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"Perfectionnements dans la construction de noyaux ferro- magnétiques pour transformateurs à partir d'une bande enroulé*, L'invention se rapporte à la construction de noyaux ferro-magnétiques pour transformateurs* bobinez de self et dispositifs similaires.
Dans la technique connue de la constrcu- tion de tels noyaux, l'invention vise à introduire une conoep.' tion tout 4 fait nouvelle, permettant de mettre 4 profit, même pour des transformateurs de grande puissance et à grandes dimension., comportant des circuits magnétiques plue ou moine compliqués, les avantage* considérables qui peuvent résulter de l'utilisation, comme matériau de départ, d'une mince bande de
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matière ferro-magnétoque enroulée.
La fabrication de tôle magnétique laminée en tome' d'une très longue bande enroulée à rendu possible, date de ' cas simples, la construction de noyaux pour tranaformatieurs à partir d'une telle bande, moyennant une main-d'oeuvre fortement réduite par rapport à la construction traditionnelle à partir de tôles découpées selon des formes pré-établies, en outre ce procède a permis de réaliser une amélioration indiscutable du circuit magnétique avec une forte répercussion sur les caractéristiques, les poids et les dimensions générales des transformateurs ainsi obtenus.
En vue de pouvoir envisager une généralisation de oe procédé, notamment dans le cas des transformateurs triphasée ou polyphasés ou autres applications plue compliquées, il reste cependant à résoudre, d'une façon satisfaisante appropriée à une fabrication industrielle, la question de la conformation optimum des bandes ou lamelles et de la constitution des culasses, c'est-à-dire des points de jonction dans le circuit magnétique à plusieurs branches, surtout lorsqu'il est jugé nécessaire d'employer une matière ferro-magnétique laminée à graine orientée, en partant d'une telle bande laminée, l'onatrouvé que d'importante avantages peuvent être réalisés en pratiquant un découpage de lamelles moyennant des coupes en direction oblique par rapport à la direction de laminage.
La connaissance de ces faite ainsi que l'expérience acquise pendant des études prolongées ont permis au Demandeur de mettre au point des perfectionnements qui constituent l'objet de la présente demande de brevet, et qui permettent d'arriver à la môme forme définitive des noyaux à bande enroulée, ! grâce à une simple préparation préalable des lamelles en tôle magnétique, notamment en ce qui concerne leur longueur leur largeur et leur découpage selon des coupes obliques, celles-ci
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étant judicieusement déterminées de façon à permettre,
au . droit des pointe de jonction entre lee paquets de lamelles réalisant les branches du circuit magnétique, une imbrication parfaite des lamelles appartenant auxdits paquets, imbrioation qui donne lieu à une réduction minimum de la section efficace du circuit magnétique avec toutes les conséquences favorables que ceci provoque dans le comportement électrique du trans" formateur. Ceci peut être réalisé, grâce à l'invention, sana que pour cela soient amoindries les possibilités de mécanisation de la fabrication, et en assurant la réduction correspondante de la main-d'oeuvre qui est l'une des caractéristiques principales de la oonstruotion de noyaux à partir d'une bande enroulée.
A titre d'exemple, afin de mieux faire comprendre l'objet de l'invention, mais sans aucun caractère limitatif, une forme de réalisation, s'attachant notamment a la construction d'un noyau 4 trois branches pour un transformateur triphasé, sera décrit ci-après en se référant aux dessins annexée, dans lesquels! la figure 1 représente, en vue perspective, un noyau laminaire pour transformateur triphasé, constitué melon l'invention; la figure 2 schématise de façon succinte, la conforma- tion et la disposition relative des extrémités de trois lamelles correspondantes venant se rencontrer au droit de la
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-7 4mol-. jonotîon/troïs branches du circuit magnétique, cette disposition étant montrée pour trois couches superposées respectivement en A,B et C:
la figure 3 représente, séparément, les formes et la disposition relative de trois lamelles destinées à être super- posées de manière à former un assemblage élémentaire, et munies de trous permettant leur empilage correct et leur fixation;
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la figure 4 représente trois paquets élémentaire, dans lesquels la disposition des lamelles a été choisis de façon à permettre une imbrication parfaite des extrémités des. dites lamelles au droit de la jonotion desdits paquet.. la figure 5 schématise un paquet constitué par l'empi- lage des lamelles et destiné à former l'une des branches du circuit magnétique;
la figure 6 schématise un paquet de lamelles semblable à celui représenté dans la figure 5, dont l'une des extrémités a été pliée en vue de former une culasse par la jonction de plusieurs paquets de lamelles! la figure 7 représente en vue perspective le noyau de la figure 1 dans une phase intermédiaire de fabrication, et la figure 8 schématise, en vue de plan, une cuve d'une forme particulière, adaptée à recevoir un transformateur triphasé constitué selon la figure 1.
Comme représenté dans la figure 1, les trois branches du noyau pour transformateur triphasé sont composées de bandes en tôle magnétique dont les bouts sont coupés, dans l'occurrence, symétriquement par rapport à l'axe desdites bandes, de telle façon que les coupures forment entre eux des angles rentrante et sortants, suivant le camp de 120 ,
La superposition de ces bandes,dans le cas particulier qui est illustré, cet réalisée de telle façon que des trois lamelles, qui correspondent à la même couche, l'une est plus longue que les autres et se termine en un angle saillant de 120 , les deux autres lamelles présentant un angle rentrant, également de 1200, de façon à ce que ces lamelles s'adaptent exactement aux angles latéraux de la première lamelle (figure 2).
En répartissant dans chaque branche, comme on peut le voir dans les détails. A, B et C qui se réfèrent à trois couches conséoutives, des lamelles longues et courtes, suivant une disposition
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déterminée et simple, on obtient que dans le montage définitif, entre deux longues lamelles consécutives, se trouve une ou plusieurs lamelles courtes oe qui donne à la foie un large recouvrement entre les longues lamelles superposée, et une imbrication parfaite des extrémités des trois paquets de
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manière à constituer une liaison à très faible réluctance#
A titre d'exemple,
la figure 3 représente les formes et la- disposition relative des lamelles ainsi que les orifices devant servi@ à leur superposition et à leur fixation, Les opérations de découpage et de perçage s'effectuent simultanément grec* à une machine automatique qui fait varier systématique- ment et progressivement la distance entre les coupée et les
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t*iuj *Uh oritioe8,/en fonction de l'épaieseur de la tôle, de telle façon Ad que les paquets obtenue par empilage des lamelles ainsi découpées présentent des fuces d'about obliques comme représentées dans la figura 5,
les largeurs des lamelle$ pouvant Varier également t'il n'agit de créer des noyaux à section trapézoïdale.
Selon le môme exemple, la figure 4 représente les paquets élémentaires à partir desquels, par empilage jusqu'à. obtenir la section nécessaire, on forme les trois branches du noyau.
L' empilage se fait horizontalement en glissant successivement les lamelles,par les orifices prévus dans la
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purt1. oontrnl. d* uo11Q.o1, pur don tiaes 111ot4., ou boulons verticales qui, outre à l'alignement correct des lamelles, '
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servent à la compression do chaque paquet terminé entre deux pièces métalliques assujetties auxdite boulons à l'aide d'éorous ou autres, de telle façon que les paquets se présentent
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-e-t4w <t uf/ loue/forme indiquée schématiquement dans la figure 5,
Au moyen d'une presse de caractéristiques appropriée., chaque paquet, par l'une de se extrémité ,
est plié selon la forme voulue peur le circuit magnétique, comme indiqué dans
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la figure 6' ensuite dans le cas particulier d'un noyau triphasé, l'on passe à l'assemblage de la culasse sur une pièce P (figure 7) pourvue d'une cheville centrale qui réunit les longues lamelles destinées à se recouvrir mutuellement, et de trois autres chevilles qui s'engagent dans l'extrémité des courtes lamelleo. Après cet assemblage, qui peut être effectué , manuellement ou au moyen d'outil., on place sur l'ensemble une autre pièce, semblable à P malt pourvue de trous au lieu de chevillée)
un écrou vissé sur l'extrémité filetée de la cheville centrale permet d'assujettir fortement l'ensemble, comme représenté dans la figure 7.
Le recuit nécessaire pour la tôle magnétique à graine orientés, en vue de corriger les désorientations provoqué** par le découpage et la perforation des lamelles peut être appliqué aux paquets de la figure 6 ou sur l'ensemble selon la figure 7.
On remplace ensuite lee chevilles de montage par des chevilles isolées, puis l'on glisse sur chaque branche la ou les bobines correspondantes et l'on fixe les lamelles soit à la main, soit mécaniquement, successivement dans un certain ordre sur une pièce analogue à la pièce P de la figure 7, lesdites lamelles étant enfin assujetties et comprimées de façon à donner à l'ensemble la résistance mécanique requise et les condition* de continuité nécessauires pour le cirouit magnétique.
De cette façon le noyau (sans tenir couple des bobines non représentées dans le dessin) obtient sa forme définitive représentée dans la figure 1; préférablement les centres des deux culasses sont réunis par une baguette métallique isolée qui contribue à assurer la rigidité du noyau.
En mettant à profit la forme obtenue pour la purtie active du transformateur, on peut donner une nouvelle disposition
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à la cuve ou botte destinée à recevoir ledit transformateur et à certaine éléments accessoires Cette nouvelle disposition du fait qu'elle peut entraîner des avantagea techniques et financière importante, constitue également matière brevetable et fait partie de la présente invention.
Ainsi par exemple on peut envisager l'utilisation de la baguette centrale, qui réunit les centrée de deux culasses, comme arbre rotatif d'un commutateur, par exemple l'arbre de l'interrupteur à zéro.
La ouve qui, à première vue, pourrait être cylindrique, peut cependant revêtir une forme plus appropriée en vue d'obtenir une réfrigération optimum, surtout pour des puissances de quel- que importance, en employant la même quantité d'huile. La forme nouvelle préconisée par l'invention est représentée, en plan' .. dans la figure 8 où l'on peut se rendre compte de la disposition des radiateurs et du réservoir de détente de l'huile D.
On comprend que si les transformateurs doivent être munis de roues, orientables ou non, en adoptant la nouvelle construction, ces transformateurs n'auront besoin que de trois roues au lieu des quatre quont nécessaires dans la construction actuelle.
Il est évident que l'exemple décrit ci-avant ne doit pas être considéré comme limitatif et que, yar conséquence, la présente demande couvre toute espèce de modification de détails n'affectant pas le fonctionnement, comme par exemple, le fait que le transformateur est monophasé au lieu de triphasé ou la forme des coupures obliques, qui peut différer de la forme hexagonale illustrée. L'invention concerne les perfectionnements en soi, aussi bien que les noyaux dans lesquels ceux-ci sont incorporés, et les transformateurs pourvu d'un noyau perfectionné selon l'invention.