliers pour la réaimantation d'aimants permanents devenus trop faibles. Dans ces appareils, un fort champ magnétique est produit dans un nombre plus ou moins grand de bobines d'aimants par de forts courants électriques continus, de préférence par de brèves impulsions de courant et ce champ magnétique est conduit à travers les aimants permanents à réaiman- ter dans le même sens par des noyaux de fer doux et des pièces polaires de conformation appropriée.
Ce procédé de réaimantation a donné de bons résul- tats et son application n'offre pas de difficultés pour une disposition pré- déterminée d'aimants permanents, mais les difficultés sont produites par la multiplicité des types usuels de machines dynamo-électriques de ce gen- re Etant donné que l'aimantation des aimants permanents se fait le plus souvent dans des ateliers de réparation, le besoin se fait fortement sentir de disposer d'un appareil d'aimantation à utilisation universelle, qui per- mette le traitement des systèmes magnétiques de tous les types usuels de ma- chines.
Il existe déjà des appareils d'aimantation universels de ce genre qui présentent un grand nombre de bobines d'aimants, de pièces polaires et de dispositifs auxiliaires, puis qui sont agencés de façon qu'une bobine d'aimant soit appliquée sur chaque aimant du dispositif d'aimants permanents et que l'aimantation de tous les aimants permanents soit effectuée en commun.
Mais, dans des appareils d'aimantation universels compliqués et, par suite, coûteux de ce genre, la durée de mise en place pour chacun des divers types de dispositifs d'aimants est si grande que l'économie en souffre fortement.
On en est donc venu parfois à travailler avec de tels appareils d'aimanta- tion,de façon que seulement une bobine d'aimant soit appliquée à chaque fois sur un ou deux des aimants permanents et que l'aimantation soit effec- tuée, cette opération étant répétée avec un ou deux autres aimants permanents et poursuivie jusqu'à ce que tous les aimants permanents aient été aimantés.
Mais, cette aimantation individuelle ou par groupe comporte un important in- convénient en ce qu'on a constaté, avec de nombreux types de dispositifs d'ai- mants permanents, que pendant l'aimantation d'un ou de deux des aimants per- manents, il se produit un affaiblissement des autres et que, lors de l'aiman- tation individuelle ou par groupe, le dispositif d'aimants permanents, dont le traitement est achevé, ne présente pas l'intensité magnétique désirée.
Les difficultés précitées, que l'on rencontre dans les appareils d'aimantation universels et dans l'aimantation par groupe, sont évitées dans l'outil d'aimantation perfectionné selon la présente invention qui peut, en outre, être adapté avec une faible dépense à tous les types se présentant de dispositifs d'aimants de ces machines et qui n'exige qu'un temps de montage très court.
La caractéristique de l'outil d'aimantation conforme à la présen- te invention consiste surtout dans une garniture, de préférence de forme an- nulaire, qui prolonge dans le sens axial au moyen de deux barres de fer doux isolées magnétiquement l'une de l'autre à chaque fois deux pôles d'aimants voisins, de façon que cette paire de pôles d'aimants puisse être aimantée par un dispositif de bobines d'aimants quelconque placé à l'extérieur. On évite qu'une influence nuisible soit exercée sur les autres aimants perma- nents à l'aide d'une culasse de fer doux également encastrée dans la garni- ture, qui produit un court-circuit magnétique de tous les autres pôles d'ai- mants et les rend de ce fait insensibles pour tous les flux de dispersion magnétiques.
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L'outil d'aimantation conforme à la présente invention est expli- qué dans ce qui suit à l'aide des fig. 1 à 7.
La fig. 1 est une élévation, partie en coupe longitudinale, d'une réalisation,donnée à titre d'exemple, de la garniture.
La fig. 2 est un plan de la garniture suivant la fig. 1.
La fig. 3 est une vue schématique montrant le cours des lignes de force lors de l'aimantation à l'aide d'une garniture suivant la fig. 1.
La fig. 4 représente une autre réalisation et une application de la garniture, donnée à titre d'exemple.
La fig. 5 est une coupe transversale d'un autre dispositif d'ai- mants permanents, représenté à titre d'exemple.
La fig. 6 est une élévation latérale de la garniture suivant la fig. 5.
La fig. 7 est un plan d'une garniture conforme à l'invention pla- cée extérieurement en position de fonctionnement.
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en élévation et coupe longitudinale et en plan, une réalisation donnée à titre d'exemple de la garniture caractérisant l'outil d'aimantation selon la présente invention.
La garniture, qui reçoit ici une forme annulaire, est constituée par un support annulaire proprement dit 1 en matière non magnétique, par exemple en laiton, métal léger ou matière synthétique. Deux barres de fer doux 2 et 3 sont encastrées dans le support annulaire 1 et font saillie vers le haut; leur distance le long de la périphérie du support annulaire 1 est adaptée au pas polaire du dispositif d'aimants permanents à aimanter. Les deux barres en fer doux 2 et 3 sont isolées magnétiquement l'une par rapport à l'autre le long de toute leur étendue.
De plus, une culasse en fer doux 4, en forme de segment, est encastrée dans le support annulaire 1 et est dia- métralement opposée aux deux barres de fer doux 2 et 3; l'étendue de cette culasse le-long de la périphérie du support annulaire 1 est également adap- tée à la division polaire du dispositif d'aimants permanents à aimanter.
Cette culasse de fer doux 4 est isolée magnétiquement des barres de fer doux 2 et 3. La hauteur axiale de la culasse en fer doux 4 est déterminée suivant l'étendue axiale des aimants permanents à aimanter et doit correspondre sen- siblement à cette mesure ou la dépasser.
La réalisation de la garniture représentée à titre d'exemple mon- tre les dimensions qui lui sont données pour l'aimantation d'un aimant per- manent annulaire hexapolaire. Le dispositif d'aimants permanents à aimanter est indiqué en traits mixtes aux fig. 1 et 2 pour plus de clarté. Il est constitué par un annueau de fer 5 sur lequel les six aimants permanents 6, 7, 8, 9, 10 et 11 sont fixés en les disposant d'une manière régulière. Tous les aimants permanents sont aimantés dans le sens radial et cela de telle façon que, par exemple, les aimants permanents 6, 8 et 10 présentent un pô- le nord sur le côté dirigé vers la garniture et les aimants permanents 7, 9 et 11 y présentent un pôle sud. La garniture est adaptée à ce pas polaire du dispositif d'aimants permanents et les deux barres en fer doux 2 et 3 sont placées en face des aimants permanents 6 et 7.
D'autre part, la culasse en fer doux 4 de la garniture s'étend du bord de l'aimant permanent 8 au bord de l'aimant permanent 11.
Le cours des lignes de force lors de l'aimantation d'un disposi- tif d'aimants permanents, pris à titre d'exemple, à l'aide d'une garniture suivant les fig. 1 et 2, est indiqué schématiquement en traits mixtes à la fig. 3. Dans ce cas, de façon connue, un système de bobines d'aimants appro- prié, qui est monté à l'extrémité supérieure des barres en fer doux 2 et 3 faisant saillie vers le haut (non représenté aux fig.
1 et 2) qui est par- couru par du courant continu de courte ou de longue durée, produit un flux magnétique dans le trajet de fer fermé constitué par la barre en fer doux 2,
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l'aimant permanent 6, l'anneau de fer 5, l'aimant permanent 7 et la barre de fer doux 3 et, en fait, de même sens que le flux magnétique produit par les aimants permanents 6 et 7. Si le flux magnétique produit par le courant d'ai- mantation est suffisamment fort, les aimants permanents 6 et 7 sont aimentés dans la mesure désirée. Le flux magnétique produit dans l'anneau de fer 5 entre les aimants permanents 6 et 7 ne prendra pas en partie le plus court trajet indiqué en traits mixtes, mais passera dans l'anneau de fer 5 derriè- re les aimants permanents 8 à 11.
Toutefois, dans ce cas, il ne peut se pro- duire aucune influence nuisible sur les aimants permanents 8 à 11, car ceux- ci sont court-circuités magnétiquement par paires par la culasse de fer doux 4. Les flux magnétiques indiqués en traits mixtes entre les aimants permanents 8 à 11 produisent, en outre, une préaimantation de l'anneau de fer 5, dont la résistance magnétique est augmentée de ce fait, ce qui contribue égale- ment à diminuer le flux magnétique indésirable produit par l'aimantation des aimants permanents 2 et 3 et passant par cette partie de l'anneau de fer 5.
Par conséquent, toute action nuisible sur les aimants permanents 8 à 11 est évitée pendant l'aimantation des aimants permanents 6 et 7 par la culasse de fer doux 4.
La garniture de l'outil d'aimantation conforme à la présente in- vention représente un élément de construction de fabrication simple, dont toutes les dimensions peuvent être adaptées sans grande dépense à tous les types usuels de dispositifs d'aimants permanents, que ce soit en utilisant des pièces d'adaptation en fer doux appropriées ou en se procurant dans cha- que cas une garniture particulière pour les divers types. Mais, on peut voir que de telles garnitures, même des conformations les plus diverses, peuvent aussi être rendues appropriées facilement pour être raccordées toujours au même dispositif de bobines pour l'aimantation. Ceci réduit considérablement la durée de mise en place qui est indésirablement grande dans les appareils d'aimantation universels connus jusqu'à présent.
La fig. 4 représente une autre forme de réalisation, donnée à ti- tre d'exemple, de la garniture pour l'outil d'aimantation selon la présente invention, appliquée à l'aimantation d'un rotor à aimants permanents en qua- tre parties d'une dynamo de véhicule. Le dispositif d'aimants permanents est constitué ici par l'axe en fer 12 qui porte les quatre aimants permanents 13, 14, 15 et 16La garniture présente de nouveau deux barres en fer doux isolées magnétiquement l'une de l'autre 17 et 18, qui sont en contact magné- tique étroit avec la paire à aimanter d'aimants permanents 13 et 14. Par contre, les aimants permanents 15 et 16 sont court-circuités magnétiquement par la culasse en fer doux 19 de la garniture.
La conformation particulière de la garniture selon l'invention rend possible d'aimanter par paires, même avec de très petites dimensions spatiales, des rotors d'aimants permanents de ce genre, sans qu'il se produise des réactions nuisibles sur les autres aimants permanents.
L'outil d'aimantation et la garniture conformes à l'invention ne sont pas limités aux réalisations indiquées à titre d'exemples aux fig. 1 à 4, mais sont appropriés à tous dispositifs d'aimants permanents quelconques, de préférence symétriques en rotation. Par exemple, on peut aussi aimanter des dispositifs d'aimants permanents dans lesquels les aimants permanents ne sont pas montés et aimantés en position radiale, mais ont une position tangentielle et une aimantation correspondante dans le sens tangentiel.
Un dispositif d'aimants permanents, par exemple hexapolaire, de ce genre est représenté en coupe transversale à la fig. 5 avec la garniture dans sa posi- tion de fonctionnement; cette garniture est constituée ici également par un anneau 1 en matière non aimantable comportant les barres de fer doux 2 et 3 faisant saillie vers le haut et la culasse de fer doux circulaire 4 (voir fig. 6). Dans la coupe transversale de la fige 5, les mêmes matières sont représentées à chaque fois par les mêmes hachures.
Les aimants permanents 20 à 25 sont disposés ici chaque fois entre les pièces polaires 26 à 31, qui sont en fer doux, et cela de manière que chacune des six pièces polaires 26
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à 31 se place des deux côtés contre un aimant permanent de même polarité, comme cela est indiquépar les flèches N et S. Par conséquent, vus de l'in- térieur du dispositif annulaire d'aimants permanents, des pôles de nom con'- traire sont à chaque fois voisins l'un de l'autre.
Par conséquent, dans le dispositif d'aimants permanents indiqué à la fig. 5, la pièce polaire 31 représente un pôle magnétique sud et la pièce polaire 26 un pôle magnétique nord. Les barres de fer doux 2 et 3 sont placées en contact magnétique étroit avec les pôles d'aimants 31 et 26 et pour l'aimantation de l'aimant permanent 21, les barres de fer doux 2 et 3 produisent par un enroulement excitateur (non représenté) un flux magnéti- que de courte durée ou de plus longue durée qui soutient celui de l'aimant
21, Un effet nuisible de ce fort flux d'aimantation sur les quatre autres aimants permanents 22 à 25 est empêché par la culasse de fer doux 4, qui représente un court-circuit magnétique des pôles d'aimants 27 à 30.
Au cas où une partie notable du flux d'aimantation reviendrait par la pièce polai- re 26, l'aimant permanent 22, la pièce polaire 27, la culasse 4, la pièce polaire 30, l'aimant permanent 20 et la pièce polaire 31, ce flux aurait une action de renforcement et non pas d'affaiblissement sur les aimants perma- nents 22 et 20,comme on peut le voir par les flèches à la fig. 5.
Dans le dispositif d'aimants permanents représenté à titre d'exem- ple à la fig. 5, on a prévu des pièces polaires 26 à 31, qui vont de la fa- ce intérieure de l'anneau jusqu'à sa face extérieure. Ceci n'est naturelle- ment pas nécessaire et l'on peut aussi utiliser des dispositifs dans les- quels les aimants permanents et les pièces polaires en fer doux sont par exemple enfoncés à la presse dans de la matière non magnétique, c'est-à-dire que les aimants ne sont pas du tout accessibles et visibles et que les piè- ces polaires ne le sont que de la face intérieure.
Dans les dispositifs d'aimants permanents comportant des pièces polaires magnétiques accessibles de l'extérieur, il y a aussi la possibilité de constituer la garniture servant à l'aimantation de façon qu'elle renferme extérieurement un dispositif d'aimants permanents tétrapolaire, comme repré- senté à la figo 7.
Pour aimanter un des aimants permanents 32 à 35 disposés à chaque fois entre les pièces polaires 36 à 39, les barres de fer doux, désignées ici par 40 et 41, sont amenées en contact magnétique étroit avec les pièces polaires voisines à chaque fois. La fig. 7 montre la position pour l'aiman- tation de l'aimant permanent 32, selon laquelle les barres de fer doux 40 et 41 sont disposées ici en face des pôles magnétiques 39 et 36, tandis que les deux autres pôles magnétiques 37 et 38 sont court-circuités magnétiquement par la culasse de fer doux 42.Les barres de fer doux 40, 41 sont séparées magnétiquement par de la matière non aimantable 43 sur toute leur étendue l'une par rapport à l'autre et par rapport à la culasse de fer doux 42.
Si on le désire, dans un dispositif suivant la fig. 7, on peut naturellement utiliser en même temps que la garniture représentée, placée à l'extérieur, également une garniture placée à l'intérieur analogue aux fig. 1, 2, 3, 5 et 6 et comportent une division polaire appropriée. Les gar- nitures peuvent aussi être divisées, et, par exemple, seules les barres de fer doux 40, 41 peuvent être appliquées de l'extérieur contre les pièces po- laires 39 et 36, tandis que le court-circuit magnétique des pièces polaires 37 et 38 est effectué par une culasse de fer doux 4, placée à l'intérieur suivant les figo 5 et 6.
Dans les dispositifs d'aimants permanents suivant les fig. 2 et 3, comportant des aimants permanents formant les pièces polai- res, qui sont dirigés radialement, une aimantation peut aussi se faire de l'extérieur suivant la fig. 7, lorsque les aimants permanents s'étendent en direction radiale jusqu'au bord extérieur du dispositif d'aimants permanents.
REVENDICATIONS.
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