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NOYAU MAGNETIQUE FEUILLETE.
Lettre rectificative jointe pour valoir comme de droit, à la date du 20/12/1957 : Page 4, ligne 16, au lieu de "figures 2 à 5", il faut lire : "figures 2 à 6".
Ligne 18, au lieu de "figures 6 à 8", il faut lire : "figures 7 à 9".
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La présente invention est relative à un noyau magné- tique feuilleté destiné à des applications particulièrement diffi- ciles, par exemple pour des transducteurs (amplificateurs magnéti- ques). Dans de tels cas, il est important que la réluctance du no- yau soit aussi faible que possible et que la courbe d'aimantation présente un coude aussi aigu. que possible. Pour ces raisons, le noyau doit être disposé de telle sorte qu'une saturation locale ne puisse pas survenir. Ces propriétés peuvent être obtenues soit au moyen de noyaux annulaires fermés, soit avec des noyaux fabriqués
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à partir de tôles de branches ou de carcasse droites disposées de telle sorte qu'elles forment des joints à chevauchement ou re- couvrement entre elles.
Ces deux types rendent évidemment possible l'utilisation de matière magnétique à grain orienté.
La matière de noyau est bien utilisée dans-des noyaux bobinés et il est possible d'obtenir un coefficient d'encom- brement du fer.de pratiquement 100 dans les parties de branches aussi bien que dans les parties de carcasse. Des difficultés consi- dérables se présentent toutefois lorsqu'on applique les enroulements sur de tels noyaux. Des noyaux feuilletés ne peuvent pas donner, sans dispositions spéciales, un coefficient d'encombrement supé- rieur à 50% dans les branches du noyau, mais de tels noyaux sont avantageux parce qu'il est facile d'y appliquer les enroulements.
La méthode courante pour obtenir un coefficient d'encombrement.su- périeur à 50% dans les branches consiste à fabriquer le noyau avec une largeur de carcasse qui est le double de la largeur des branches, ce qui rend possible le passage du flux magnétique de deux tôles de branches vers chaque moitié d'une tôle de carcasse intermédiaire et de cette façon le coefficient d'encombrement dans les branches sera de 67 %.
Toutefois, une double largeur de carcasse serait peu adaptée pour des noyaux magnétiques de grandes dimensions et la présente invention est relative à un noyau magnétique ayant une simple largeur de carcasse, tout en permettant cependant un coef- ficient d'encombrement supérieur¯à 50% dans les branches. La ca- ractéristique principale de l'invention réside en ce que.toutes les tôles des branches et de la carcasse forment, par paires, des joints à recouvrement ayant une forme pratiquement triangulaire, un tel noyau satisfaisant l'exigeance principale que le flux ne devra pas passer par des joints d'about.
L'invention évite que toute partie du noyau ne de- vienne saturée avant les branches, quel que soit le genre de matiè-' re utilisée pour sa fabrication. Ce résultat est.obtenu en dispo-
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sant chaque tôle de branche de façon à former un joint à recouvre- ment avec une tôle de culasse correspondante. La surface de joint est nettement plus grande que la surface de la section d'une tôle de branche ou de culasse. Il est généralement vrai que plus grande est la largeur d'une tôle de branche ou de carcasse par rapport à l'épaisseur de ces tôles et plus faibles sont les entrefers qui, dans les joints à recouvrement, influenceront la réluctance du noyau.
En fabriquant le noyau à partir de tôles rectangulaires, il est possible d'utiliser une matière à gràin orienté de première qua- lité et de faire en même temps usage d'enroulements préalablement bobinés.
Avec les conditions suivant la présente invention, un avantage réside en ce que toute la surface .de contact carrée ou rectangulaire disponible entre une tôle de branche et une tôle de culasse n'est pas utilisée pour former le joint à recouvrement, mais que la surface du joint est essentiellement triangulaire et ceci offre l'avantage que deux paires de tôles de branches et de culasse formant joints peuvent être disposées de telle sorte que la tôle de branche d'une paire sera située dans la même couche que la tôle de culasse de l'autre paire. Les surfaces de joint trian- gulaire des deux pairès formeront conjointement la surface de con- tact totale disponible mentionnée ci-avant. L'on obtient en appa- rence alors un joint d'about entre deux tôles, dont les extrémités sont découpées en oblique.
Il faut toutefois remarquer que ce joint d'about ne transmettra jamais de flux. Du point de vue de la fabrication aussi bien que celui du fonctionnement, il est parti- culièrement approprié que les extrémités des tôles se trouvant dans la même couche soient découpées suivant une ligne droite et que les tôles forment un joint à recouvrement le long de cette li- gne. En principe, cette ligne ne doit pas être droite mais peut avoir toute forme arbitraire. Le joint d'about doit avoir une di- rection générale du coin extérieur vers le coin intérieur du noyau préparé.
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Il est normalement suffisant que les tôles de bran- che et de carcasse ait la même largeur et, dans ce cas, certaines des tôles devront être découpées suivant une ligne à 45 . Il peut être nécessaire que les tôles de carcasse ait une largeur légère- ment supérieure à celles des tôles de branche, de telle sorte que les carcasses seront saturées par un flux supérieur à celui des branches. Dans de tels cas, les découpes des tôles peuvent soit se faire suivant une ligne s'écartant de 45 , cas où la surface de contact totale du coin de noyau sera rectangulaire ou l'on peut utiliser des découpages à 45 , cas dans lequel la surface de con- tact sera carrée.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre non limi- tatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue de principe de l'empilage des tôles de culasse et de branche.
Les figures 2 à 5 représentent diverses façons de découper certaines tôles.
Les figures 6 à 8 représentent des noyaux montés suivant l'invention.
La figure 1 représente deux paires de tôles de car- casse et de branche. L'on peut supposer que 1 désigne une tôle de carcasse qui est en contact de recouvrement avec une tôle de bran- che 2 et que 3 désigne une autre tôle de carcasse qui se trouve en contact de recouvrement avec une tôle de branche 4. Dans les deux paires, l'une des tôles est découpée obliquement. Dans la première paire, la tôle de carcasse 1 est découpée suivant une ligne droite coincidant avec la ligne en pointillé 5 de la tôle de branche 2, dans l'autre paire, la tôle de branche 4 est découpée suivant une ligne droite coincidant avec la ligne en pointillé 6 de la tôle de carcasse 3. Chaque paire de tôles aura ainsi des joints à recouvre- ment triangulaires.
Par suite des découpages en oblique de deux des tôles, il sera possible d'assembler les deux paires d'une fa-
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çon telle que la tôle de culasse 1 et la tôle de branche 4 soient situées dans la même couche et que leurs extrémités découpées en oblique forment des joints d'about entre elles.
Pour autant que les joints à recouvrement 'aient une dimension suffisante pour transmettre le flux magnétique entre les branches et les culasses, la réluctance du noyau ne sera pas accrue.
Il est ainsi évident que le joint d'about apparent ne transmettra aucun flux.
A la-figure 2, l'un des coins du noyau est représen- . té, avec la tôle de branche 7 ayant la même largeur que la tôle de carcasse 8. Uette dernière tôle est découpée en oblique dans le coin représenté et la ligne de coupe 9 divise la surface de contact carrée suivant une ligne à 45 . L'on a représenté à la figure 3 que la ligne de coupe 10 ne doit pas nécessairement être une ligne droite. Elle peut être ondulée comme représenté dans cette figure ou elle peut avoir une forme dentelée ou courbe ou tout autre for- me arbitraire.
Toutefois, une condition consiste en ce que la li- gne de coupe s'étende essentiellement entre les coins extérieurs et intérieurs du noyau, de telle sorte qu'il y ait une chance pour que chaque,bande longitudinale 7', 7"... d'une tôle rencontre une bande longitudinale 8', 8"... de la tôle qui lui est associée dans le joint d'about.
Les figures 4 à 6 représentent trois façons diffé- rentes de découper les tôles lorsque la largeur des tôles de car- casse 11 est supérieure à la largeur des tôles de branche 7.
La surface de contact totale sera rectangulaire (a x b) et, suivant la figure 4, la ligne de coupe 12 peut s'étendre en diagonale, cas dans lequel l'angle de coupe est différent de 45 .
Le découpage à 45 pourrait également être obtenu s'étendant du coin intérieur du'noyau préparé ( ligne 13 à la figure 5) ou à par- tir de son coin extérieur (ligne 14 à la figure 6). Les différen- tes formes des figures 7 à 9 diffèrent entre elles en ce'qu'on a utilisé un certain nombre de tôles de différentes formes. A la fi-
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gure 7, l'on utilise quatre tôlés différentes, à la figure 8 trois tôles différentes et à la figure 9 deux tôles différentes seulement.
A la figure 7, les tôles 15 et 16 représentent des tôles de culasse situées dans la même couche. La couche sous-jacen- te comprend un cadre composé de tôles de culasse 17, 18 et de tôles de branche 19, 20'. Les tôles de branche et de culasse dans le ca- dre forment des joints d'about entre elles. La couche suivante com- prend deux tôles de branche 2011, 21. La quatrième couche comprend est deux tôles de culasse 22, 23 et un autre cadre/situé dans la couche suivante, formée par des tôles de culasse 24, 25 et des tôles de branche 26, 27. La couche de fond de cette figure présente deux tôles de branche 28, 29. De cette façon, le noyau est assemblé jusqu'à ce que l'épaisseur désirée soit obtenue.
En utilisant le principe représenté à la figure 1 dans chaque coin, l'on obtiendra un noyau ayant un coefficient d'en. combrement de fer de 67% dans les branches. La tôle de culasse 15 forme ainsi un joint à recouvrement avec une tôle de branche 19 et la tôle de culasse 17, se trouvant dans la même couche que la tôle de branche 19,forme un joint à recouvrement avec la tôle de branche 20". Dans ce cas, des tôles de culasse 15 et 22 sont utilisées, dont les deux extrémités sont découpées essentiellement à angle droit et l'on utilise des tôles de culasse 17, 24 pour les deux extrémités découpées en oblique. Les tôles de branche 20" et 28, 19 et 26, respectivement, sont découpées d'une façon correspondan- te.
L'on a représenté à la figure 8 le principe d'empi- lage d'un noyau dont toutes les tôles de branche ont la même forme, les tôles de culasse étant encore de deux types différents. L'une des extrémités des tôles de branche est découpée à angle droit et l'autre extrémité est découpée en oblique. Un élément du noyau est constitué par une tôle de culasse dans une couche, des tôles de branche 31,32 en joint d'about avec une tôle de culasse 33 dans la
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couche sous-jacente, des tôles de branches 34, 35en joint d'about avec la tôle de culasse 36 dans la couche suivante, les tôles de culasse 33 et 36 faisant partie de culasses opposées et finalement la tôle de culasse 37 dans une couche suivante.
Un autre élément du noyau est représenté, comprenant une tôle de culasse 38 dans la même couche que la tôle de culasse 37, les tôles 39,40, 41 dans la couche suivante et les tôles 42, 43, 44 dans la couche sous- il jace@@e et/ est achevé par une tôle de culasse 45 dans une couche ultérieure. Le coefficient d'encombrement sera également dans ce cas de 67 %.
A la figure 9 un seul type de tôle de culasse et un seul type de tôle de branche sont utilisés. Les deux types de tôles sont découpés à angle droit à une extrémité et en oblique à l'autre extrémité. Les extrémités découpées en oblique d'une tôle de branche (46, 48)et d'une tôle de culasse (47, 49 respectivement) forment un joint d'about entre elles, le noyau étant assemblé d'une façon telle que ledit joint d'about dans deux couches adjacentes est déplacé vers le coin suivant du-noyau. Les extrémités de deux tôles de branche ou de culasse, découpées à angle droit, sont tournées dans des directions différentes (46, 48,ou 49,50).
Dans la couche supérieure, le joint'',.d'about 51 est situé au coin @ @ de gauche le plus proche du noyau, dans la couche suivante le joint d'about 52 est situé dans le coin de gauche le plus éloigné, dans la couche suivante le joint d'about-53 est situé dans le coin de droite le plus éloigné et ainsi de suite. Lorsque le noyau est com- primé ensemble, trois couches comprendront deux tôles de branche ou de culasse et le coefficient d'encombrement de fer du noyau com= plet sera de 67 %.
S'il est possible, sans inconvénients, d'admettre une double largeur de culasse, le principe d'empilage suggéré peut également être utilisé pour obtenir un coefficient d'encombrement de fer supérieur dans les branches. Le type représenté à.la figu-
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re 7 peut être utilisé pour obtenir un noyau avec un coefficient d'encombrement de 80%. Dans ce cas, des groupes de tôles de cu- lasse et de branche sont utilisés empilés suivant les trois couches supérieures ou les trois couches infer ieures de la figure 7. Sur un tel groupe, dont les tôles de culasse sont tournées vers le haut, est placé un nouveau groupe dont les tôles de culasse sont tour- nées vers le bas et décalées d'une largeur de culasse dans la di- rection longitudinale des branches.
De cette façon, l'on obtientra un groupe comportant quatre tôles de branche dans cinq couches, de tels groupes étant empilés ensemble jusqu'à ce que le noyau ait atteint l'épaisseur désirée. Certaines des tôles de culasse devront être supportées au moyen de bandes de matières non magnétiques pla- cées dans le noyau.
REVENDICATIONS
1. Noyau magnétique feuilleté, constitué par des tôles de branche et de culasse droites, caractérisé en ce que tou- tes les tôles de branche et de culasse forment, par paires, des joints à recouvrement ayant une forme essentiellement triangulaire.
2. Noyau magnétique feuilleté suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que, dans chaque coin du noyau, deux pai- res de tôles de branche et de culasse formant joints sont disposées de telle sorte que la tôle de branche de l'une des paires est située dans la même couche que la tôle de culasse de l'autre paire.
3. Noyau magnétique feuilleté suivant la revendica- tion 1, caractérise en ce que l'une des extrémités de toutes les tôles de branche et de culasse est découpée essentiellement à an- gle droit et en ce que l'autre extrémité est découpée essentielle- ment en oblique.
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