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La présente invention concerne les circuits magnétiques triphasés pour appareils électiques à induction tels que les transformateurs et plus particuliè- rement ceux qui utilisent des tôles magnétiques à cristaux orientés.
On a déjà proposé des formes de circuits magnétiques avec les trois noyaux disposés à 1200 avec les culasses en étoile ou en triangle.
Parmi les types à circuit magnétique avec culasse triangulaire on emploie fréquement par exemple le type formé avec trois circuits monophasés roulés, montés ensemble, pour constituer le circuit complet triphasé.
Cependant, ce modo de construction comporte de graves défauts parce que l'impossibilité d'échange facile des flux dans les noyaux et les culasses des cir- cuita monophasés constituants provoque une. augmentation du flux avec un accoisse- ment important des pertes En plus, la proportion d'harmoniques trois dans le
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courant u vicie est fo,-t-c.
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L'invention a ->our tot 1; i : % , - -,:.- 1- . , circuit --'- '.c..;''''':r(,' 1 - - - - -,, - ' - ne comportant pas ces iîico;:v'ai>r,i;:- ##!, :"""':';¯..t::':lt (11') r(: Weiiz elle
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vise plus spécialement la. r2.i-ticn -- ci:.:c..:.:¯-:;; r.;?.tiout,s d:.1';:': 1:.:: a,lü les surfaces dl6ch--M¯-e des flux Cît :'' 1-.:.::: :,:....:.'i.: constituant le noyau et la culasse sont grandes avec réluctru.1C& !t1inin3.
L'invaution a pour objet lA.'1 circuit r.:(J!.5ti'lU'J trliî2.t:>É: Caily4lt:lllt troi;< noyaux et des culasses qui sont r(:1i6c:3 '.m triaujle, outre elles, les dits noyaux et culasses étant formas do 3 t,l.. .:i Cr.'1?n:;8 et Yh^..'.àt?;; A ;;CCS caractérisé par le
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fait que chacun des noyaux est constitua de deux paquets de tôles distincte qui
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forcent entre eux un an::;le dièdre, pc'm p;:r!.'etEre dg r ,liJ-J.' le premier paquet d'un noyau, dans l'ordre de deri 1?C,y IIII:C? au dO';1::ir:JC l' - y"!t du noya1.' suivant, de manière que l'ensemble, des frein nC,r li:
Lx::l3,t';ï 1".::1i,5:; et des culasses qui les relient ÎOrllB trois cadres Sr.:¯,;7.h? ..'.:11t rGC twit,¯;.'.1t7..?.'f¯w>> chaque c.::1.(re ayant ses culasses supérieure et inférieure Í1!bl"lqn.':'ù pd' une ou plusieurs tôles avec les culasses des deux autres CÙ=0 D'autres de- l' invention 1'. sertiront de la description qui en est faite ci-après sveo .-:{"-, ace mu fi,\rî3 du dessin, annexé qui donne, à titre d t exen:.:.Ü-;: non limitatif, une forue do réalisation d'un circuit magnétique
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selon l'invention.
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Les figures 1 à 3 sont de-s y11.: ?r. y::,,-:P0ct:i.Vf:' r:ontra..'1t le Clode d'enche- vêtrement des tôles l.5J.:entai:rc.:; du circuit.- La ficure z est une """0 en coupe d'un noyau, du circuit ffi2.g!l,Stis,':!.C'.
La. figure 5 est un,? ..,,:1(' !;.::.. perspective les diL0- ses sur les noyaux d'un circuit t 1"<1;;:1: +.i .;,1I:Ô> t.:-i .:.'t3(,.
La figure 6 est ure vue en ,r.cr:l::ctivt montrant l'enchevêtrement d-t::3
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un noyau.
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La figure 7 est une vue en ;r.,z-ectivc d'un circuit r:,:J,.7lÓtiq'le triphasé COnfOrrJ.6 à l'invention.
Les figures 1 LI 3 ncntre-nt 1 f a:::';"'.1bla'::;0 d'uno pre:!1i?:rc série de trois tôles 1, 2 et 3 plies à 0 pota- conctitacr t'r¯ circuit t I:',::n6ti'luc Mi triangle avec une ceuxi.^7e série de ticis tt'lo3 i, 5 et 6 ijiii cont di:::p036cs nui- les pre- (M;''!:hl'¯'3 -;h 'j'l11/) mières et se croisent avec -lle-lïroi2r forcer un triangle sonsible-aent équilatéral. Les régions d'échange de flux eatre lac p.:1l'tit::1 ccnctitr''ut le noyau et la culasse sont en 7, 8 et 9. L.-.c }!-..tl(':1 .'' üi:.t'..ti' tiC;I g3.':: .' ' culasse se recou-
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vrent mutuellement en 10, 11 et 12 et formait ainsi des joints à double recouvre- ment. La tôle 13 qui fait partie d'une troisième série, est disposée sur la tôle 7 parallèlement à la tôle 1.
Les tôles étant pliées à un petit rayon de courbure, la longueur do la partie pliée est faible. Il s'ensuit que le pliage peut être fait après le recuit des tôles sans augmentation sensible des pertes totales du circuit.
Le recuit s'effectuera donc sur les tôles plates ce qui est plus inté- ressant. Néanmoins, il y a toujours la possibilité d'effectuer un recuit après pliage des tôles.
Les tôles non représentées sur la figure 3 qui s'ajouteront à celles représentées seront alles aussi disposées de préférence de manière qu'une tôle d'un paquet alterne régulièrement avec une tôle d'un autre paquet. Mais on pourrait aussi disposer les tôles autrement sous la seule condition qu'elles soient enche- vêtrées, c'est-à-dire que deux tôles au moins de chaque paquet comprennent entre elles au moins une tôle de l'autre paquet.
Comme il est représenté à la figure 4, le noyau est constitué par deux groupes de paquets de tôles séparés par une plaque isolante 23, chaque groupe comportant un paquet de tôles 24 qui s'appuie par la tranche des tôles sur la pla- que isolante 23 et des paquets de tôles 25 de plus faible largeur. En 26 est re- présentée une pièce isolante de préférence en bois.
Plusieurs méthodes de réalisation du circuit magnétique triphasé selon l'invention sont possibles, les figures 5, 6 et 7 illustrent, à titre d'exemple, trois de ces méthodes.
La figure 5 représente le montage d'un circuit magnétique triphasé à l'aide de tôles pliées en forme de L. On enchevêtre d'abord les tôles des culasses inférieures en laissant les culasses supérieures dans le prolongement du noyau.
On place ensuite les bobines 14, 15 et 16 sur les noyaux et finalement on replie les tôles de la culasse supérieure en réalisant leur enchevêtrement, les t8les étant rabattues dans un plan perpendiculaire à l'axe du noyau.
La figure 6 représente le montage d'un circuit magnétique triphasé à l'aide de tôles pliées à l'avance en forme d'U. Le circuit est monté avec en- chevêtrement des tôles dans les noyaux. Les tôles supérieures 27 29, 31 sont en- chevêtrées avec les tôles inférieures 28, 30, 32.
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La filtre 7 représente é,;. 1::.¯-ît 1-. ¯or.iwïe d'rxt circidt r a:ayze triphasé à l'aide de t$len plié-aj \ l"'.v<':.::c c. f-:>1".::::) ;3."J s.cis avec enchevêtraient dans les culasses. On nonbo ::i:...':cnt c1.¯,.r noyu ['7;; la partie des culassec correspondantes. Fuis on 'bobine les enroulïnonts directement sur lec no:L, : eN trois parties du circuit sont ensuite assemblées par enchevêtreront des culasses.
C'est-à-dire . 17 avec 18, 19 avec 20 et21 avec 22 pour les culasses supérieures '
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et de la -itne manière pour les culasses inférieures. On obtient finaleraent un circuit nagnétique triphasé avec montage en triangle cosrr.3 celui de la figure 7.
Les noyaux sont ainsi czn:3ti-b:t:,r pnr deux palets de tôles disposés pa- rallèlement et entourés par les bobines des enroulera ente les tôles des deux pa- quets présentent une arête commune qui forme entrefer sur touts la hauteur du noyau.
Les tôles de deux paquets d'un même noyau sont disposées sensiblement suivant un angle de 120 .
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Dans un circuit magnétique réalisé confonaéraont à l'invention, chaque culasse inférieure et supérieure rev6t la forse d'un triangle. Dans le cas des modes de réalisation illustras ce triangle est d'ailleurs équilatéral ce qui pré- sente divers avantages coimus, cars on peut donner éventuellement aux culasses la forme d'un triangle quelconque.
Les régions d' échange de flux entre les trois branches du circuit ma-
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gnétique sont disposées aux excrr5;:itér; de c:.¯iue noyau aux endroits ou les tôles se croisent, c'est-à-dire à. la limite des noyaux et des culasses. Cette disposi- tion présente l'avantage de procurer de grandes surfaces d'échange de flux avec une faible réluctance.
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RE73:'mATION3 1) Circuit magnétique triphasé conportant trois noyaux et des culasses qui sont reliées en triangle, entre elles, les dits noyaux et culasses étant for-
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més de tales empilées et lcl1v;;rc:::, c -'1ct:::'':Í:.''4:;:ar le fait que chacun des noyaux est constitué de deux paquets de t$1 ts distincts qui fú:r:ns-nt entre eux un angle dièdre, pour permettre de relier If' fr#ier l':J.<;11t!t d'un noyau, dans l'ordre de succession des noyaux, au d'¯1;;i7'nr:
paquet du noyau suivant, de panière que l' en- semble des trois noyaux ainsi reli's et (ka r.ui::... . f1.UÍ les relient forme trois
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cadres sensiblement rectangulaires, chaque cadre ayant ses culasses supérieure et inférieure imbriquées par une ou plusieurs têles avec les culasses des deuxautres cadras.
2) Circuit magnétique suivant 1) caractérisé par le faitque les coins du circuit magnétique sont constitues par des tôles continues convenablement pliées à l'endroit des coins.
3) Circuit magnétique suivant 2) caractérisé par le fait que chacun des noyaux comporte des tôles qui, après pliage à un coin du circuit magnétique se prolongent dans la culasse à laquelle elles aboutissent.
4 Circuit magnétique suivant 2) caractérise par le fait que chacune des culasses comporte des tôles, qui,'aprèsplage à un coin du circuit magnétique, se prolongent dans le noyau .auquel elles aboutissent.
5) Circuit magnétique suivant :3) ou 4) caractérisé par le fait qu'il comporte des tôles en forme d'équerre.
6) Circuit maléfique suivante) ou 4) caractérisé par le fait qu'il comporte des tôles en foras d'U.
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The present invention relates to three-phase magnetic circuits for electrical induction devices such as transformers and more particularly to those which use crystal-oriented magnetic sheets.
Forms of magnetic circuits have already been proposed with the three cores arranged at 1200 with the yokes in a star or delta.
Among the types with a magnetic circuit with a triangular yoke, the type formed with three rolled single-phase circuits, assembled together, to constitute the complete three-phase circuit, is frequently used, for example.
However, this method of construction has serious faults because the impossibility of easy exchange of fluxes in the cores and yokes of the constituent single-phase circuits causes one. increase in flux with significant acceleration of losses In addition, the proportion of third harmonics in the
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current u vitiated is fo, -t-c.
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The invention has -> our tot 1; i:%, - -,: .- 1-. , circuit --'- '.c ..;' '' '': r (, '1 - - - - - ,, -' - not including these iîico;: v'ai> r, i;: - ## !,: "" "':'; ¯..t :: ': lt (11') r (: Weiiz she
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is more specifically aimed at. r2.i-ticn - ci:.: c ..:.: ¯ -: ;; r.;?. tiout, sd: .1 ';:': 1:. :: a, lü surfaces dl6ch - M¯-e of flows Cite: '' 1 -.:. ::::,: ....:. 'i .: constituting the core and the yoke are large with reluctru.1C &! t1inin3.
The object of the precaution is lA.'1 circuit r.:(J!.5ti'lU'J trliî2.t:> É: Caily4lt: lllt troi; <cores and yokes which are r (: 1i6c: 3 '. m triaujle, besides them, the said cores and yokes being formas do 3 t, l ...: i Cr.'1? n:; 8 and Yh ^ .. '. àt? ;; A ;; CCS characterized by the
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fact that each of the cores is made up of two separate bundles of sheets which
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force them one year ::; the dihedral, pc'm p;: r!. 'etEre dg r, liJ-J.' the first package of a nucleus, in the order of deri 1? C, y IIII: C? au dO '; 1 :: ir: JC l' - y "! t du noya1. ' following, so that the set of brakes nC, r li:
Lx :: l3, t '; ï 1 ". :: 1i, 5 :; and yokes which connect them ÎOrllB three frames Sr.:¯,;7.h? ..' .: 11t rGC twit, ¯ ;. '.1t7 ..?.' F¯w >> each c.::1.(re having its upper and lower yokes Í1! Bl "lqn. ':' Ù pd 'one or more plates with the heads of the other two CÙ = 0 Others of the invention 1 '. Will use the description which is given hereinafter sveo .-: {"-, ace mu fi, \ rî3 of the accompanying drawing which gives, by way of exen :.:. Ü- ;: non-limiting, a forue of realization of a magnetic circuit
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according to the invention.
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Figures 1 to 3 are from-s y11 .:? R. y :: ,, -: P0ct: i.Vf: 'r: ontra ..' 1t the Clode of sheet entanglement l.5J.:entai:rc.:; of the circuit.- The ficure z is a "" "0 in section of a core, of the circuit ffi2.g! l, Stis, ':!. C'.
Figure 5 is a? .. ,,: 1 ('!;. :: .. perspective the diL0- s on the kernels of a circuit t 1 "<1 ;;: 1: + .i.;, 1I: Ô> t .: -i.:. 't3 (,.
Figure 6 is viewed in, r.cr: l :: ctivt showing the entanglement d-t :: 3
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a core.
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Figure 7 is a view in; r., Z-ectivc of a circuit r:,: J, .7lÓtiq'le three-phase COnfOrrJ.6 to the invention.
Figures 1 LI 3 ncntre-nt 1 fa ::: '; "'. 1bla '::; 0 uno pre:! 1i?: Rc series of three sheets 1, 2 and 3 folded to 0 pota- conctitacr t 'r¯ circuit t I:', :: n6ti'luc Mi triangle with one thosei. ^ 7th series of ticis tt'lo3 i, 5 and 6 ijiii cont di ::: p036cs nui- les pre- (M; '' !: hl'¯'3 -; h 'J'l11 /) mieres and intersect with -lle-lïroi2r to force an equilateral sound triangle. The regions of flux exchange should be lake p.:1l'tit :: 1 ccnctitr''ut the core and the yoke are in 7, 8 and 9. L .-. C}! - .. tl (': 1.' 'Üi: .t' .. ti 'tiC; I g3. '::.' 'cylinder head overlaps
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mutually bent at 10, 11 and 12 and thus formed double overlap joints. The sheet 13 which is part of a third series, is arranged on the sheet 7 parallel to the sheet 1.
Since the sheets are bent to a small radius of curvature, the length of the bent portion is small. It follows that the bending can be done after the annealing of the sheets without appreciable increase in the total losses of the circuit.
The annealing will therefore be carried out on the flat sheets, which is more interesting. However, there is always the possibility of carrying out annealing after bending the sheets.
The sheets not shown in FIG. 3 which will be added to those shown will also preferably be arranged so that a sheet of one package alternates regularly with a sheet of another package. But it would also be possible to arrange the sheets otherwise under the sole condition that they are entangled, that is to say that at least two sheets of each package include between them at least one sheet of the other package.
As shown in FIG. 4, the core is formed by two groups of bundles of sheets separated by an insulating plate 23, each group comprising a bundle of sheets 24 which rests by the edge of the sheets on the insulating plate. 23 and 25 smaller width sheet packets. At 26 is shown an insulating part, preferably of wood.
Several methods of making the three-phase magnetic circuit according to the invention are possible, FIGS. 5, 6 and 7 illustrate, by way of example, three of these methods.
FIG. 5 represents the assembly of a three-phase magnetic circuit using sheets folded in the shape of an L. The sheets of the lower yokes are first entangled, leaving the upper yokes in the extension of the core.
The coils 14, 15 and 16 are then placed on the cores and finally the sheets of the upper yoke are folded over by making their entanglement, the t8les being folded down in a plane perpendicular to the axis of the core.
FIG. 6 shows the assembly of a three-phase magnetic circuit using sheets bent in advance in the form of a U. The circuit is mounted with overlapping sheets in the cores. The upper plates 27 29, 31 are interlocked with the lower plates 28, 30, 32.
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The filter 7 represents é,;. 1 ::. ¯-ît 1-. ¯or.iwïe d'rxt circidt ra: ayze three-phase using t $ len plié-aj \ l "'. V <':. :: c c. F -:> 1". ::: :) ; 3. "J s.cis with entangled in the yokes. On nonbo :: i: ... ': cnt c1.¯, .r noyu [' 7 ;; the part of the corresponding yokesec. Flee on 'coil the windings directly on lec no: L,: eN three parts of the circuit are then assembled by entangled cylinder heads.
That is to say . 17 with 18, 19 with 20 and 21 with 22 for upper cylinder heads'
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and in the same way for the lower cylinder heads. A three-phase nagnetic circuit is finally obtained with a delta connection cosrr. 3 that of figure 7.
The cores are thus czn: 3ti-b: t:, r pnr two sheet metal pallets arranged parallel and surrounded by the coils of winding between the sheets of the two packages have a common edge which forms an air gap over the entire height of the core.
The sheets of two packages of the same core are arranged substantially at an angle of 120.
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In a magnetic circuit produced according to the invention, each lower and upper yoke has the force of a triangle. In the case of the illustrated embodiments, this triangle is moreover equilateral, which presents various coimus advantages, since the yokes can optionally be given the shape of any triangle.
The flux exchange regions between the three branches of the ma- circuit
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genetics are arranged at excrr5;: iter; of c: .¯iue core at the places where the sheets cross, that is to say at. the limit of cores and cylinder heads. This arrangement has the advantage of providing large flux exchange surfaces with low reluctance.
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RE73: 'mATION3 1) Three-phase magnetic circuit comprising three cores and yokes which are connected in delta between them, the said cores and yokes being formed.
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stacked tales and lcl1v ;; rc :::, c -'1ct ::: '': Í:. '' 4:;: ar the fact that each of the kernels is made up of two distinct packages of t $ 1 ts which fú: r: ns-nt between them a dihedral angle, to allow to connect If 'fr # ier l': J. <; 11t! t of a nucleus, in the order of succession of nuclei, to ¯ 1 ;; i7'nr:
package of the following kernel, so that the set of the three kernels thus connected and (ka r.ui :: .... f1.UÍ connect them form three
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substantially rectangular frames, each frame having its upper and lower yokes nested by one or more plates with the yokes of the two other frames.
2) Magnetic circuit according to 1) characterized in that the corners of the magnetic circuit are formed by continuous sheets suitably bent at the location of the corners.
3) Magnetic circuit according to 2) characterized in that each of the cores comprises sheets which, after bending at a corner of the magnetic circuit, extend into the yoke at which they end.
4 Magnetic circuit according to 2) characterized in that each of the yokes comprises sheets, which, after a corner of the magnetic circuit, extend into the core .auquel they end.
5) The following magnetic circuit: 3) or 4) characterized by the fact that it comprises plates in the form of a square.
6) Next evil circuit) or 4) characterized by the fact that it has U-shaped sheets.