CA1227326A - Procede pour realiser un transformateur electrique, transformateur ainsi realise et roue pour le bobiner - Google Patents
Procede pour realiser un transformateur electrique, transformateur ainsi realise et roue pour le bobinerInfo
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Abstract
Précis La présente invention concerne un procédé sert à fabriquer un transformateur électrique comportant un cadre magnétique à fenêtre magnétique rectangulaire. On réalise le circuit magnétique, on place autour du noyau magnétique un tube isolant dont on couple de façon amovible l'une des extrémités au moins à une roue d'entraînment démontable, et on bobine les spires électriques par rotation de la roue. On part d'un tube isolant en matière plastique fendu axialement, on écarte la fente et on referme le tube autour du noyau magnétique. A ce stade seulement, on met en place la roue d'entraînement autour du noyau en l'accouplant en rotation au tube isolant. Utilisation pour simplifier le montage et rendre le transformateur plus léger et plus compact.
Description
~2~32~i La présente invention concerne un procédé pour réaliser un transformateur électrique monophasé ou polyphasé
plus particulièrement du genre dans lequel le circuit magnétique définit au moins une fenêtre rectangulaire.
L'invention concerne également un transformateur réalisé selon le procédé ci-dessous.
Elle concerne aussi une roue pour bobiner ce transformateur selon le procédé précité.
Dans les transformateurs visés par l'invention, les circuits électriques haute et basse tension sont bobinés autour d'un ou plusieurs tubes isolants entourant à leur tour chacun un noyau magnétique constitué par l'une des bmnches du circuit magnétique. Selon les réali~a-tions,chaque circuit peut avoir son noyau et son tube isolant ou bien il n'y a au contraire qu'un noyau pour chaque phase.
Certains procedés avantageux pour réaliser de tels transformateurs, ne permettent ni de réaliser le circuit magnétique autour des bobinages électriques, ni d'enfiler les circuits électriques sur les noyaux magnétiques à un certain stade de la réalisation du - circuit magnétique. C'est le cas si le circuit magnétique à fenêtre rectangulaire con~i~te en une ou plusieur~
bande~ de tôle roulée~ autour des fenêtres magnétiques.
Selon de tels procédés de fabrication, il est nécessaire de bobiner les circuits électrique~ autour du noxau ma~nétique une fois que le circuit magna~tique e~t terminé.
Pour réaliser le circuit électriquej le brevet US 2 968 445 en~eigne de mettre en place autour du noyau une roue dentée mince portant un embout oylirdrique entourant 1~ noyau. L'ensemble roue dentée-embout est a~semblé à partir de deux moltiés selon un plan de ~oint axial. La roue dentée étant placée à l'une de~ extrémité~
du noyau, on roule autour de l'emhout plusieur~ couch~s ~2~7~X~
de papier isolant pour réaliser le tube isolant, puis on bobine les circuits électriques autour du tube isolant.
On désasse~ble ensuite les deux moitiés de la roue dentée, et on ote celle-ci en extrayant axialement du tube isolant les demi-embouts.
Ce procédé présenke l'inconvénient que le papier ou carton dont est réalisé le tube est, malgré
toutes les précautions prises, une matière fragile et manquant de rigidité, susceptible d'être à l'origine de dé~autsd'isolation et impliquant donc de larges espaces de sécurité entre tube et noyau. On ne voit pourtant pas quelle matière autre que le carton pourrait être mise en oeuvre avec plus de succès dans le cadre d'un tel procédé. En outre, les circuits électriques ne peuvent occuper toute la longueur du noyau. En effet, il faut réserver une certaine longueur pour l'épaisseur de la roue dentée, et encore une longueur supplémentaire permettant ensuite d'extraire l'embout du tube en carton.
En outre, la réalisation du tube isolant est peu commode et nécessite des précautions quant à la superposition correcte et serrée des couches de papier.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé selon lequel les enroulements électriques soient faciles à mettre en place sur le circuit magnétique et occupent la quasi-totalité de la longueur du ou des noyaux.
L'invention vise ainsi un procédé pour fabriquer un transformateur comportant un cadre magnétique comprenant au moins un noyau et au moins une culasse qui définissent ensemble au moins une fenêtre sensiblement rectangulaire, au moins un circuit électrique haute tension et un circuit électrique basse tension. Selon ce procédé, on réalise le circuit magnétique, on place autour du noyau un tube isolant dont l'une des extrémités au moins est couplee de façon amovible à une roue d'entraînement démontable, et on bobine les spires électriques en provoquant la rotation du tube isolant par l'intermediaire de la roue d'entraine~ent.
Suivant l'invention, le procédé est caractérisé en ce qu'on part d'un tube isolant en matière plastique fendu selon au moins une ligne dirigée sensiblement axialement, en ce qu'on écarte la fente pour faire passer le noyau magnétique à
l'intérieur du tube, en ce qu'on re~erme la fente, et en ce qu'à
ce stade seulement, on met en place la roue d'entraine~ent autour du noyau en l'accouplant mécaniquement à l'extrémité
annulaira du tube isolant.
Ainsi, la pose du tube isolant est considérablement simplifiée et celui-ci est à la fois plus rigide et meilleur isolant. Il n'est plu5 nécessaire que la roue d'entraînement présent~ un embout engagé à l'intérieur du tube, de sorte qu'en fin de bobinage, la roue d'entrainement est facile à extraire, et il n'est pas nécessaire de prévoir une longueur supplément-aire de noyau à cet effet. La longueur de noyau est donc di~ponible en quasitotalité pour le~ enroulements.
~0 Selon un aspect l'invention est caractérisés par procédé pour fabriquer un transformateur co~prenant les étapes consistant à former un cadre magnétique présen~ant au moins un n noyau et au moins une culasse définissant ensemble au moins une fenêtre sensiblement rectangulaire; disposer un tube isolant autour du noyau magnétique placer une roue d'entrainement autour du noyau et accoupler amovi~lement cet~e roue a une ~' -3a- ~ ~73~6 extrémité du tube; enrouler des spires électriques autour du tube électrique en faisant tourner la roue, tout en laissant les régions d'extrémité du tube dégagées de spires électriques; ôter du tube la roue d'entrainement; interposer axialement entre la culasse et chaque extrémité d'un enroulement électrique comprenant lesdites spires électriques qui ont été enroulées, une cale annulaire présentant une ouverture centrale, opération au cours de laquelle on centre l'une respective des régions d'extrémité dans une première surface de l'ouverture de la cale annulaire, on centre une seconde surface de l'ouverture de la cale annulaire autour du noyau magnetique, et on met en butée une extrémité annulaire du tube contre un épaulement prévu sur la cale entre les deux surfaces de l'ouverture.
Selon un autre aspect de l'invention, le transfor-mateur réalisé selon le procédé ci-dessus, est caractérisé en ce que le tube isolant ne présente qu'une seule fente et peut s'écarter élastiquement pour permettre de faire passer le no~au magnétique par la fente.
Le tube isolant peut ainsi être réalisé en une seule pièce et sa mise en place ne nécessite aucune opération de fixation.
Selon un troisième aspect de l'invention, la roue d'entraînement en rotation du tube isolant pour le bobinage d'un transformateur du genre ci-dessus, comprenant deux demi-roues destinées à être assemblées ~2~3~6 autour du noyau, est caractérisée en ce que sur sa face dirigée vers le noyau, elle présente une surface d'appui et de centrage sur le tube isolant, une butée axiale pour le tube isolant, et des moyens de couplage en rotation avec le tube isolant.
Ainsi, meme démunie d'embout, laroue dentée assure en même temps le positionnement axial et radial et l'entrainement en rotation du tube isolant.
D'autres particularités et avantages de l'inven-tion ressortiront encore de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un transformateur triphasé, conforme à l'invention, 1rj la cuve étant coupée selon un plan parallèle au plan de circuit magnétique;
- la figure 2 est une vue de dessus du trans-formateur de la figure 1, le couvercle de la cuve étant ôté;
- la figure 3 est une vue en bout de la partie active du transformateur des figures 1 et 2, avec coupe de la cuve selon un plan parallèle à celui de la figure;
- la figure 4 est une vue du transformateur en coupe transversale selon le plan IV-IV de la fi~ure 1, à échelle a~randie ;
- la figure 5 est une vue en perspective du tube isolant destiné à entourer l'un des noyaux;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale de l'un des noyaux avec son tube isolant;
- la ~igure 7 est une vue en perspective éclatée avec arrachement, du tube isolant et d'une roue d'entraînement pour son bobinage;
- la ~ure 8 ~e vue de de~usschéma~ue en 3~
perspective avec arrachement dlune cale de fixation des enroulements ;
- la figure 9 est une vue en coupe à travers l'extrémité de l'un des noyaux, montrant le tube qui l'en-5 toure, ainsi que les deux demi-cales affectées à cette extrémité du tube, l'une de ces demi-cales étant montée, l'autre en cours de montage ;
- la figure 10 est une vue en perspective de l'opération de bobinage du circuit basse tension ;
- les figures 1la et 1lb sont des vues de dessous des deux cales affectées à l'extrémité supérieure de l'un quelconque des trois noyaux ;
- les figures 12a et 12b sont des vues en coupe selon le plan XII-XII des figures 11a et 11b ;
- les figures 13 et 14 sont des vues selon les flêches XIII et XIV des figures 1la et 11b respectivement;
- la figure 15 est une vue en élévation latérale avec arrachements du dispositif de commutation du transformateur, les couvercles des boitiers étant otés;
- la figure 16 est une vue en bout de l'un des boltiers de la figure 15, avec coupe transversale de la tringle de commande ; et - la figure 17 est un schéma électrique du dispositif de commutation.
Dans l'exemple représenté au~ figures, le transformateur triphasé est du type à cadre magnétique plan 1 comprenant -trois noyaux rectilignes verticaux 2 dont les extrémités inférieures et supérieurs sont reliées respectivement par une culasse magnétique supérieure 3 et une culasse magnétique inférieure 4. ~ette structure défi-nit entre les trois noyaux 2 deux fenetres magnétiques rectangulaires 6.
Le cadre magnétique es~ réalisé de ac,on connue à partir de bandes de tôle magnétique roulées. Il comprend un anneau 7 roulé autour de chaque fenêtre 6 et un anneau périphérique 8 entourant les deux ~nneaux 7 à la ~ois. Chaque anneau 7 ou 8 ayant une section semi-~Z7~
octogonale, chaque anneau 2 et chaque culasse 3 ou 4a la même section octogonale.
Comme le montre la figure 4, un tube isolant 9 est disposé co-axialement et à légère distance autour de chaque n~yau 2. Compte tenu du couplage électrique du transformateur, chaque tube isolant 9, porte un enroulement basse tension 11 réalisé en bande d'aluminium et un enroulement haute tension 13 réalisé en fil de cuivre, coaxiaux avec le tube 9 et le noyau 2.Les deux enroulements ll et 13 s ' étendent sur la quasi-totalité de la longueur du noyau 2, l'enroulement haute tension 13 se trouvant à l'extérieur. Entre les enroulements 11 et 13 est disposée une entretoise annulaire isolante de type connu, non représentée, qui permet la circulation de l'huile isolante dans le sens axial entre les enrou-lements.
La partie active du transformateur, c'est-à-dire l'ensemble constitué par le cadre 1 et les enroulements électriques 11, 13 est installée dans une cuve 14 contenant de l'huile isolante fermée par un couvercle supérieur 16, et dans laquelle les noyaux 2 sont verticaux. Le fond 17 de la cuvep~qte qua~etasseaux longitudinaux 18 et deux tasseaux transversaux 19 destinés à recevoir e~tre eux le cadre magnétique l et à le positionner aussi bien en direction longitu-dinale que transversale. Le meme dispositif se retrouve sous le couvercle 16 où des blocs en caoutchouc 21 sont en outre interposés entre chaque paire de tasseaux 18 et le cadre 1 pour assurer le positionnement élas-tique de ce dernier en direction verticale.
Comme le montre schématiquement la figure 5,le tube isolant 9 est réalisé en matière plastique et est fendu selon ~'une de ses génératrices 22. Comme le montrent les ~ 5 et 6, le profil de la fente 22 est sinueux, plus précisément en gradin, de fac,on à
æ~7~2~
allonger suffisamment la ligne de ~uite électrique cons-tituée par la fente pour éviter toute possibilité
d'amorçage entre les enroulements électriques et le noyau magnétique 2.
Le long de sa génératrice 23 diamétralement opposée à la fente 22, le tube 9 présente un amincissement formant charnière.
A chacune de ces extrémités annulaires, le tube isolant présente deux tenons 2~ aménagés de part et d'autre de la fente ?2 et adjacents à celle-ci.
Cha~ue tenon 26 a du côté de la fente 22 une face 27 portée par un plan passant par l'axe du tube 22, de sorte que lorsque la fente 22 est fermée, les deux tenons 26 d'une extrémité sont jointifs. Vusde dessus, ils ont alor~ ensemble une forme sensiblement semi circulaire.
Comme le montre la figure 4, chaque extrémité annulaire du tube 9 dépasse axialement des enroulemen~s 11 et 13 sur une longueur égale à l'épaisseur des tenons 26.
En service, ceux-ci sont disposés latéralement contre l'enroulement interne 11. La face 27 des tenons 25 est dans un plan perpendiculaire au plan du cadre 1.
Chaque extrémité annulaire du tube 9 est associée à une cale annulaire 28 ou 29 (figure ~ interpo-sée entre l'extrémité annulaire des circuits électrique~
11, 13 et la culasse magnétique adjacente 3 ou ll.
La cale 28, prise comme exemple, est représentée de façon très simpllfiée aux figures 8 et 9. La cale 28 comporte deux demi-cales 31, 32 de forme générale semi-circulaire. Dans l'exemple représenté, le plan de joint 33 entre 1es demi-cales 31 et 32 est porté par le plan longitudinal médian CC du cadre 1 ~figure 9).
Sur sa face annulaire diri~ée vers l~ noyau Z, la cale pré~ente une surface d'appui34 dont le contour corres-pond au pro~il du noyau 2, de sorte que lorsque les 3'~6 demi-cales 31, 32 sont assemblées autour de celui-ci, la cale 28 nla aucune liberté de mouvement radial ou rotati~ par rapport au cadre 1.
Dans l'exemple représenté, la surface 34 est octogonale comme le noyau 2. Toutefois, les faces obliques 36 de la surface 34 sont en retrait pour éviter le contact avec le noyau 2 , ce qui simplifie les problèmes de centrage . Seules les faces de la surface 34 qui sont parallèles ou perpendiculaires au plan CC
sont au contact du noyau 2 et assurent le po~itionnement.
En service, la surface 34 se trouve entre l'extrémité
annulaire du tube 9 et la culasse 3 ou 4 adjacente.
La cale 28 présente en outre sur sa face dirigée vers le noyau une seconde surface d'appui 37 plus proche axialement des enroulements 11 et t3 que la face 34. La face 37, qui est plus éloignée de l'axe du noyau 2 que la face 34, est raccordée à celle-ci par un épaulement 38. La face 37'qui est cylindrique et a un diamètre égal au diamètre externe du tube 9, prend appui sur la face externe de celui-ci et plu9 précisément sur 12 partie du tube 9 qui dépa~e des enroulements 11 et 13. La largeur de la sur~ace 37 e~t égale à la longu.eur du tube 9 qui dépasse des enroulements 11 et13.
En position décalée de gO par rapport au plan de joint 33, la demi-cale 31 présente un evidement semi-circulaire 39 dont la forme corre~pond à celle des deux tenons 26 aq~emblé~.
Dans la zone comprise entre les deux li~ne~
41 (figure 9) QUi déliminent la zone dans laquelle l~
cale est interpo~ee entre la bande la plus interne de la cula~se 3 ou 4 et les enroulement~ 11 a 13~l~epa~eure de la cale 28 est égale à la di~tance separant en ~ervice les e~e~ents 11 a 13de ~ c~ 3 ou 4a~en~e.
Les cales 28, 29, réalisées en matière plastique injectée, assurent ainsi à la fois le position-nement axial, le centrage, et l'immobilisation en rotation de, enroulements 11 à 13 sur le noyau 2.
On va maintenant décrire plus en détail une réalisation pratique de la cale 28 représentée aux figures 11a à 14.
Comme le montrent notamment les figures 13 et 14, chaque demi-cale 31 ou 32 comprend un voile 43 qui est sensiblement plan dans la zone 40 d'appui contre la culasse magnétique 3 ou 4. Sur sa face dirigée vers les enroulements 11,13, le voile 43 porte des ailettes 44 situées de part et d'autre de l'ouverture centrale de la cale, et orientées perpendiculairement au plan CC. Sur cette même face, le voile 43 porte également des ailettes 46 parallèles aux ailettes 44 et s'étendant à partir de l'ouverture centrale de la cale 28.
L'ouverture centrale de la cale 28 est délimitée par une découpe octogonale du voile 43 dont la tranche constitue la surface 34 d'appui Gontre le noyau magnétique 2.
Comme le montrent notamment les figures lla, 11b, 13 et 14, la surface 37 d'appui de la cale 28 sur le tube 9 est réalisée à l'extrémité des ailettes 46 dirigée vers l'ouverture centrale de la cale 28.
A cet effet, chacune de ces extrémités forme un escalier constitué par une partie de la face 35, une partie de l'épaulement 38 et une partie de la sur-face 37.
Sur la demi-cale 31 seulement~ la surface 37 ~273;~6 comprend en outre un secteur cylindrique au milieu duquel est menagée l'encoche 39.
Dans la zone 40 de la cale 28, le voile 43 porte sur sa face tournée vers la culasse adjacente 3 ou 4, des ailettes 48 orientées obliquement par rapport au plan CC. L'orientation des ailettes 48 portées par l'une des demi-cales 31, 32 d'un côté de l'ouverture de la cale 28 est symétrique par rapport au plan CC
de celle portée par l'autre demi-cale 31 ou 32 du même côté de l'ouverture centrale de la cale 28, et est identi-que à celle des ailettes 48 portées par l'autre demi-cale 31 ou 32 de l'autre côté de l'ouverture centrale de la cale 28.
En outre, comme le montrent les ~igures 13 et 14, les ailettes 48 sont couchées dans le sens de l'extraction des demi-cales, de sorte que si l'on tend à extraire les demi-cales, elles s'opposent à cette extraction en s'arcboutant contre la culasse magnétique adjacente 3 ou 4.
En dehors de la zone 40, le voile 43 est bombé (figures 12a à 14), en direction opposée aux enrou-lements 11, 13.
Comme le ~ontr~.~ les figures 12a et 12b, les deux demi-cales 31 et 32 50nt a semblées selon un plan de joint en gradins, au profit de la robustesse et de la précision de l'assemblage. Les ailettes 44 portees par chaque demi-cale 31 ou 32 s'a~nent chacune aveo l'une de~ ailettes 44 portée par l'autre demi-cale.
L.'ailette 44 la plus proche de l'ouverture centrale de la caLe 28, appelée aiLette 44a, est plu~ epaisse que les autres et traversée par un alésage, fileté en ce QUi concerne la demi~cale 32, qui permet de vi~ser ensemble les deux demi-cales 31, 32 au moyen de vis en superpolyamide.
Derrière les deux ~aces de la surface 34 qui sont parallèles au plan CC, les demi-cales 31, 32 présentent une échancrure rectangulaire 49 destinée à laisser appara;tre la face latérale des enroulements 5 11 à 13 et à permettre la sortie des connexions. Chaque demi-cale 31 ou 32 porte du côté opposé aux enroulements 11 à 13, une monture en U 51a~achée parsatranche au voile 43.
La partie centrale de la monture est située entre l'ouvertu-re centrale de la cale 28 et l'échancrure 49, tandis que ses deux bras sont dirigés à l'opposé de l'ouverture centrale. Chacune des branches de la monture 51 porte deux trous d'encliquetage 52 (figure 12a) . La monture 51 de la demi-cale 32 sert à porter deux supports 53, 54 destinés à porter à leur tour des organes de couplage entre les enroulements basse tension du transformateur.
Comme le montre la figure 4, le support 53, porte une lame 56 reliée électriquement à l'extrémité interne de l'enroulement 11~ L'extrémité du support 53 porte également une lame 57 reliée électriquement à la lame 56 et reliant celle-ci à une borne de phase basse tension 58 aménagée sur l'une des parois latérales d'extrémité
de la cuve 14 (figure 2). Deux autres lames 59 entourées d'isolant (fi~ure 4) sont montées contre la lame 57 et relient chacune lt enroulement 11 affecté à l'un des 25 deux autres noyaux 2 à une borne de phase respective aménagée à côté de la borne 5B (figure 2).
Le support 54 porte une lame 62 reliée à
l'autre extrémité de l'enroulement 11 et une lame longitudi-nale 63 couplant électriquement les lames 62 des trois enroulements 11 du transformateur. La lame 63 est reliée électriquement à une borne de neutre 64 aménagée en bout de transformateur en dessous des borne~ ~8 et 61 ~igu-re 1).
La monture 51 de la demi-cale 31 ne porte aucun ~L2;~3~
accessoire. Par l'échancrure 49 de cette demi-cale passe l'un des fils d'extrémité 66 de l'enroulement haute tension 13. Chacun des fils 66 est relié directement à une borne de phase haute tension 67 (figure 4) aménagée dans le couvercle 16 de la cuve 14 juste au-dessus de l'échancrure 49 correspondante.
A l'extrémité des enroulements 11 et 13 dirigés vers le fond de la cuve 14, la cale 29 porte un bo;tier 68 faisant partie d'un dispositf de commutation 63 permet-tant de régler le rapport de transformation du transormateur.
Le dispositif 69 est représenté schématiquementà la figure 17 dans laquelle on voit les trois enroulements 13 couplés en étoile entre chacune des b~nes 67 et une tringle conductrice 71 portant un contact 72 en face de chacun des enroulements 13. Du côté de cette tringle, chaque enroulement 13 porte trois contacts de sortie 73, l'un relié à l'extrémité de l'enroulement 13, l'autre relié à une spire située en-deçà de cette extrémité et le troisième à une spire encore plus éloignée de l'extrémitéd~ l'enroulement. En déplaçant la tringle 71 seion sa direction longitudinale qui correspond à celle du transformateur, on règle le nombre de spires en service dans chaque enroulement et par suite, le rapport de transformation dans le transformateur.
Comme le montre la figure 15, les contacts 73 sont aménagés pour chaque enroulement 13 dans un b~r68.
Labbn~le conductL~e 71 est montee à cou~sse e~l~ chacun de cesbo~ie~
63 etuncouv~cle 74 ~leferme~4ure 16).F~ ~ce, ~ bi~ese b~uve ~ eles enro~ementsl1,13 etlefond de ~ cuve,a c~té de ~ cu~e 4.
A l'une de ses extrémités, la crémaillère 71 est reliée à un câble 76 monté dans une gaine 77 et relié à un bouton de commande rotatif 78 placé sous la borne 64 (figure 1).
A la même extrémité, la tringle 71 porte une ~732~;
crémaillère 79 dirigée vers le fond de la cuve 14, qui coopère avec une roue dentée 81 à laquelle est attachée l'extrémité d'un ressort hélicoldal 82 (figure 4) dont l'autre extrémité est fixée au boItier 68. Le ressort 82 sollicite en permanence le pignon 81 dans le sens de la tension du cable 76, les réglages étant verrouillés par un dispositi~ approprié de type connu prévu dans le bouton de commande 78 (figure 1).
On va maintenant décrire le procédé de fabrica~
tion du transformateur ci-dessus;~
On réalise dlabord par roulage de bandes de tôle magnétiques, les deux anneaux internes 7 puis l'anneau externe 8 de façon à terminer le cadre magnétique 1.
On place ensuite autour de l'un des noyaux
plus particulièrement du genre dans lequel le circuit magnétique définit au moins une fenêtre rectangulaire.
L'invention concerne également un transformateur réalisé selon le procédé ci-dessous.
Elle concerne aussi une roue pour bobiner ce transformateur selon le procédé précité.
Dans les transformateurs visés par l'invention, les circuits électriques haute et basse tension sont bobinés autour d'un ou plusieurs tubes isolants entourant à leur tour chacun un noyau magnétique constitué par l'une des bmnches du circuit magnétique. Selon les réali~a-tions,chaque circuit peut avoir son noyau et son tube isolant ou bien il n'y a au contraire qu'un noyau pour chaque phase.
Certains procedés avantageux pour réaliser de tels transformateurs, ne permettent ni de réaliser le circuit magnétique autour des bobinages électriques, ni d'enfiler les circuits électriques sur les noyaux magnétiques à un certain stade de la réalisation du - circuit magnétique. C'est le cas si le circuit magnétique à fenêtre rectangulaire con~i~te en une ou plusieur~
bande~ de tôle roulée~ autour des fenêtres magnétiques.
Selon de tels procédés de fabrication, il est nécessaire de bobiner les circuits électrique~ autour du noxau ma~nétique une fois que le circuit magna~tique e~t terminé.
Pour réaliser le circuit électriquej le brevet US 2 968 445 en~eigne de mettre en place autour du noyau une roue dentée mince portant un embout oylirdrique entourant 1~ noyau. L'ensemble roue dentée-embout est a~semblé à partir de deux moltiés selon un plan de ~oint axial. La roue dentée étant placée à l'une de~ extrémité~
du noyau, on roule autour de l'emhout plusieur~ couch~s ~2~7~X~
de papier isolant pour réaliser le tube isolant, puis on bobine les circuits électriques autour du tube isolant.
On désasse~ble ensuite les deux moitiés de la roue dentée, et on ote celle-ci en extrayant axialement du tube isolant les demi-embouts.
Ce procédé présenke l'inconvénient que le papier ou carton dont est réalisé le tube est, malgré
toutes les précautions prises, une matière fragile et manquant de rigidité, susceptible d'être à l'origine de dé~autsd'isolation et impliquant donc de larges espaces de sécurité entre tube et noyau. On ne voit pourtant pas quelle matière autre que le carton pourrait être mise en oeuvre avec plus de succès dans le cadre d'un tel procédé. En outre, les circuits électriques ne peuvent occuper toute la longueur du noyau. En effet, il faut réserver une certaine longueur pour l'épaisseur de la roue dentée, et encore une longueur supplémentaire permettant ensuite d'extraire l'embout du tube en carton.
En outre, la réalisation du tube isolant est peu commode et nécessite des précautions quant à la superposition correcte et serrée des couches de papier.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé selon lequel les enroulements électriques soient faciles à mettre en place sur le circuit magnétique et occupent la quasi-totalité de la longueur du ou des noyaux.
L'invention vise ainsi un procédé pour fabriquer un transformateur comportant un cadre magnétique comprenant au moins un noyau et au moins une culasse qui définissent ensemble au moins une fenêtre sensiblement rectangulaire, au moins un circuit électrique haute tension et un circuit électrique basse tension. Selon ce procédé, on réalise le circuit magnétique, on place autour du noyau un tube isolant dont l'une des extrémités au moins est couplee de façon amovible à une roue d'entraînement démontable, et on bobine les spires électriques en provoquant la rotation du tube isolant par l'intermediaire de la roue d'entraine~ent.
Suivant l'invention, le procédé est caractérisé en ce qu'on part d'un tube isolant en matière plastique fendu selon au moins une ligne dirigée sensiblement axialement, en ce qu'on écarte la fente pour faire passer le noyau magnétique à
l'intérieur du tube, en ce qu'on re~erme la fente, et en ce qu'à
ce stade seulement, on met en place la roue d'entraine~ent autour du noyau en l'accouplant mécaniquement à l'extrémité
annulaira du tube isolant.
Ainsi, la pose du tube isolant est considérablement simplifiée et celui-ci est à la fois plus rigide et meilleur isolant. Il n'est plu5 nécessaire que la roue d'entraînement présent~ un embout engagé à l'intérieur du tube, de sorte qu'en fin de bobinage, la roue d'entrainement est facile à extraire, et il n'est pas nécessaire de prévoir une longueur supplément-aire de noyau à cet effet. La longueur de noyau est donc di~ponible en quasitotalité pour le~ enroulements.
~0 Selon un aspect l'invention est caractérisés par procédé pour fabriquer un transformateur co~prenant les étapes consistant à former un cadre magnétique présen~ant au moins un n noyau et au moins une culasse définissant ensemble au moins une fenêtre sensiblement rectangulaire; disposer un tube isolant autour du noyau magnétique placer une roue d'entrainement autour du noyau et accoupler amovi~lement cet~e roue a une ~' -3a- ~ ~73~6 extrémité du tube; enrouler des spires électriques autour du tube électrique en faisant tourner la roue, tout en laissant les régions d'extrémité du tube dégagées de spires électriques; ôter du tube la roue d'entrainement; interposer axialement entre la culasse et chaque extrémité d'un enroulement électrique comprenant lesdites spires électriques qui ont été enroulées, une cale annulaire présentant une ouverture centrale, opération au cours de laquelle on centre l'une respective des régions d'extrémité dans une première surface de l'ouverture de la cale annulaire, on centre une seconde surface de l'ouverture de la cale annulaire autour du noyau magnetique, et on met en butée une extrémité annulaire du tube contre un épaulement prévu sur la cale entre les deux surfaces de l'ouverture.
Selon un autre aspect de l'invention, le transfor-mateur réalisé selon le procédé ci-dessus, est caractérisé en ce que le tube isolant ne présente qu'une seule fente et peut s'écarter élastiquement pour permettre de faire passer le no~au magnétique par la fente.
Le tube isolant peut ainsi être réalisé en une seule pièce et sa mise en place ne nécessite aucune opération de fixation.
Selon un troisième aspect de l'invention, la roue d'entraînement en rotation du tube isolant pour le bobinage d'un transformateur du genre ci-dessus, comprenant deux demi-roues destinées à être assemblées ~2~3~6 autour du noyau, est caractérisée en ce que sur sa face dirigée vers le noyau, elle présente une surface d'appui et de centrage sur le tube isolant, une butée axiale pour le tube isolant, et des moyens de couplage en rotation avec le tube isolant.
Ainsi, meme démunie d'embout, laroue dentée assure en même temps le positionnement axial et radial et l'entrainement en rotation du tube isolant.
D'autres particularités et avantages de l'inven-tion ressortiront encore de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un transformateur triphasé, conforme à l'invention, 1rj la cuve étant coupée selon un plan parallèle au plan de circuit magnétique;
- la figure 2 est une vue de dessus du trans-formateur de la figure 1, le couvercle de la cuve étant ôté;
- la figure 3 est une vue en bout de la partie active du transformateur des figures 1 et 2, avec coupe de la cuve selon un plan parallèle à celui de la figure;
- la figure 4 est une vue du transformateur en coupe transversale selon le plan IV-IV de la fi~ure 1, à échelle a~randie ;
- la figure 5 est une vue en perspective du tube isolant destiné à entourer l'un des noyaux;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale de l'un des noyaux avec son tube isolant;
- la ~igure 7 est une vue en perspective éclatée avec arrachement, du tube isolant et d'une roue d'entraînement pour son bobinage;
- la ~ure 8 ~e vue de de~usschéma~ue en 3~
perspective avec arrachement dlune cale de fixation des enroulements ;
- la figure 9 est une vue en coupe à travers l'extrémité de l'un des noyaux, montrant le tube qui l'en-5 toure, ainsi que les deux demi-cales affectées à cette extrémité du tube, l'une de ces demi-cales étant montée, l'autre en cours de montage ;
- la figure 10 est une vue en perspective de l'opération de bobinage du circuit basse tension ;
- les figures 1la et 1lb sont des vues de dessous des deux cales affectées à l'extrémité supérieure de l'un quelconque des trois noyaux ;
- les figures 12a et 12b sont des vues en coupe selon le plan XII-XII des figures 11a et 11b ;
- les figures 13 et 14 sont des vues selon les flêches XIII et XIV des figures 1la et 11b respectivement;
- la figure 15 est une vue en élévation latérale avec arrachements du dispositif de commutation du transformateur, les couvercles des boitiers étant otés;
- la figure 16 est une vue en bout de l'un des boltiers de la figure 15, avec coupe transversale de la tringle de commande ; et - la figure 17 est un schéma électrique du dispositif de commutation.
Dans l'exemple représenté au~ figures, le transformateur triphasé est du type à cadre magnétique plan 1 comprenant -trois noyaux rectilignes verticaux 2 dont les extrémités inférieures et supérieurs sont reliées respectivement par une culasse magnétique supérieure 3 et une culasse magnétique inférieure 4. ~ette structure défi-nit entre les trois noyaux 2 deux fenetres magnétiques rectangulaires 6.
Le cadre magnétique es~ réalisé de ac,on connue à partir de bandes de tôle magnétique roulées. Il comprend un anneau 7 roulé autour de chaque fenêtre 6 et un anneau périphérique 8 entourant les deux ~nneaux 7 à la ~ois. Chaque anneau 7 ou 8 ayant une section semi-~Z7~
octogonale, chaque anneau 2 et chaque culasse 3 ou 4a la même section octogonale.
Comme le montre la figure 4, un tube isolant 9 est disposé co-axialement et à légère distance autour de chaque n~yau 2. Compte tenu du couplage électrique du transformateur, chaque tube isolant 9, porte un enroulement basse tension 11 réalisé en bande d'aluminium et un enroulement haute tension 13 réalisé en fil de cuivre, coaxiaux avec le tube 9 et le noyau 2.Les deux enroulements ll et 13 s ' étendent sur la quasi-totalité de la longueur du noyau 2, l'enroulement haute tension 13 se trouvant à l'extérieur. Entre les enroulements 11 et 13 est disposée une entretoise annulaire isolante de type connu, non représentée, qui permet la circulation de l'huile isolante dans le sens axial entre les enrou-lements.
La partie active du transformateur, c'est-à-dire l'ensemble constitué par le cadre 1 et les enroulements électriques 11, 13 est installée dans une cuve 14 contenant de l'huile isolante fermée par un couvercle supérieur 16, et dans laquelle les noyaux 2 sont verticaux. Le fond 17 de la cuvep~qte qua~etasseaux longitudinaux 18 et deux tasseaux transversaux 19 destinés à recevoir e~tre eux le cadre magnétique l et à le positionner aussi bien en direction longitu-dinale que transversale. Le meme dispositif se retrouve sous le couvercle 16 où des blocs en caoutchouc 21 sont en outre interposés entre chaque paire de tasseaux 18 et le cadre 1 pour assurer le positionnement élas-tique de ce dernier en direction verticale.
Comme le montre schématiquement la figure 5,le tube isolant 9 est réalisé en matière plastique et est fendu selon ~'une de ses génératrices 22. Comme le montrent les ~ 5 et 6, le profil de la fente 22 est sinueux, plus précisément en gradin, de fac,on à
æ~7~2~
allonger suffisamment la ligne de ~uite électrique cons-tituée par la fente pour éviter toute possibilité
d'amorçage entre les enroulements électriques et le noyau magnétique 2.
Le long de sa génératrice 23 diamétralement opposée à la fente 22, le tube 9 présente un amincissement formant charnière.
A chacune de ces extrémités annulaires, le tube isolant présente deux tenons 2~ aménagés de part et d'autre de la fente ?2 et adjacents à celle-ci.
Cha~ue tenon 26 a du côté de la fente 22 une face 27 portée par un plan passant par l'axe du tube 22, de sorte que lorsque la fente 22 est fermée, les deux tenons 26 d'une extrémité sont jointifs. Vusde dessus, ils ont alor~ ensemble une forme sensiblement semi circulaire.
Comme le montre la figure 4, chaque extrémité annulaire du tube 9 dépasse axialement des enroulemen~s 11 et 13 sur une longueur égale à l'épaisseur des tenons 26.
En service, ceux-ci sont disposés latéralement contre l'enroulement interne 11. La face 27 des tenons 25 est dans un plan perpendiculaire au plan du cadre 1.
Chaque extrémité annulaire du tube 9 est associée à une cale annulaire 28 ou 29 (figure ~ interpo-sée entre l'extrémité annulaire des circuits électrique~
11, 13 et la culasse magnétique adjacente 3 ou ll.
La cale 28, prise comme exemple, est représentée de façon très simpllfiée aux figures 8 et 9. La cale 28 comporte deux demi-cales 31, 32 de forme générale semi-circulaire. Dans l'exemple représenté, le plan de joint 33 entre 1es demi-cales 31 et 32 est porté par le plan longitudinal médian CC du cadre 1 ~figure 9).
Sur sa face annulaire diri~ée vers l~ noyau Z, la cale pré~ente une surface d'appui34 dont le contour corres-pond au pro~il du noyau 2, de sorte que lorsque les 3'~6 demi-cales 31, 32 sont assemblées autour de celui-ci, la cale 28 nla aucune liberté de mouvement radial ou rotati~ par rapport au cadre 1.
Dans l'exemple représenté, la surface 34 est octogonale comme le noyau 2. Toutefois, les faces obliques 36 de la surface 34 sont en retrait pour éviter le contact avec le noyau 2 , ce qui simplifie les problèmes de centrage . Seules les faces de la surface 34 qui sont parallèles ou perpendiculaires au plan CC
sont au contact du noyau 2 et assurent le po~itionnement.
En service, la surface 34 se trouve entre l'extrémité
annulaire du tube 9 et la culasse 3 ou 4 adjacente.
La cale 28 présente en outre sur sa face dirigée vers le noyau une seconde surface d'appui 37 plus proche axialement des enroulements 11 et t3 que la face 34. La face 37, qui est plus éloignée de l'axe du noyau 2 que la face 34, est raccordée à celle-ci par un épaulement 38. La face 37'qui est cylindrique et a un diamètre égal au diamètre externe du tube 9, prend appui sur la face externe de celui-ci et plu9 précisément sur 12 partie du tube 9 qui dépa~e des enroulements 11 et 13. La largeur de la sur~ace 37 e~t égale à la longu.eur du tube 9 qui dépasse des enroulements 11 et13.
En position décalée de gO par rapport au plan de joint 33, la demi-cale 31 présente un evidement semi-circulaire 39 dont la forme corre~pond à celle des deux tenons 26 aq~emblé~.
Dans la zone comprise entre les deux li~ne~
41 (figure 9) QUi déliminent la zone dans laquelle l~
cale est interpo~ee entre la bande la plus interne de la cula~se 3 ou 4 et les enroulement~ 11 a 13~l~epa~eure de la cale 28 est égale à la di~tance separant en ~ervice les e~e~ents 11 a 13de ~ c~ 3 ou 4a~en~e.
Les cales 28, 29, réalisées en matière plastique injectée, assurent ainsi à la fois le position-nement axial, le centrage, et l'immobilisation en rotation de, enroulements 11 à 13 sur le noyau 2.
On va maintenant décrire plus en détail une réalisation pratique de la cale 28 représentée aux figures 11a à 14.
Comme le montrent notamment les figures 13 et 14, chaque demi-cale 31 ou 32 comprend un voile 43 qui est sensiblement plan dans la zone 40 d'appui contre la culasse magnétique 3 ou 4. Sur sa face dirigée vers les enroulements 11,13, le voile 43 porte des ailettes 44 situées de part et d'autre de l'ouverture centrale de la cale, et orientées perpendiculairement au plan CC. Sur cette même face, le voile 43 porte également des ailettes 46 parallèles aux ailettes 44 et s'étendant à partir de l'ouverture centrale de la cale 28.
L'ouverture centrale de la cale 28 est délimitée par une découpe octogonale du voile 43 dont la tranche constitue la surface 34 d'appui Gontre le noyau magnétique 2.
Comme le montrent notamment les figures lla, 11b, 13 et 14, la surface 37 d'appui de la cale 28 sur le tube 9 est réalisée à l'extrémité des ailettes 46 dirigée vers l'ouverture centrale de la cale 28.
A cet effet, chacune de ces extrémités forme un escalier constitué par une partie de la face 35, une partie de l'épaulement 38 et une partie de la sur-face 37.
Sur la demi-cale 31 seulement~ la surface 37 ~273;~6 comprend en outre un secteur cylindrique au milieu duquel est menagée l'encoche 39.
Dans la zone 40 de la cale 28, le voile 43 porte sur sa face tournée vers la culasse adjacente 3 ou 4, des ailettes 48 orientées obliquement par rapport au plan CC. L'orientation des ailettes 48 portées par l'une des demi-cales 31, 32 d'un côté de l'ouverture de la cale 28 est symétrique par rapport au plan CC
de celle portée par l'autre demi-cale 31 ou 32 du même côté de l'ouverture centrale de la cale 28, et est identi-que à celle des ailettes 48 portées par l'autre demi-cale 31 ou 32 de l'autre côté de l'ouverture centrale de la cale 28.
En outre, comme le montrent les ~igures 13 et 14, les ailettes 48 sont couchées dans le sens de l'extraction des demi-cales, de sorte que si l'on tend à extraire les demi-cales, elles s'opposent à cette extraction en s'arcboutant contre la culasse magnétique adjacente 3 ou 4.
En dehors de la zone 40, le voile 43 est bombé (figures 12a à 14), en direction opposée aux enrou-lements 11, 13.
Comme le ~ontr~.~ les figures 12a et 12b, les deux demi-cales 31 et 32 50nt a semblées selon un plan de joint en gradins, au profit de la robustesse et de la précision de l'assemblage. Les ailettes 44 portees par chaque demi-cale 31 ou 32 s'a~nent chacune aveo l'une de~ ailettes 44 portée par l'autre demi-cale.
L.'ailette 44 la plus proche de l'ouverture centrale de la caLe 28, appelée aiLette 44a, est plu~ epaisse que les autres et traversée par un alésage, fileté en ce QUi concerne la demi~cale 32, qui permet de vi~ser ensemble les deux demi-cales 31, 32 au moyen de vis en superpolyamide.
Derrière les deux ~aces de la surface 34 qui sont parallèles au plan CC, les demi-cales 31, 32 présentent une échancrure rectangulaire 49 destinée à laisser appara;tre la face latérale des enroulements 5 11 à 13 et à permettre la sortie des connexions. Chaque demi-cale 31 ou 32 porte du côté opposé aux enroulements 11 à 13, une monture en U 51a~achée parsatranche au voile 43.
La partie centrale de la monture est située entre l'ouvertu-re centrale de la cale 28 et l'échancrure 49, tandis que ses deux bras sont dirigés à l'opposé de l'ouverture centrale. Chacune des branches de la monture 51 porte deux trous d'encliquetage 52 (figure 12a) . La monture 51 de la demi-cale 32 sert à porter deux supports 53, 54 destinés à porter à leur tour des organes de couplage entre les enroulements basse tension du transformateur.
Comme le montre la figure 4, le support 53, porte une lame 56 reliée électriquement à l'extrémité interne de l'enroulement 11~ L'extrémité du support 53 porte également une lame 57 reliée électriquement à la lame 56 et reliant celle-ci à une borne de phase basse tension 58 aménagée sur l'une des parois latérales d'extrémité
de la cuve 14 (figure 2). Deux autres lames 59 entourées d'isolant (fi~ure 4) sont montées contre la lame 57 et relient chacune lt enroulement 11 affecté à l'un des 25 deux autres noyaux 2 à une borne de phase respective aménagée à côté de la borne 5B (figure 2).
Le support 54 porte une lame 62 reliée à
l'autre extrémité de l'enroulement 11 et une lame longitudi-nale 63 couplant électriquement les lames 62 des trois enroulements 11 du transformateur. La lame 63 est reliée électriquement à une borne de neutre 64 aménagée en bout de transformateur en dessous des borne~ ~8 et 61 ~igu-re 1).
La monture 51 de la demi-cale 31 ne porte aucun ~L2;~3~
accessoire. Par l'échancrure 49 de cette demi-cale passe l'un des fils d'extrémité 66 de l'enroulement haute tension 13. Chacun des fils 66 est relié directement à une borne de phase haute tension 67 (figure 4) aménagée dans le couvercle 16 de la cuve 14 juste au-dessus de l'échancrure 49 correspondante.
A l'extrémité des enroulements 11 et 13 dirigés vers le fond de la cuve 14, la cale 29 porte un bo;tier 68 faisant partie d'un dispositf de commutation 63 permet-tant de régler le rapport de transformation du transormateur.
Le dispositif 69 est représenté schématiquementà la figure 17 dans laquelle on voit les trois enroulements 13 couplés en étoile entre chacune des b~nes 67 et une tringle conductrice 71 portant un contact 72 en face de chacun des enroulements 13. Du côté de cette tringle, chaque enroulement 13 porte trois contacts de sortie 73, l'un relié à l'extrémité de l'enroulement 13, l'autre relié à une spire située en-deçà de cette extrémité et le troisième à une spire encore plus éloignée de l'extrémitéd~ l'enroulement. En déplaçant la tringle 71 seion sa direction longitudinale qui correspond à celle du transformateur, on règle le nombre de spires en service dans chaque enroulement et par suite, le rapport de transformation dans le transformateur.
Comme le montre la figure 15, les contacts 73 sont aménagés pour chaque enroulement 13 dans un b~r68.
Labbn~le conductL~e 71 est montee à cou~sse e~l~ chacun de cesbo~ie~
63 etuncouv~cle 74 ~leferme~4ure 16).F~ ~ce, ~ bi~ese b~uve ~ eles enro~ementsl1,13 etlefond de ~ cuve,a c~té de ~ cu~e 4.
A l'une de ses extrémités, la crémaillère 71 est reliée à un câble 76 monté dans une gaine 77 et relié à un bouton de commande rotatif 78 placé sous la borne 64 (figure 1).
A la même extrémité, la tringle 71 porte une ~732~;
crémaillère 79 dirigée vers le fond de la cuve 14, qui coopère avec une roue dentée 81 à laquelle est attachée l'extrémité d'un ressort hélicoldal 82 (figure 4) dont l'autre extrémité est fixée au boItier 68. Le ressort 82 sollicite en permanence le pignon 81 dans le sens de la tension du cable 76, les réglages étant verrouillés par un dispositi~ approprié de type connu prévu dans le bouton de commande 78 (figure 1).
On va maintenant décrire le procédé de fabrica~
tion du transformateur ci-dessus;~
On réalise dlabord par roulage de bandes de tôle magnétiques, les deux anneaux internes 7 puis l'anneau externe 8 de façon à terminer le cadre magnétique 1.
On place ensuite autour de l'un des noyaux
2 un tube isolant 9 en écartant la fente 22, en fàisant passer le noyau 2 par la fente 22 et en refer~ant ensuite la fente 22 lorsque le noyau 2 est dans le tube 9.
La charnière 23 p0rmet aux demi-coquilles semi-cylindriques constituant le tube 9 de pivoter l'une par rapport à
l'autre au cours de ces opérations.
On met ensuite en place à chaque extrémité d 9 uneroue dentee d'ent~nement ~3~ es7 et1n)formée de deux demi-roues séparées par un plan de joint passant sensiblement par l'axe de la roue 83. Les deux demi-roues sont destinées à être vissées l'une à l'autre autour du noyau 2 et de l'extrémité du tube 9 à laquelle la roue 83 est affectée.
A cet effet, de part et d'autre de son ouverture centrale, la roue 83 est munie de deux alésages 88 qui traver~ent le plan de joint 87 entre les de~i-roues 84 et 85.
Les alésages 88 sont taraudé~ dans ].a Aemi-roue 85(dont~la ~en~e n'~ pas nep~ntée) etsontnoyesd~ un p~ ~9 de~uchc~t d ~ J~ ~enture ken~nt~e en par~ em~nt) ~e ]A demi-r~ue R4.
Sur sa face annulaire dirigée vers le noyau 2 73~
1L~
la roue 83 présente une surface cylindrique 91 destinée à prendre appui tout autour de l'extrémité annulaire du tube 9. La dimension axiale de la surface 91 correspond à la longueur de tube 9 qui doit dépasser des enroulements 11, 13. En position décalée de 90 par rapport au plan de joint 87, la demi-roue 84 présente une encoche 92 destinée à recevoir les deux tenons 26 jointifs. De son côté, la demi-roue 85 présente à l'opposé de l'encoche 92, une saignée radiale 93 allant de la surface 91 au pourtour denté de la roue 83.
Du côté opposé aux enro~emen~, ~ s~face 91 ~
bor~ée par une collerette 94 servant de butée pour le tube isolant 9.
Une fois quelesdeuYroues 83.sonten p~ce(~.lO), on installe autour de chacune d'elles trois satellites dentés 96. Pour chaque roue 83, l'un des satellites 96 est couplé à un moteur 97 tandis que les deux autres assurent simplement le centrage des roues 83. Parmi ceux-ci, l'un porte du côté opposé au tube 9 une collerette 98 destinée à positionner axialement les roues ~3~
On amène ensuite la bande conductrice 99 à l'extrémité de laquelle on a ~ixé une bande conductrice tran~versale qui constitue de chaque côté de la bande 99 une lame 56 qu'on engage dans la saignée 93 de la roue d'entra~nement 83 adjacente. L'une des lames 56 constituera ensuite la lame de contact de phase de l'enrou-lement (voir figure 4), tandis que l'autre (non visible sur la figure 10), qui peut etre beaucoup plus courte sert uniquement à l'entraînement de la bande g9 par les roues 83.
La bande g9 est constituée d'un ruban d'~m~um recouvert d'une feuille de papier isolant destinée à
isoler électriquement la spire en cours de réalisation de : la spire suivante.
'J`J
~L~2~3~
Pour favoriser l'entralnement de la bande 99 par les roues 83, on a collé le départ de celle-ci avec de la bande adhésive 101.
Quand l'enroulement basse t~nsion 11 est terminé , on fixe à l'extrémité de celui-ci la lame de couplage du neutre 63 (figure 4) que l'on engage dans la saignée 93 de la roue 83 (figure 10).
On place ensuite autour de l'enroulement 11 une entretoise isolante en matière plastique (non représen-tée) de type connu, analogue à une échelle qu~on auraitrecourbéepour rapprocher ces deux extrémités.
On réalise ensuite autour de cette entretoise l'enroulement 13 d'une façon qui, en ce qui concerne la disposition des spires et leur isolation mutuelle, est analogue à celle décrite dans le brevet US 2 968 445.
Au cours de la réalisation de l'enroulement 13, on branche les contacts 73 là où cela est prévu.
Une fois l'enroulement 13 terminé, on démonte les roues 83, et on réalise de la même manière les enroule-ments autour des deux autres noyaux 2.
On met ensuite en place les cales 28 et 29autour de chaque noyau 2, on pose les accessoires 53, 54, 68 (fi2ure 4) et on réalise les connexions.
Le ~ransformateur qui vient d'être décrit est ainsi particulièrement facile à r~aliser, léger, compact et performant. En e~fet, le tube isolant ~
est très facile à mettre en place, et parmet en outre de ne prévoir qu'un très faible espace entre l'enroulement 11 et le noyau 2. En outre, grâce à ce procédé de reali~a-tion des enroulements a l'aide du tube 9, la qua3i-totalité
de la longueur des noyaux Z est occupée par les enroulements.
Les cales 28 et 29, qui coopèrent astucieu~ement avec le tube 9 assurent à ells~ seules toutes les fonctions de positionnement des enroulements par rapport au cadre magné~ique 1. Le positionnement très précis assuré
de cette manière permet de réduire les marges de sécurité
prévues pour les espaces d'isolation, ce qui est avantageux en légèreté et en performance.
Grâce aux ailettes 44 et 46, ainsi qu'aux parties bombées du voile 43 jouant le rôle de déflecteurs d'huile, une véritable circulation d'huila peut s'établir par thermo-siphon entre les enroulements.
Bien entendu, l'inYention n'est pas limitée à l'exemple représenté, de nombreux aménagements pouvant être apportés à cet exemple, ~ans sortir du cadre de 1' invention.
C'est ainsi que l'invention peut S7 appliquer à tout transformateur moncpha~ ou polyphasé à fenêtre(s) rectangulaire(s).
Il n'est pas indispensable que le tube isolant porte des moyens de couplage en rotation avec les roues d'entrainement et les cales. Ce couplage pourralt par exemple s'effectuer par une saillie mince portée par le~ roues et le~ cales et s'engageant dans la fente 22.
~e tube isolant peut être constitué de deux coquilles totalement séparées. Il peut au contraire n'etre constitué que d'une coquille élastique sans charniè-re.
On pourraIt ne pré~oir qu'uns seule roue d'entralnement.
On pourrait également prévoir qu~ le circuit haute tension est bobiné directement autour du noyau, tandis que le circuit basse tension est bobiné autour du circuit haute tension.
La charnière 23 p0rmet aux demi-coquilles semi-cylindriques constituant le tube 9 de pivoter l'une par rapport à
l'autre au cours de ces opérations.
On met ensuite en place à chaque extrémité d 9 uneroue dentee d'ent~nement ~3~ es7 et1n)formée de deux demi-roues séparées par un plan de joint passant sensiblement par l'axe de la roue 83. Les deux demi-roues sont destinées à être vissées l'une à l'autre autour du noyau 2 et de l'extrémité du tube 9 à laquelle la roue 83 est affectée.
A cet effet, de part et d'autre de son ouverture centrale, la roue 83 est munie de deux alésages 88 qui traver~ent le plan de joint 87 entre les de~i-roues 84 et 85.
Les alésages 88 sont taraudé~ dans ].a Aemi-roue 85(dont~la ~en~e n'~ pas nep~ntée) etsontnoyesd~ un p~ ~9 de~uchc~t d ~ J~ ~enture ken~nt~e en par~ em~nt) ~e ]A demi-r~ue R4.
Sur sa face annulaire dirigée vers le noyau 2 73~
1L~
la roue 83 présente une surface cylindrique 91 destinée à prendre appui tout autour de l'extrémité annulaire du tube 9. La dimension axiale de la surface 91 correspond à la longueur de tube 9 qui doit dépasser des enroulements 11, 13. En position décalée de 90 par rapport au plan de joint 87, la demi-roue 84 présente une encoche 92 destinée à recevoir les deux tenons 26 jointifs. De son côté, la demi-roue 85 présente à l'opposé de l'encoche 92, une saignée radiale 93 allant de la surface 91 au pourtour denté de la roue 83.
Du côté opposé aux enro~emen~, ~ s~face 91 ~
bor~ée par une collerette 94 servant de butée pour le tube isolant 9.
Une fois quelesdeuYroues 83.sonten p~ce(~.lO), on installe autour de chacune d'elles trois satellites dentés 96. Pour chaque roue 83, l'un des satellites 96 est couplé à un moteur 97 tandis que les deux autres assurent simplement le centrage des roues 83. Parmi ceux-ci, l'un porte du côté opposé au tube 9 une collerette 98 destinée à positionner axialement les roues ~3~
On amène ensuite la bande conductrice 99 à l'extrémité de laquelle on a ~ixé une bande conductrice tran~versale qui constitue de chaque côté de la bande 99 une lame 56 qu'on engage dans la saignée 93 de la roue d'entra~nement 83 adjacente. L'une des lames 56 constituera ensuite la lame de contact de phase de l'enrou-lement (voir figure 4), tandis que l'autre (non visible sur la figure 10), qui peut etre beaucoup plus courte sert uniquement à l'entraînement de la bande g9 par les roues 83.
La bande g9 est constituée d'un ruban d'~m~um recouvert d'une feuille de papier isolant destinée à
isoler électriquement la spire en cours de réalisation de : la spire suivante.
'J`J
~L~2~3~
Pour favoriser l'entralnement de la bande 99 par les roues 83, on a collé le départ de celle-ci avec de la bande adhésive 101.
Quand l'enroulement basse t~nsion 11 est terminé , on fixe à l'extrémité de celui-ci la lame de couplage du neutre 63 (figure 4) que l'on engage dans la saignée 93 de la roue 83 (figure 10).
On place ensuite autour de l'enroulement 11 une entretoise isolante en matière plastique (non représen-tée) de type connu, analogue à une échelle qu~on auraitrecourbéepour rapprocher ces deux extrémités.
On réalise ensuite autour de cette entretoise l'enroulement 13 d'une façon qui, en ce qui concerne la disposition des spires et leur isolation mutuelle, est analogue à celle décrite dans le brevet US 2 968 445.
Au cours de la réalisation de l'enroulement 13, on branche les contacts 73 là où cela est prévu.
Une fois l'enroulement 13 terminé, on démonte les roues 83, et on réalise de la même manière les enroule-ments autour des deux autres noyaux 2.
On met ensuite en place les cales 28 et 29autour de chaque noyau 2, on pose les accessoires 53, 54, 68 (fi2ure 4) et on réalise les connexions.
Le ~ransformateur qui vient d'être décrit est ainsi particulièrement facile à r~aliser, léger, compact et performant. En e~fet, le tube isolant ~
est très facile à mettre en place, et parmet en outre de ne prévoir qu'un très faible espace entre l'enroulement 11 et le noyau 2. En outre, grâce à ce procédé de reali~a-tion des enroulements a l'aide du tube 9, la qua3i-totalité
de la longueur des noyaux Z est occupée par les enroulements.
Les cales 28 et 29, qui coopèrent astucieu~ement avec le tube 9 assurent à ells~ seules toutes les fonctions de positionnement des enroulements par rapport au cadre magné~ique 1. Le positionnement très précis assuré
de cette manière permet de réduire les marges de sécurité
prévues pour les espaces d'isolation, ce qui est avantageux en légèreté et en performance.
Grâce aux ailettes 44 et 46, ainsi qu'aux parties bombées du voile 43 jouant le rôle de déflecteurs d'huile, une véritable circulation d'huila peut s'établir par thermo-siphon entre les enroulements.
Bien entendu, l'inYention n'est pas limitée à l'exemple représenté, de nombreux aménagements pouvant être apportés à cet exemple, ~ans sortir du cadre de 1' invention.
C'est ainsi que l'invention peut S7 appliquer à tout transformateur moncpha~ ou polyphasé à fenêtre(s) rectangulaire(s).
Il n'est pas indispensable que le tube isolant porte des moyens de couplage en rotation avec les roues d'entrainement et les cales. Ce couplage pourralt par exemple s'effectuer par une saillie mince portée par le~ roues et le~ cales et s'engageant dans la fente 22.
~e tube isolant peut être constitué de deux coquilles totalement séparées. Il peut au contraire n'etre constitué que d'une coquille élastique sans charniè-re.
On pourraIt ne pré~oir qu'uns seule roue d'entralnement.
On pourrait également prévoir qu~ le circuit haute tension est bobiné directement autour du noyau, tandis que le circuit basse tension est bobiné autour du circuit haute tension.
Claims (2)
1. Procédé pour fabriquer un transformateur comprenant les étapes consistant à:
- former un cadre magnétique présentant au moins un noyau et au moins une culasse définissant ensemble au moins une fenêtre sensiblement rectangulaire;
- disposer un tube isolant autour du noyau magnétique;
- placer une roue d'entraînement autour du noyau et accoupler amoviblement cette roue à une extrémité du tube;
- enrouler des spires électriques autour du tube électrique en faisant tourner la roue, tout en laissant les régions d'extrémité du tube dégagées de spires électriques;
- ôter du tube la roue d'entraînement;
- interposer axialement entre la culasse et chaque extrémité d'un enroulement électrique comprenant lesdites spires électriques qui ont été enroulées, une cale annulaire présentant une ouverture centrale, opération au cours de laquelle on centre l'une respective des régions d'extrémité dans une première surface de l'ouverture de la cale annulaire, on centre une seconde surface de l'ouverture de la cale annulaire autour du noyau magnétique, et on met en butée une extrémité annulaire du tube contre un épaulement prévu sur la cale entre les deux surfaces de l'ouverture.
- former un cadre magnétique présentant au moins un noyau et au moins une culasse définissant ensemble au moins une fenêtre sensiblement rectangulaire;
- disposer un tube isolant autour du noyau magnétique;
- placer une roue d'entraînement autour du noyau et accoupler amoviblement cette roue à une extrémité du tube;
- enrouler des spires électriques autour du tube électrique en faisant tourner la roue, tout en laissant les régions d'extrémité du tube dégagées de spires électriques;
- ôter du tube la roue d'entraînement;
- interposer axialement entre la culasse et chaque extrémité d'un enroulement électrique comprenant lesdites spires électriques qui ont été enroulées, une cale annulaire présentant une ouverture centrale, opération au cours de laquelle on centre l'une respective des régions d'extrémité dans une première surface de l'ouverture de la cale annulaire, on centre une seconde surface de l'ouverture de la cale annulaire autour du noyau magnétique, et on met en butée une extrémité annulaire du tube contre un épaulement prévu sur la cale entre les deux surfaces de l'ouverture.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape consistant à interposer une cale annulaire comprend l'étape consistant à assembler deux cales semi-annulaires.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8202753A FR2522189A1 (fr) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Procede pour realiser un transformateur electrique, transformateur ainsi realise et roue pour le bobiner |
| FR8202753 | 1982-02-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1227326A true CA1227326A (fr) | 1987-09-29 |
Family
ID=9271154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000421946A Expired CA1227326A (fr) | 1982-02-19 | 1983-02-18 | Procede pour realiser un transformateur electrique, transformateur ainsi realise et roue pour le bobiner |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0087362B1 (fr) |
| AT (1) | ATE19708T1 (fr) |
| CA (1) | CA1227326A (fr) |
| DE (2) | DE3363342D1 (fr) |
| FR (1) | FR2522189A1 (fr) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0457933B1 (fr) * | 1990-05-21 | 1995-05-03 | SIEMENS MATSUSHITA COMPONENTS GmbH & CO. KG | Corps de bobine |
| DE69523138T2 (de) * | 1994-11-04 | 2002-01-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Netzfilter |
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|---|---|---|---|---|
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| FR1007119A (fr) * | 1948-02-26 | 1952-05-02 | Système électromagnétique, ayant notamment la forme d'un transformateur | |
| GB756021A (en) * | 1951-05-04 | 1956-08-29 | Henleys Telegraph Works Co Ltd | Improvements in or relating to bobbins for coil winders |
| US2709051A (en) * | 1951-09-26 | 1955-05-24 | Western Electric Co | Apparatus for coiling filamentary articles |
| US2807874A (en) * | 1954-06-09 | 1957-10-01 | Ona W Morris | Method for making bobbins |
| US2985392A (en) * | 1958-07-10 | 1961-05-23 | Texas Instruments Inc | Apparatus for winding a coil on a closed core |
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| CH451323A (de) * | 1966-03-31 | 1968-05-15 | Siemens Ag | Mehrteiliger Spulenkörper, insbesondere für Relais |
| GB1194805A (en) * | 1967-01-19 | 1970-06-10 | Osaka Onkyo Kabushiki Kaisha | Improvements in or relating to Bobbins |
| FR2177863B1 (fr) * | 1972-03-25 | 1977-04-29 | Philips Nv | |
| JPS5678105A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Ichiro Ooyama | Bobbin for closed loop core type transformer, etc. |
-
1982
- 1982-02-19 FR FR8202753A patent/FR2522189A1/fr active Granted
-
1983
- 1983-02-16 AT AT83400328T patent/ATE19708T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-02-16 DE DE8383400328T patent/DE3363342D1/de not_active Expired
- 1983-02-16 EP EP83400328A patent/EP0087362B1/fr not_active Expired
- 1983-02-16 DE DE198383400328T patent/DE87362T1/de active Pending
- 1983-02-18 CA CA000421946A patent/CA1227326A/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0087362B1 (fr) | 1986-05-07 |
| DE87362T1 (de) | 1983-12-08 |
| FR2522189B1 (fr) | 1984-04-20 |
| EP0087362A1 (fr) | 1983-08-31 |
| ATE19708T1 (de) | 1986-05-15 |
| DE3363342D1 (en) | 1986-06-12 |
| FR2522189A1 (fr) | 1983-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |