Noyau magnétique feuilleté à pôles imbriqués pour machine électrique. La présente invention concerne un noyau magnétique feuilleté à pôles imbriqués pour machine électrique, comportant un certain nombre de feuilles placées l'une dans l'autre, de façon que, dans chaque pièce polaire, des portions d'extrémité adjacentes des feuilles forment collectivement la surface polaire.
Les avantages qu'il y a à feuilleter le fer dans un circuit magnétique pour réduire les pertes par courants tourbillonnants sont bien connus. Il y a cependant des cas où une cons truction feuilletée avait jusqu'à présent été considérée comme impraticable, par exemple dans le cas de noyaux du type à pôles imbri <B>qués.</B>
L'expression "noyau du type à pôles im briqués" est employée ici pour définir la pièce de fer dans la forme bien connue de construction pour un induit ou un inducteur, comprenant une cage multipolaire présentant une culasse et des pièces polaires s'étendant il. partir de celle-ci, cage dans laquelle est dis posé un enroulement, habituellement un en- roulement unique, concentrique à l'axe du noyau. Dans la construction d'induit ou d'in ducteur multipolaire du type à pôles imbri qués, la pratique invariable jusqu'à présent de faire les éléments magnétiques pleins et non feuilletés a été nécessitée par la diffi culté de feuilleter à la fois la culasse et les faces polaires des pièces polaires.
Par exem ple lorsque les pièces polaires sont normale ment repliées à partir de la culasse à angle droit, l'emploi d'un paquet de feuilles logées les unes dans les autres à la place de l'élé ment magnétique plein usuel donne une cu lasse feuilletée et des pièces polaires feuille tées, mais non des faces de pôles feuilletées. Une semblable construction n'est par consé quent d'aucune utilité pour réduire les pertes par courants tourbillonnants dans les faces po laires.
Si au contraire les feuilles sont fixées ensemble côte à côte, bien que les pièces po laires soient alors feuilletées, les pièces po laires sont faibles et des moyens spéciaux sont requis pour maintenir les feuilles ensem- ble et, dans le cas d'un induit, pour les main tenir sur l'arbre, ce qui rend cette construc tion impraticable.
Le but de la présente invention est de fournir une construction perfectionnée d'un noyau feuilleté du type à pôles imbriqués.
Suivant cette invention, le noyau magné tique imbriqué feuilleté comprend un certain nombre de feuilles placées les unes dans les autres, de façon que dans chaque pièce polaire des parties d'extrémités adjacentes des feuilles forment collectivement la surface po laire.
Le dessin annexé, donné à titre d'exem ple, se rapporte à quelques formes d'exécu tion du noyau selon l'invention.
La fig. 1 est une vue de côté en partie en coupe; La fig. 2 est une vue de face; La fig. 3 est un plan d'un élément ma gnétique feuilleté formant une moitié d'un noyau d'induit à pôles imbriqués à quatre pôles; La fig. 4 est un plan montrant une va riante de la fig. 3; Les fig. 5 et 6 sont une coupe verticale et une vue de face d'un noyau d'induit imbri qué à 2.0 pôles.
Les fig. 7 et 8 sont une coupe verticale et une vue partielle de côté d'un autre exemple d'exécution; Les fig. 9 et 10 sont des plans en dévelop pement de variantes de forme de pôles; La fig. 11 est une coupe montrant une variante du mode de formation des pièces polaires.
Comme le montrent les fig. 1 à 3, chaque moitié d'un noyau d'induit imbriqué à quatre pôles comprend cinq feuilles<I>a, b, c, d</I> et e dont chacune est sensiblement en forme d'U avec un dos plat présentant un trou central f au moyen duquel les feuilles sont assem blées sur l'arbre. Chaque feuille présente éga lement deux bras inclinés ou pièces polaires formés par repliement qui ont une section transversale incurvée, et dont les extrémités sont chanfreinées en ai, b1, c', d' et e' res- pectivement, pour former collectivement des surfaces polaires de forme cylindrique.
Les lignes de division g de la surface po laire formée par les bouts extrêmes des feuilles sont sensiblement des parties de cer cle dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'induit, et à la fig. 3 elles apparaissent comme des lignes droites parallèles aux plans (les dos des feuilles, et ceci est dû à la for mation des faces internes incurvées des bras en surfaces coniques coaxiales à la surface polaire extérieure cylindrique. La forme et la direction des lignes g peuvent évidemment être changées par la modification de la forme des faces internes et par la modification en conséquence de la forme des lignes d'inter section.
D'autres divisions des surfaces polaires peuvent en outre être obtenues, comme le montre la fig. 4, par découpage d'une ou de plusieurs fentes étroites la dans les bras, qui peuvent être sensiblement fermées lors de l'opération de repliement.
Une méthode simple et préférée de fabri cation consiste à superposer et à assembler cinq feuilles estampées égales sur une broche de mise en place à l'extrémité d'un tampon conique et à façonner les feuilles par une opé ration de façonnage et une opération de dé coupage pour refouler le tampon d'abord dans une matrice de formation de conicité et ensuite à travers une matrice de cisaillement d'anneau. La surface sphérique extérieure de l'ensemble peut être parachevée par meulage.
Comme le montrent les fig. 5 et 6, le noyau d'induit à 20 pôles imbriqués est formé de deux éléments magnétiques feuille tés<I>i</I> et<I>j</I> dont les pièces polaires sont formées de la même manière que les pôles de l'in duit à quatre pôles décrit ci-dessus, et le cir cuit magnétique entre les pôles alternés est complété par des rebords annulaires retour nés vers l'intérieur i' et f qui viennent en prise l'un avec l'autre avec une correspon dance sensible des bords entre les feuilletages complémentaires sur la ligne médiane k des pièces de pont.
Les faces d'extrémité en prise de ces rebords i' et f peuvent être meulées pour réduire la réluctance de l'intervalle d'air.
Dans une variante, les lignes de prise des rebords des différents feuilletages sont en gradin, comme en k1 à la fig. 5, de sorte que les rebords sont emboîtés. Dans cette forme également les pièces polaires peuvent être formées de la même manière qu'on l'a décrit pour les pôles d'un induit à quatre pôles, pour diviser davantage les faces polaires.
L'invention est représentée aux fig. 7 et 8 appliquée à une machine magnétoélectrique du type dans lequel le noyau d'induit entoure un inducteur à aimant permanent. Dans cette construction d' et 12 sont deux éléments de noyau feuilletés présentant chacun six pièces polaires dirigées vers l'intérieur, les deux élé ments étant fixés ensemble avec une bobine électrique m serrée entre eux et avec les pièces polaires également espacées l'une de l'autre, cet assemblage formant l'induit. L'in ducteur comprend deux éléments feuilletés n' et n2 ayant chacun six pièces polaires diri gées vers l'extérieur, et assemblés de façon à embrasser un aimant permanent cylindrique o fixé à l'arbre p, de préférence en une ma tière non magnétique.
L'aimant cylindrique est magnétisé axialement de façon que les pièces polaires feuilletées alternées de l'en semble aient une polarité opposée. La cons truction procure par conséquent douze ren versements de polarité pour chaque tour de l'induit.
Lorsque la construction est destinée à une magnéto d'allumage par étincelle, la bobine unique m sera remplacée par les bobines pri maires et secondaires nécessaires.
On comprendra que l'aimant permanent o pourrait être remplacé par une bobine électro magnétique, auquel cas les éléments feuille tés n' et n2 seraient de préférence construits avec des rebords annulaires analogues à ceux représentés en<I>i</I> et j' à la fig. 5 pour compléter le circuit magnétique indépendam ment de l'arbre p. Un moteur ou une généra trice de cette forme pourrait être agencé pour le fonctionnement au courant alternatif ou au courant continu par la disposition de moyens appropriés de commutation ou de rec tification.
Les fig. 9 et 10 montrent des formes dif férentes de pôles dont les effets et les avan tages seront connus des électriciens familia risés avec la construction de génératrices et de moteurs, les pôles q à la fig. 9 allant en s'amincissant, tandis que les pôles r à la fig. 10 sont à faces parallèles.
A la fig. 11, les pièces polaires s des feuilles ont une forme cylindrique en gradin au lieu d'être inclinées et chanfreinées.
Comme on le voit, dans toutes les formes du noyau, la surface polaire vaut au moins le double de la section transversale minimum des feuilles et les feuilles suivent sensible ment le trajet du flux dans le noyau, et lors qu'on a prévu plus de quatre pôles, chaque feuille ressemble à une cuvette avec des bords dentelés.
La construction de noyau d'induit telle qu'elle est représentée aux fig. 1 à 3 peut être combinée avec avantage à l'invention dé crite dans le brevet ne<B>205310.</B> En effet, il est connu qu'un induit à pôles imbriqués procure par lui-même une limitation de vol tage pour une vitesse croissante par suite de son trajet de flux intérieur différent et de ses trajets de flux de fuite.