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PERFECTIONNEMENTS AUX CIRCUITS MAGNETIQUES FEUILLETES.
L'invention concerne des appareils électriques à induction et des circuits magnétiques feuilletés pour ces appareils.
Dans de tels appareils, il est fréquemment désirable d'établir un noyau comportant un conduit de refroidissement sous la forme d'une fente perpendiculaire aux plans des tôles et qui s'étend.d'une extrémité à l'autre d' une branche avec enroulement.
Le procédé usuel pour établir une telle fente est de former une fente dans des feuillets magnétiques de la pleine largeur demandée.
Un tel procédé cependant est coûteux et entraîne normalement une perte de la matière enlevée pour former la fente. De plus, dans le cas de certaines matières magnétiques, il y a une limite, due à des considérations commerciales, pour la largeur de matière qui peut être obtenue.
On a proposé une construction de circuit magnétique dans laquelle le circuit complet est en deux parties indépendantes écartées l'une de l' autre, chaque partie formant un circuit magnétique séparé. Une telle construction n'est cependant pas satisfaisante, car les parties du circuit magnétique doivent être supportées séparément et elle ne peut pas être appliquée avec satisfaction à un circuit magnétique polyphasé, puisque dans une branche donnée avec enroulement il y aura deux flux qui ne seront pas en phase l'un avec l'autre.
Selon la présente invention, un circuit magnétique pour un transformateur ou autre appareil statique à induction comporte un empilage de feuillets comprenant au moins une branche avec enroulement ayant un conduit de refroidissement qui s'étend à travers elle perpendiculairement aux plans des feuillets et un chemin de retour pour le flux dans la dite branche, cette branche comprenant deux jeux de feuillets écartés l'un de l'au-
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tre pour former le dit conduit et les feuillets de chacun de ces jeux étant imbriqués avec le dit chemin de retour pour former avec lui un ensem- ble magnétique.
On décrira ci-après l'invention en référence au dessin annexé dans lequel : la figure 1A est une élévation d'un groupe de feuillets faisant partie du circuit magnétique d'un transformateur triphasé à cinq-branches; la figure IB est une élévation d'un autre groupe de feuillets du même circuit magnétique; les figures 2A et 2B sont des vues analogues d'une disposition destinée à être utilisée avec une matière magnétique ayant une direction pré- férée d'aimantation; et les figures 3A et 3B sont des élévations de deux groupes de feuil- lets pour un transformateur monophasé ayant une seule branche à enroulement et deux branches extrêmes de retour, montrant l'application de l'invention à un circuit magnétique monophasé à trois colonnes dont un seul noyau et deux culasses de retour.
Au dessin, les chiffres de référence dans chaque paire de figures sont suivis par des lettres suff@xes se référant aux élé- ments d'un groupe de feuillets, les éléments qui ont la même lettre suffixe étant identiques.
Si on se réfère maintenant à la.figure lA, on voit qu'un groupe de feuillets est disposé pour faire partie d'un circuit magnétique tripha- sé à cinq branches pour un transformateur qui devra avoir trois branches à enroulements et deux branches de retour de flux toutes réunies par des culasses supérieure et inférieure. Les feuillets lA et 2a sont disposées parallèlement mais décalés longitudinalement d'une distance égale à la Iar- geur de la culasse et ces deux jeux sont séparés l'un de l'autre par une distance égale à la largeur du conduit de refroidissement désiré. Les feuil- lets 1A et 2a forment ainsi une partie d'une branche à enroulement ayant un conduit de refroidissement qui s'étend d'une extrémité à l'autre de la branche. De même, les feuillets 3a-4a et 5a-6a font partie respecti- vement de eaux autres branches à enroulements.
Les feuillets 1a, 3a et 5a sont reliés ensemble magnétiquement à une extrémité par les feuillets 7c et 8c et les feuillets 2a, 4a et 6.il sont reliés ensemble à une extrémité par les feuillets 9c et 10c. Les branches de retour de flux sont formées par les feuillets 11a et 12a. Les feuillets 11a sont reliés magnétiquement à une extrémité aux feuillets 1a par les feuillets 13b et à l'autre extré- mité aux feuillets 2a par les feuillets 14d. De même, les feuillets 12a sont reliés a une extrémité aux feuillets 6a par les feuillets 15b et à l' autre extrémité aux feuillets 5a par les feuillets 16d.
Afin de réaliser un assemblage complètement imbriqué, on peut disposer ane autre couche ou un groupe de couches de façon que les joints en bout entre les feuilles respectifs se trouvent à des positions différen- tes et à la figure 1B, on a représenté à un autre groupe de feuillets qui soin disposés de la même façon les uns par rapport aux autres mais dont les positions sont changées, les feuillets correspondant à ceux indiqués à la figure lA étant indiqués par les mêmes chiffres de référence. On -voit que, quand ces deux groupes de feuillets sont superposés, ceux de la figure 1B viennent occuper les positions indiquées en 'traits interrompus à la figure lA.
La disposition représentée aux figures 2A et 2B est tout à fait analogue à celle des figures lA et 1B et on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour les parties correspondantes. Dans cette disposition cepen- dant, une extrémité de chacun des feuillets 1a, 2a, 3a, 4a, 5a et 6a qui constituent les branches a enroulements est coupée obliquement, comme le sont aussi les extrémités associées des feuillets 16d, 8c, 7c, 14d, 9c et 10c. De cette façon , on évite en partie l'écoulement de flux perpendiculai-
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rement à la direction de l'orientation des grains.
Si on le désire, d'autres groupes de feuillets peuvent avoir leurs extrémités coupées obliquement en sens contraire et on comprendra qu'un joint oblique peut être fait à chaque extrémité de chacun des feuillets la, 2a, 3a, 4a, 5a et 6a.
Si on se réfère maintenant à la figure 3A, on voit qu'un groupe de feuillets est disposé pour faire partie d'un circuit magnétique monophasé à une seule branche à enroulement pour un transformateur qui est destiné à comporter une branche à enroulement et deux branches de retour de flux toutes reliées par des culasses supérieure et inférieure. Les feuillets 1a et 2a sont disposés parallèlement, mais décalés longitudinalement à une distance égale à la largeur de la culasse et sont séparés l'un de l'autre par une distance égale à la largeur du conduit de refroidissement désireLes feuillets la .¯ et 2a font ainsi partie d'une branche à enroulement ayant un conduit de refroidissement qui s'étend d'une extrémité à l'autre de la branche.
Les feuillets 3a et 4a font chacun partie de deux branches de retour de flux respectivement et sont reliés magnétiquement aux feuillets 5c-6b et 7b-8c. Comme dans le cas des figures 1B et 2B, la figure 3B montre une disposition différente des mêmes éléments pour assurer un assemblage complètement imbriqué et les mêmes chiffres de référence ont été uti- lisés pour indiquer des feuillets identiques.
On voit qu'avec les dispositions décrites, on peut réaliser un conduit de refroidissement au milieu de chaque branche à enroulement en utilisant des feuillets dont la largeur est approximativement égale à la moitié de celle qui serait nécessaire pour un noyau qu'on obtiendrait en faisant une fente dans des feuillets de la pleine largeur de la branche.
On remarquera que, dans les exemples représentés ci-dessus, les noyaux peuvent être étagés selon la pratique usuelle pour établir des branches à enroulement d'une section tranversale approximativement circulaire.
L'invention peut aussi être appliquée, par exemple, à un circuit magnétique triphasé à trois branches et à un circuit magnétique monophasé à deux branches mais', dans ces cas, les culasses devront présenter une section transversale approximativement égale à la section transversale totale de chaque branche à enroulement. Dans la plupart des cas, cela nécessitera l'emploi pour les culasses de feuillets plus larges que pour les branches à enroulements maisdans le cas de cette application de l'invention, il subsistera cet avantage qu'on évitera la perte de matière résultant de la formation de fentes dans un feuilletage de pleine largeur.
L'invention est particulièrement avantageuse dans le cas de transformateurs et autres appareils à induction comportant un circuit magnétique er. acier ou autre matière à grains orientés ayant une direction préférée d'aimantation. Un tel acier est produit actuellement par un procédé de laminage à froid comportant un grand nombre d'opérations successives,de laminage. Cette matière est ainsi faite dans ce qu'on peut appeler les dimensions populaires et une largeur de 75 cm parait être le maximum:actuel. La fabrication en cette matière d'un transformateur ayant une largeur maximum de branche de plus de 75 cm nécessiterait l'établissement d'un appareillage de laminage spécial et le coût serait prohibitif.
L'invention permet cependant, avec une matière ayant une largeur de 75 cm, de fabriquer des transformateurs ayant une largeur de branche de 150 cm si on le désire.
Dans le cas de matière magnétique ayant une direction préférée d'aimantation, un autre avantage de l'invention consiste en ce que l'écart de la direction du flux par rapport à la direction d'orientation dans la matière à la jonction d'une branche avec une culasse ou au voisinage se trouve réduit.
REVENDICATIONS.
1. Un circuit magnétique pour un transformateur ou autre appa-
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reil statique à induction comportant un empilage de feuillets qui comprend au moins une branche à enroulement ayant un conduit de refroidissement s' étendant sur toute sa longueur et à travers elle perpendiculairement aux plans des feuillets et un chemin de retour @our le flux dans cette branche, celle-ci comprenant deux jeux de feuillets écartés l'un de l'autre pour former le dit conduit et les feuillets de chacun de ces jeux étant imbriqués avec le dit chemin de retour pour former avec lui un ensemble magnétique.