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L'invention se rapporte à un transformateur com- prenant un nombre (t) de bobines,dont un nombre (p=t-l) sont connectées en parallèle et forment les'branches parallèles d'une bobine composée à bobinage en couches, dont les couches pos- sèdent des quantités égales de spires,oonsistant en conducteurs d'épaisseurs égales, qui sont introduites dans un nombre (n) de groupes de p couches et qui sont situées dans tous les grou- pes de manières égales par rapport à leurs distances radiales mutuelles;de cette manière chaque groupe contient toutes les branches parallèles.
Un tel bobinage en couches est obtenu si l'on bobine ensemble un paquet 'un notabre de conducteurs égaux posés l' un sur l'autre, correspondant au nombre de branches parallè- les jusqu'à obtenir un nombre de couches multiples, enroulées
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concentriquement l'une autour de l'autre, de spires compo- sées placées l'une à côté de l'autre.Dans un tel bobinage chaque couche multiple consiste alors en un groupe de spires élémentaires qui viennent chacune se placer dans une branche propre de la bobine si l'on raccorde les conducteurs à leurs . extrémités.
Si maintenant on enroule la bobine composée, par rapport au paquet de conducteurs parallèles, de la même manière qu'une bobine avec un conducteur unique, les réactances des branches parallèles montreront en service des différences dues au fait que les branches de la bohine ne sont pas toutes situées spatialement de la même manière dans la bobine.
Par suite de ces différences dans la disposition spatiale,des @ courants compensateurs perturbateurs apparaîtraient dans la bobine composée.-
Pour éviter ces courants compensateurs on a déjà proposé de grouper les spires élémentaires des branches de la bobine composée d'une manière particulière.'
Des exemples de ces manières connues de grouper les spi- res sont donnés dans la figure 1 et dans la figure 2 du dessin,montrant seulement très schématiquement en coupe axiale la moitié de deux bobines A et B concentriques de transfor- mateur.Dans les deux exemples, l'intérieur de chaque groupe de couches élémentaires, un nombre déterminé de spires d'une couche est raccordé avec un nombre égal de spires de chaque autre couche.
Ainsi dans la figure 1, la bobine A est pour- vue de trois branches parallèles qui sont placées en quatre groupes de trois couches.Ainsi, chaque fois un tiers continu d'une couche est'raccordé avec un tiers d'une autre couche et cette dernière partie est à nouveau raccordée avec un tiers de la couche restante.Chaque branche de la bobine'se présente donc dans chacune des trois couches d'un groupe au-dessus
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d'un tiers continu de la hauteur de la bobine.Dans la figure 2 la bobine A consiste en trois groupes de trois cou- ches etle bobinage est réalisé de telle manière que dans chaque groupe chaque branohe se présente d'abord au-dessus d'un sixième de la hauteur de la bobine dans une couche, ensuite au-dessus d'un tiers de cette hauteur dans une autre couche,
ensuite au-dessus d'un tiers de cette hauteur dans /la couche restante et finalement au-dessus d'un sixième de cette hauteur dans la couche citée en premier lieu.
Il est clair que, pour les bobines composées A suivant les figures ]/et 2, chaque branche de cette bobine renferme '', le même flux, et que les réactances considérées seront donc égales.L'inconvénient de ces bobines connues est qu'elles consistent en des parties coaxiales situées à une distance l'une de l'autre et que des raccordements particuliers sont nécessaires entre ces parties.Ces bobines exigent un espace spécial dans le sens axial et les raccordements par- ticuliers présents entre les parties des bobines rendent difficile le bobinage et exigent plus de travail.
L'invention vise à éviter les inconvénients des solutions connues du problème posé et à procurer des bobines composées dont les branches parallèles tout comme pour les bobines connues contiibuent toutes d'une manière égale à la réactance, de manière à ce que les courants compensateurs soient réduits à zéro, mais que,de cette manière, les raccordements entre les couches élémentaires soient uniquement situés aux ex- trémités de la bobine.Ce système simplifiefortement l'éta- blissement de ces raccordements'et permet le bobinage des couches sans Interruption.
Pour le service exact en parallèle des branches paral- lèles,il faut que le bobinage satisfasse à (t-2) équations de la forme suivante:
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1 . ¯¯ =s¯12 ¯ '+xt Z ¯7 (t-l) Zl(S+l) -Zls - -r=2- . ( s+1 ) r sr .. r=s+2 (6+1) iri dans celle-ci t est le nombre total de bobines élémentaires, dont t-1 bobines sont connectées en parallèle,Z une réactance et s et r desnuméros d'ordre possibles à commtion que la bo- bine simple B ait le numéro d'ordre 1 et que,les bobines avec les numéros d'ordre 2,3...t soient connectées en parallèle et forment la bobine composée A.
Z1(s+1) signifie Z13 lorsqu'on choisit par exemple s=2.Ceci représente la réactance du trans- formateur lorsque la bobine 1 est excitée, lorsque la bobine de la branche 3 de la bobine composée est court-circuitée et lorsque les bobines restantes des branches sont laissées ouvertes.Si l'on écrit cette équation pour différents cas, par exemple le cas t=3, dans lequel une bobine simple B (ou 1) et une bobine composée A se présentent avec deux branches parallèles (2,3), le cas t=4 avec une bobine B et une bobine A avec trois bran- ches parallèles (2,3,4), ou le cas t=5 avec une bobine B et une bobine A avec quatre blanches parallèles (2,3,4,5) etc., on obtient les équations:
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t=3 Z12'Z13 t=4 . , 3 ZZ Z12 } -z34-Z2.
3(Z14 Z13-Z24 Z23 t=5 4tZ13'Z12) 234-Z24'Z35'ZZ5 4Z14-Z13-Z24 z23Z5-Z35 v Z15Zl4 -Z25rZ24Z354
Il a été trouvé que tous les bobinages de transformateur de l'espèce décrite satisfont à ces équations, si chaque branche'de la bobine'composée consiste en n couches entières connectées en série; le nombre de groupes est choisi de telle manière par rapport au nombre de branches parallèles'que n est un multiple entier de p ;
les couches de chaque branche sont disposées dans la bobine de telle manière que, par numérotation
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successive des couches du bobinage de 1 jusque et y compris np dans la direotion de la bobine simple, dans chacune des branohes la somme des numéros d'ordre de toutes les premières, deu-
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xiéneµ.....pénultiéme3oouches des groupes présentes dans cette branche est égale à + ! (n-1), 2p +n(n-1) a e orespot . (p-1) "\+ â(n-l)...' . p Î*
Un exemple d'un bobinage de transformateur suivant l'inven- tion est représenté dans la figure 3 du dessin, dans laquelle @ la bobine A consiste en deux branches parallèles,qui sont dis- posées en quatre groupes de deux oduohes. Ainsi, t=3, n=4 et p=2.
La figure 4 montre un schéma simplifiéde la bobine composée A aveo ses raccordements,schéma dans lequel les groupes sont dessinés les uns à coté des autres avec leurs premières couches au-dessus et leurs secondes couches en-dessous.Les couches pos- sèdent les numéros d'ordre 1,2,....8. La somme des numéros d'or- dre'des premières couches d'une branche est 1+7=8 ou 3+5=8,
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ce qui correspond à la condition S + (n-1)= +4 (4-1)=2a-6=8
Le bobinage en couches suivant les figures'3 et 4, par son, caractère symétrique et cyclique,satisfait encore plus aux conditions suivant lesquelles le nombre de groupes de cou- ches de la bobine composée est choisi par rapport au nombre de branches parallèles de manière à ce que la valeur n/2p (n-1) soit ,
un nombre entier,et que les couches de chaque branche soient disposées dans cette bobine de manière à ce que la première, la deuxième....respectivement la dernière couche d'un groupe seprésente 5 fois dans chaque branohe.Dans ce cas, suivant l'invention, dan.. chaque branche la somme des numéros d'ordre de toutes les dernières couches des groupes est égale à n/2(n+1).
Dans le bobinage suivant les figures 3 et 4, la somme des numé- ros d'ordre des deuxièmesoudernières couches d'une branche est donc 2+8=10 ou 4+6=10, ce qui correspond à la condition
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n/2(n+1) = 2/4 (4+1) = 10.En outre - (n-1) =4/4 (4-1)=3 est un nombre entier.Tant les premières couches que les deuxièmes se présentent n/p =4/4=2 fois dans chaque branche.
Les conditions fixées suivant l'invention donnent à l'auteur d'un projet un moyen grâce auquel il peut trouver d'une manière très simple des solutions répondant aux équations générales du problème,à savoir le nombre' de couches que la bobine composée du transformateur doit comporter et de quelle manière ces couches doivent être distribuées au-dessus des branches parallèles de cet- te bobine.
D'autres bobines à caractère symétrique ou cyclique, répon- dant à toutes les conditions fixées plus haut, sont représentées à titre d'exemple dans les figures 5,6,7,8,9,10,11,12,13 d'une manière schématique selon la figure 4.
' Les bobines suivant les figures 5,6 et 7 ont 'toutes huit groupes et deux branches parallèles de sorte que n=8 et p=2.
Dans ce cas également on peut appliquer les mêmes règles.
Les bobines suivant les figures 8 et 9 sont, en ce qui con- cerne les raccordements, l'image inverse l'une de l'autre dans un miroir.A ceci correspond n=6 et p=3.
Les bobines suivant les figures 10 et 11 sont pourvues de neuf groupes de couches et de trois branches parallèles.A'ceci correspond donc n=9 et p=3.Des variantes de ces bobines sont aussi possibles, entre autres des variantes du type à image in- verse dans un miroir.
-Les figures 12-13 donnent des exemples de bobines pour lesquelles n=8 et p=4.En l'occurrence, d'autres moyens de raccor- dement, entre autres des variantes du type à image inverse dans un miroir, et des déplacements cycliques des raccordements sont également possibles.
Il est clair que l'on peut également choisir d'autres valeurs
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pour n et p;plus grandes sont les valeurs de n et p, plus nom- breuses sont les manières différentes de raccordement des couches répondant aux conditions fixées.
Finalement, des bobines asymétriques ou acycliques aveo deux branches parallèles (p=Z) sont possibles,lesquelles satis- font aux conditions principales suivant l'invention, mais pour lesquelles le nombre de groupes (n) est égal à 6,10,14,18 etc. dont pour lesquelles ne sont pas remplies les conditions de sy- métrie suivantes d'après lesquelles - (n-1) ou 4 (n-1) est un nombre entier et d'après lesquelles dans ohacune'des deux bran- ches se présentent autant de premières que de deuxièmes couches de groupes. Des exemples de telles bob ines sont représentés schématiquement dans les figures 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23.
La,bobine suivant la figure 14 a six groupes ( n=6) et deux branches (p=2). Il en résulte que la somme des numéros d'or- dre de toutes les premières ou pénultièmes couches se présentant dans une branche (rangée supérieure dans la figure 14) est égale à 1+3+5+9=18 ou 7+11 le, ce qui correspond à la condition + n/2 n-1) ou (p-1)n/p + n/2 (n-l)= n2 = 36 = 18.
Il n'est pas satisfait à la condition de symétrie qui veut que la somme des numéros d'ordre de toutes les secondes ou dernières couches se présentant dans une branche (rangée inférieure dans la figure 14) soit égale à 2n/p + n/2 (n-1) ou n/2 (n+1).Ceci donnerait donc un total de,21,alors que la'somme des numéros d'ordre des secondes cou- ches d'une branche est 2+4+8+10* 22 et celle des secondes couches de l'autre branche est 8+12=20.
Les bobines suivant les figures 15 à 23 sont toutes des variantes l'une de l'autre.A ceci correspond n=10 et p=2, de sorte que la somme de' toutes les premières couches dans chaque branche sera égale à n/22= 100/2 = 50. On voit aisément que les schémas suivant ces figures répondent à ces conditions. Des
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figures 15 à 23 il ressort que pour des valeurs croissantes de n, le nombre de variantes possibles croit fortement.