CH217320A - Noyau magnétique et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Description

  Noyau magnétique et procédé pour sa fabrication.    La présente     invention    concerne un noyau       magnétnique    pour appareils d'induction, tels  que des transformateurs ou appareils     ana-          logues,    et plus, particulièrement un noyau à  faible     réluctance    -et à     joints    à faibles pertes..  



  Le but     principal    de la présente     invention     est de     réaliser    une faible réluctance et die  faibles pertes aux joints,     permettant    d'éta  blir un noyau au moyen de paquets de     la-          malles    de     formes    prédéterminées.  



  La présente invention comprend donc, en  premier lieu, un noyau magnétique     compme-          nant    des paquets de     lamelles    en matière ma  gnétique qui possèdent :des surfaces d'appui  dressées et traitées par une attaque chimique,  les     surfaces    d'appui correspondantes     desdits     paquets étant en contact entre elles de façon  à procurer des joints à faible     réluctance.     



  La présente invention comprend encore un  procédé pour la fabrication d'un tel noyau  magnétique, suivant lequel -on assemble des         lamelles    de matière     magnétique    en     paquets,     on façonne ou     dresse    alors     lesdites    lamelles  de façon à ,obtenir aux paquets des faces     tra-          vaillées    qui ont un contour prédéterminé,

    puis .on     attaque    chimiquement lesdites     faces     pour en éliminer     les    barbes ou bavures se       formant    pendant le façonnage ou     dreessage     des     lamelles,    de manière à établir des     faces     d'appui, et on assemble finalement les     paquets     de lamelles avec leurs faces d'appui corres  pondantes: en contact pour créer     ainsi    des  joints à faible réluctance.  



  Le     dessin,    annexé .représente, à     titre     d'exemple,     plusieurs    formes: d'exécution du  noyau suivant     l'invention.     



  La     fig.    1 est une vue     perspectve    d'une  première forme     ,d'exécution    du noyau.  



  La     fig.    2     Ïest    une vue perspective d'une  seconde forme d'exécution ayant les mêmes       caractéristiques:    que celle de la     fig.    1.      La     fig.    3     montre    partie en élévation, par  tie en coupe, un paquet de     lamelles.     



  La     fig.    4 montre une vue en     perspective     d'un noyau en voie de fabrication au moyen  d'une bande     enroulée.     



  La     fig.    5 montre finalement une vue en       perspective    du noyau de la.     fig.    4, coupé       transvensalement    en deux paquets de     lamelles     en U opposés, pour     l'enfilag    des bobines sur  eux.  



  En se     référant    au dessin annexé et. en     par-          tieulier    à la     fig.    3, un paquet 10 de     lamelles     de matière magnétique est représenté     comme     ayant une pluralité de     faces    d'appui 11 pré  parées pour procurer des joints à. faible ré  luctance et à faible perte magnétique. Les  faces d'appui 11 peuvent avoir toute dimen  sion ou tout contour     prédéterminé    suivant  l'emploi du paquet de lamelles.  



  Pour la fabrication de noyaux tels que les  noyaux de transformateurs représentés aux       fig.    1 et 2, les. faces d'appui     façonnées    sur  les paquets de     lamelles    de matière magné  tique 10 seront     disposées,    de manière à -coopé  rer les unes avec les autres à l'état d'assem  blage du noyau.

   En se référant à la     fig.    1,  les paquets de     lamelles,    12 et 13 ont des faces  d'appui façonnées sur un     -côté    des paquets  près de leurs extrémités, tandis que les pa  quets de lamelles 14 et 15     ont    des faces d'ap  pui façonnées à leurs     extrémités.    Par consé  quent, lorsque les     paquets    de     lamelles    sont       assemblés,    'les faces d'appui     latérales        des    pa  quets 12 et 13 seront en     contacta    avec les  faces de bout.

   façonnées ou     dressées    des pa  quets 14 et 15.  



  Dans le noyau du     type    à 'ranche inter  médiaire représenté dans; la.     fig.    2, la branche  intermédiaire 16 est formée d'un paquet de  lamelles comportant des     faces    d'appui     façon-          nées    sur les deux     côtés    à. ses     extrémités,    tan  dis que les paquets de lamelles 17 et 18 pos  sèdent des faces d'appui façonnées ou dres  sées seulement sur un côté.

   Les paquets de  lamelles 19, 20. 21 et 22 ressemblent aux pa  quets de lamelles 14 et 15 de 1a     fig.    1, en ce  sens qu'ils comportent des faces     façonnées    ou       dressées    à leurs bouts.    Dans la forme d'exécution des     fig.    4 et 5,  une bande de matière magnétique est enroulée  sur elle-même     pour    établir un anneau rec  tangulaire avec une     pluralité    de lamelles su  perposées 23.

   Cet anneau est ensuite coupé       transversalement,    comme     représenté,    suivant  la ligne 25 en deux sections en forme de<B>U</B> 24,  formées     chacune    d'un paquet de lamelles en  <B>U</B> ayant des faces debout     façonnées    ou     dres-          s:ées    11.  



  On     peut    voir que, suivant le     présent    pro  cédé pour la     fabrieatiori    de noyaux, on     peut     obtenir des paquets de     lamelles    en matière       magnétique    de. toute forme     prédéterminée,    et  on peut façonner ou     dresser    sur eux des  faces de toute dimension et de     tout    contour  prédéterminé.  



  En se référant à la     fig.    3, on y voit un  assemblage d'une pluralité de     lamelles    23 de       matière    magnétique     pouvant    avoir toute  forme     prédéterminée.    Dans     cette    forme d'exé  cution, on emploie des lamelles assemblées  en forme de<B>I.</B> Pour prévoir des     faces    d'ap  pui 11 sur ces paquets susceptibles de coo  pérer avec des faces d'appui     correspondantes          sur    d'autres     paquets,    .de 'lamelles, afin d'éta  blir le joint désiré,

       ces        faces    sont     usinées     ou     dressées    de     manière    à présenter une sur  face plate ou une     surface    de tout contour pré  déterminé. On a trouvé que pendant l'usinage  ou dressage de     tes        faces    il se forme des ba  vures     s'étendant    d'une lamelle à l'autre et qui  relient ainsi     électriquement    les lamelles adja  centes.

   De pareilles connexions électriques, à  moins qu'elles ne soient     éliminées,    donnent  lieu à des courants de     Foucaul't    élevés     et,    par  conséquent, à des     pertes        sensibles.     



  Pour enlever lesdites bavures, on applique  d'abord sur les     lamelles,    23 une matière chi  miquement,     inerte    telle que, par exemple, un  des produits     résineux    bien     connus.    Cette ma  tière chimiquement inerte peut seulement  être     appliquée    sur les portions de lamelles  qui doivent être     façonnées    ou     dressées.    En  appliquant ainsi la matière chimiquement  inerte, elle apparaîtra entre les     lamelles    à  l'arrière     les        faces    11.

        La matière chimiquement inerte     peut    être  appliquée de différentes     manières.    On a  trouvé satisfaisant de tremper les     lamelles,     dans ladite     matière    avant de les, ranger en  paquet, ou bien aussi, après leur mise en pa  quet, de tremper la face seulement qui doit  être traitée avec la     substance    chimiquement  inerte. Dan,     ecrtains    cas, la substance chi  miquement     inerte    peut. être     appliquée    sur la  lamelle à l'aide d'un rouleau ou suivant  d'autres méthodes connues.

   Dans le cas d'un  noyau -du type forme par enroulement con  tinu d'une bande magnétique, la, substance  inerte peut être appliquée avant que la bande  magnétique soit enroulée sur elle-même. La  résine peut aussi être appliquée par une im  prégnation au vide des paquets     -de        lamelles     ou des     noyaux    du type à enroulement de  bande magnétique selon la pratique bien con  nue. La méthode employée dépendra en pre  mier lieu du procédé de     fabrication    à     uti-          lisicr.     



  Dans     2a    pratique, on a trouvé satisfaisant  d'utiliser un produit     résineux        tel    qu'un pro  duit de     condensation    du     type        phénola!ldéhy-          dique.    Pour se conformer aux conditions  d'emploi différentes, la     résine    du type       phénolaldéhydique    peut être modifiée selon  des méthodes bien connues dans ce genre.  



  La     substance    résineuse peut être     appli-          quée    à l'état de     non-réaction,    puis être     séchée     à l'air pour permettre à la     réaction    de se  poursuivre, et enfin être soumise à la chaleur  pour compléter la     réaction.    Lorsqu'une     sub-          stance    chimiquement     inerte        est    appliquée de  cette manière,

       elle    sert à tenir     les.    lamelles  en position pendant l'usinage ou .dressage des  faces d'appui et à coopérer -de manière à  maintenir les lamelles en position lorsque  celles-ci sont     aissemblées    dans l'appareil élec  trique.  



  Dans le cas où l'on     utilise    des éléments de  noyau ainsi constituées pour la fabrication de  transformateurs, comme illustré dans le des  sin     annexé,    il peut être     désirable    d'employer       les    carcasses     terminale    bien connues pour  maintenir serrés les paquets de     lamelles.    dans  des positions prédéterminées     relativement       l'un par rapport à l'autre.     Ces        caroasseb     donnent la sécurité qu'aucune séparation des       lamelles;

      ne se     produise,    même     s%    la     résine     était affectée par le diélectrique, dans lequel  les     noyaux    ainsi constitués sont plongés, ou  pair     suite    d'autres     conditions    de fonctionne  ment. Les. carcasses     terminales    n'ont pas été       représentées    attendu qu'elles sont trop bien       connues        dans    ce genre de     constructions.     



  Après que     -le    paquet de     fainolles    a été  formé avec des     lamelles    qui ont été traitées  avec une matière chimiquement inerte, ou  avec des lamelles non     traitées-    qui seront     trai-          i;ées        dans    la suite, les faces 11 sont     usinées     ou     dressées    suivant. la méthode la plus ap  propriée.

   Dans, certains     cas.,    il peut être     dési-          rahle,    dan &  la     prépaaration    des     lamelles,    par  exemple du noyau à     enroulement    de     bande     continu, de les couper après qu'elles ont été  réunies en paquets. Dans de     pareilles        circons-          tances,    les faces peuvent être achevées     aux     extrémités     des-        portions,        coupées    en les. sou  mettant à un dressage -ou polissage.  



  Ensuite, pour     éliminer'lee        bavures,    on fait  agir, de     toute    manière appropriée, une     solu-          ti-on        corrosive    sur     les        faces    à     -dresser.    On  peut     empliayerdifférents    genres de solutions       corrosives.    avec le même succès.

   Ainsi l'on a  trouvé dans la pratique qu'une solution  d'acide nitrique à     30%        .est    hautement     satis-          faisanbe.        D'autre,.        solutions        acides        telles-    que  les     acides.    chlorhydrique -et     sulfurique    ont  aussi été employées avec     succès.     



  La     solution    corrosive y peut être appli  quée de toute     manière    appropriée. Il est :ce  pendant avantageux de plonger la face à trai  ter pendant environ 30     secondes    dans la so  lution d'acide nitrique.     Lorsque    ladite face  est retirée de     l'acide    nitrique, il peut être  désirable d'appliquer -du,     carbonate,de    sodium  pour neutraliser l'acide. Après que l'acide  adhérant au paquet de     lamelles    a été neu  tralisé, on     rince    celui-ci avec de .l'eau pour  éloigner les produits résultant du procédé  de neutralisation.

   Dans certains cas, il a été  trouvé désirable d'appliquer de     l'alcool    à la  face traitée pour produire ainsi. un effet de      séchage. Un pareil traitement chimique de la  face travaillée élimine     les    bavures et donne  une face sensiblement suivant le travail       d'usinage    ou de     dressage        exécuté.     



  En général,     i1    est désirable d'attaquer  chimiquement les lamelles de     manière    que  seules les     bavures    soient éliminées. On a, ce  pendant, trouvé qu'il était désirable d'enlever       certaines        portions    des     bords    des lamelles dont  les qualités ont été modifiées par l'opération  de     coupage,    de     dressage    ou d'usinage.

   Par       conséquent,    l'opération d'attaque chimique  peut être employée tant     pour    l'élimination       desdites    portions des lamelles que pour     l'éli-          mination    des     bavures.     



  La, méthode sus décrite pour la préparation  des faces servant à faire les joints     d'aboute-          ment    peut être appliquée aux noyaux d'autres  appareils.     électriques.    Dans le but     d'assembler     des     lamelles    pour faire des     pièces        polaires     ou des rotors, lesdites lamelles peuvent être  traitées avec une matière inerte, puis tra  vaillées et attaquées     .chimiquement    de la ma  nière     susdécrite.     



  On a trouvé que, pour l'application de la  substance inerte dans la fabrication de cer  tains noyaux, les frais pour     l'imprégnation     au vide des     paquets    de     lamelles    avec la ré  sine peuvent se justifier. Des détails sur  l'opération d'imprégnation au vide ne seront  pas donnés, vu qu'il s'agit de choses bien       connues.     



  Des essais faits sur des joints     d'aboute-          ment    ayant des faces préparées de la ma  nière décrite relèvent que 'les pertes sont  faibles. On a aussi trouvé qu'un joint d'abou  tement établi suivant la     présente    invention  est à peu près équivalent au point de vue     de          la,    réluctance à     l'insertion    d'un entrefer de  moins de 0,025 mm     dans    le circuit magné  tique.

   De plus, les     pertes    qui     résultent    d'un  joint     d'aboutement,    de ce genre dans un petit  noyau de     transformateur    type, tel que mon,       tré    à la     fig.    4, sont d'environ     31-,>    ô des  pertes totales. Il     est    cependant évident que  les pertes peuvent varier pour des joints dif  férents.

      On     comprendra    facilement que des joints  d'aboutement peuvent être établis sur des pa  quets de     lamelles    de     différentes        épaiisseurs.     Puis, dans l'intérêt     d'économie    en métal,

   des  noyaux de     transformateurs    ou d'autres cons  tructions de noyau     électromagnétiques    ana  logues peuvent ainsi     être        constitués    avec une  matière permettant une     densité    de flux     glus     grande     dans    la     branche        intermédiaire    que  dans les     culasses.     



       Les    paquets de lamelles faits suivant la       présente    invention contribuent eux-mêmes à  une     économie    de montage dans la production  en     masse.    Ils facilitent aussi     l'enroulement     des bobines et l'assemblage des portions  extérieures du noyau     autour    des bobines. En  fin, les     paquets,    de lamelles eux-mêmes peu  vent être réunis à     'l'aide    d'une machine     6emi-          automatique.  

Claims (1)

1. REVENDICATION 1: Noyau magnétique comprenant des pa quets de lamelles en matière magnétique, ca- raetérisé en ce que ces derniers présentent des surfaces, d'appui dressées et traitées par une attaque -chimique,

   las portions à surfaces d'appui correspondantes- desdits paquets de lamelles étant disposées en contact entre elles de manière à procurer des joinfis@ à faible ré luotance. SOUS-REVENDICATION 1.

   Noyau suivant la, revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'une -substance résistant à l'acide est disposée entre les lamelles à l'ar rière des, surfaces d'appui des paquets de la me'liles.

   REVENDICATION II: Procédé pour la fabrication d'un noyau suivant la ;revendication 1, caractérisé en ce qu'on assemble des lamelles de matière ma gnétique en paquets, qu'on façonne ou dresse alors lesdites 'lamelles de façon à obtenir aux paquets des faces travaillées qui ont un con tour prédéterminé, puis. qu'on attaque chimi quement lesdites faces pour en éliminer les bavures se formant pendant le façonnage ou dressage des :

   lamelles, de manière à établir des faces d'appui, et qu'on a & wembl-e finale- EMI0005.0001 ment <SEP> les <SEP> paquets <SEP> de <SEP> lamelles <SEP> avec <SEP> lieurs <SEP> faces <tb> d'appui <SEP> correspondantes <SEP> en <SEP> contact <SEP> -dans <SEP> le <tb> but. <SEP> d'obtenir <SEP> des. <SEP> joints, <SEP> à <SEP> faible <SEP> réluctance. <tb> SOUS-REVENDICATION <tb> \?. <SEP> Procédé <SEP> suivant <SEP> la <SEP> revendicatîan <SEP> II, <SEP> ca ractérisé <SEP> en <SEP> ce <SEP> qu'au <SEP> moins.

   <SEP> une <SEP> portion <SEP> des <tb> paquets, <SEP> de <SEP> lamiel@les, <SEP> sur <SEP> laquelle <SEP> les <SEP> faces d'appui seront â établir, est imprégnée d'une matière sensiblement inerte envers .des solu tions corrosives .dont on se sert pour l'attaque chimique précitée.