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Les bobines de self pour fortes intensités sont habituellement consti- tuées d'un noyau droit en tôles magnétiques isolées et d'un bobinage en une cou- che ou plusieurs couches concentriques. L'espace entre les couches est utilisé pour le refroidissement par ventilation forcée longitudinale.
Une application importante de ces bobines est leur utilisation comme selfs de lissage. Les selfs de lissage sont des bobines à noyau magnétique destinées à réduire la pulsation du courant dans les moteurs alimentés par re- dresseurs monophasés, tels, par exemple, ceux utilisés en traction électrique à la fréquence industrielle- Ces selfs sont habituellement utilisées par groupes de deux ou de quatre.
Les bobines de selfs réalisées comme dit ci-dessus présentent l'incon- vénient d'être très lourdes et encombrantes. Un ensemble de quatre selfs pour locomotive "BB" pour lesquelles le nombre d'ampères par bobine multiplié par le nombre de millihenrys de la bobine vaut 3000, pèse 2 tonnes ou plus.
La présente invention a pour but la réalisation de bobines de self possédant, pour les mêmes valeurs de courant et d'inductance que les selfs habi- tuellement utilisées, un poids et un encombrement fortement réduits. Ainsi, un ensemble de quatre selfs réalisé selon la présente invention pèsera 500 Kg en- viron, tout en conservant les caractéristiques électriques définies plus haut.
Selon la présente invention, les bobines de self pour courant de forte intensité sont caractérisées en ce qu'elles comportent un noyau magnétique constitué de fils en acier disposés longitudinalement dans un cylindre rigide et isolant sur lequel est bobiné en hélice un conducteur nu dont les spires sont maintenues écartées par un isolant.
Selon des caractéristiques secondaires de l'invention, le bobinage est en méplat nu bobiné sur champ; l'isolant maintenant écartées les spires de la bobine est appliqué à une partie seulement de la largeur des conducteurs, ce qui permet une ventilation efficace perpendiculairement à l'axe de la bobine; 1' isolant séparant les spires de la'bobine est constitué de cordes enroulées en hélice; la cohésion et l'isolement du noyau magnétique et la cohésion du bobinage sont assurés par une imprégnation et une cuisson effectuées après ledit bobina- ge les bobines servent elles mêmes d'entretoises à l'ensemble et assurent la rigidité de celui-ci.
L'invention sera mieux comprise par la description d'un exemple non limitatif de réalisation se rapportant à un ensemble de quatre selfs de lissage utilisé sur une locomotive. Cet exemple est illustré aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 et 2 représentent une vue schématique en élévation et en plan de l'ensemble des quatre bobines ; figure 3 représente une coupe schéma- tique longitudinale d'une bobine de self.
Sur les figures 1 et 2, les bobines 1, 2, 3 et 4 sont montées entre deux flasques 6 en matériau isolant sur lesquels sont disposées les bornes 7.
Les montants 5 permettent de fixer le bloc ainsi formé sur un socle 8 comprenant le ventilateur 9. Les parois guides d'air 10 sont constituées par des tôles min- ces.
La figure 3 représente une coupe schématique longitudinale d'une bo- bine de self. Sur cette figure, 11 désigne le noyau magnétique à section circu- laire constitué de fils 12 ronds, non isolés et en acier doux, disposés longi- tudinalement et sans fixation mécanique dans un cylindre rigide isolant 13.
(Certains fils 12 sont représentés en coupe transversale). Le noyau ainsi formé est maintenu par le boulon central 14 et les écrous 15 agissant sur les flas- ques 6. Le bobinage comporte un seul enroulement 16 constitué par un méplat en cuivre nu. De la corde de verre 17 enroulée en hélice entre les spires du bobi- nage maintient celles-ci à distance.
L'ensemble constitué de quatre bobines ainsi obtenues, est soumis
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à une imprégnation sous vide et à une cuisson, ce qui assure l'isolation et améliore la cohésion mécanique entre les fils 12 constitutifs du noyau, et amé- liore également la cohésion mécanique du bobinage.
Parmi les avantages de la présente invention, on peut citer le fait que les bobines servent elles-mêmes d'entretoises à l'ensemble; la forme ronde du noyau permet d'obtenir un maximum de section magnétique utile pour une lon- gueur de spire donnée et la division en fils est favorable à la distribution spatiale du flux aux extrémités de la bobine puisque, contrairement à la divi- sion en tôles, elle ne présente pas de direction privilégiée, ce qui assure un minimum de pertes par courant de Foucault; l'acier doux utilisé dans le noyau augmente la perméabilité magnétique de celui-ci; l'emploi de fils nus, tant pour le noyau que pour le bobinage permet de réaliser une économie sensible sur le prix de revient d'une bobine ;
l'isolant du bobinage étant appliqué unique- ment sur une partie de la largeur du conducteur, le refroidissement par venti- lation forcée peut se faire perpendiculairement à l'axe de la bobine, ce qui permet d'utiliser au maximum les surfaces de refroidissement offertes par le conducteur.
Il est possible, sans sortir du cadre de la présente invention, de modifier une ou plusieurs parties de l'ensemble décrit, notamment
Les conducteurs peuvent être en aluminium; l'isolant entre spires peut faire corps avec le cylindre entourant le noyau; l'isolant entre spires peut être continu ou discontinu; le noyau magnétique peut avoir une section transversale polygonale; les fils de fer constitutifs du noyau peuvent être de section polygo- nale ; les fils de fer constitutifs du noyau peuvent être en acier magnétique.
Outre l'application aux selfs de lissage décrite ci-dessus, l'invention est également applicable à toutes bobines de self à noyau droit, tels, par exem- ple, les shunts inductifs pour moteur de traction, les résistances d'anodes pour redresseurs, etc...