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Circuit magnétique pour machine électrique statique L'invention a pour objet un circuit magnétique pour machine électrique statique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux noyaux feuilletés, dont l'un au moins est de forme cylindrique circulaire à tôles radiales, et deux culasses reliant magné- tiquement les extrémités des noyaux,
chaque culasse étant constituée par des tôles minces assemblées jointivement en un faisceau qui vient en contact ra- dialement avec au moins une portion de la périphérie de l'extrémité correspondante dudit noyau cylindrique, les tôles dudit faisceau étant disposées parallèlement à l'axe du noyau cylindrique de façon à venir en contact avec les tôles radiales du noyau arête contre arête,
lesdites tôles de chaque culasse étant incurvées au voisinage dudit noyau de façon à rejoindre ce dernier en épousant chacune une forme voisine de la surface développante du cylindre circonscrit au noyau.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'un circuit magnétique.
La fig. 2 une vue en plan de ce même circuit montrant la forme en développantes des tôles des culasses.
Les fig. 3 et 4 sont des vues analogues d'une autre forme d'exécution de l'invention.
Les fig. 5, 6 et 7 sont des vues en plan de trois autres formes d'exécution de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent un circuit magnétique à deux noyaux pour un transformateur monophasé. Ce circuit magnétique comporte deux noyaux cylindriques 1 et 2 identiques, constitués, selon une technique connue, par un assemblage de tôles magnétiques minces qui sont disposées sensiblement suivant les plans radiaux d'un cylindre circulaire et dont la tranche est figurée en 3 sur la fig. 2.
Sur cette figure ainsi que sur les autres représentations en plan des circuits magnétiques, la tranche des tôles est figurée pour simplifier le dessin, par un trait unique et, pour la même raison, les tôles bien qu'assemblées jointivement ne seront figurées que par un nombre réduit de traits non jointifs.
Les tôles 3 des noyaux cylindriques sont solidarisées à l'aide par exemple d'armatures annulaires 4 rapportées par soudure sur les bases des cylindres.
Le circuit magnétique est complété par deux culasses 5 reliant magnétiquement les extrémités des noyaux. Chaque culasse est constituée par des tôles minces jointives 6 assemblées en un faisceau qui rejoint radialement la périphérie de l'extrémité des noyaux cylindriques.
Les tôles 6 de chaque faisceau sont disposées parallèlement à l'axe des noyaux et incurvées au voisinage de ceux-ci de manière à rejoindre leur périphérie en- épousant individuellement une forme voisine de la surface développante du cylindre circonscrit au noyau.
Comme on le voit sur la fig. 2, les extrémités des tôles de la culasse aboutissent jointivement contre la surface périphérique des noyaux, leurs extrémités étant dirigées sensiblement dans le prolongement des tôles radiales des noyaux ;
il en résulte que les lignes d'induction ont la même direction et la même densité dans toutes les tôles de la culasse, ce qui permet d'utiliser avec un rendement optimum des tôles à grain orienté.
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Les culasses ainsi réalisées ont la forme d'un bloc ayant une largeur égale à la longueur de la circonfé- rence des noyaux et une épaisseur qui, dans le cas d'un circuit magnétique de section homogène, n'est égale qu'au quart du diamètre du noyau. Ces culasses permettent par suite de réaliser des circuits magnétiques d'encombrement réduit, tout en offrant une large assise pour le calage des bobinages des noyaux.
Pour des raisons de commodité de montage, les tôles de chaque culasse peuvent être réparties également de part et d'autre du plan des axes des noyaux pour former deux demi-culasses symétriques 5a et 5b embrassant chacune une moitié de la périphérie des noyaux.
Chaque demi-culasse est constituée par un faisceau exécuté par exemple en empilant, sur une épaisseur égale à la demi-circonférence des noyaux cylindriques, des tôles de longueur prédéterminée ; puis, à l'aide d'engins de formage appropriés, on cambrera les extrémités du faisceau ainsi formé en les rabattant sur deux gabarits cylindriques simulant les noyaux feuilletés 1 et 2 de telle sorte que chaque tôle épouse un contour formé successivement par un arc de développante de cercle au voisinage de l'une de ses extrémités puis par un segment de droite parallèle au plan des noyaux et enfin par un autre arc de développante au voisinage de son autre extrémité.
Les tôles maintenues dans cette position sont ensuite rendues solidaires les unes des autres par exemple en rapportant sur les faces externes des demi-culas- ses des armatures métalliques 7 et 8 soudées sur la tranche des tôles.
On pourra aussi coller les tôles entre elles, soit par enduction des tôles à l'aide d'une résine appropriée au moment de l'empilage, soit par imprégnation après empilage.
On pourra également rapporter :sur les faces internes des demi-culasses, des armatures non métalliques fixées par collage ou par tout autre procédé approprié.
Les demi-culasses 5a et 5b forment ainsi des blocs rigides qui sont assemblés avec les noyaux 1 et 2 à l'aide par exemple de tirants 9 prenant appui d'une part sur les armatures 4 des noyaux et d'autre part sur les armatures 8 des demi-culasses.
Les fig. 3 et 4 représentent un circuit magnétique également pour un transformateur monophasé. Ce circuit magnétique comporte un noyau principal 10 recevant les bobinages et 2 noyaux de retour 11 et 12. Le noyau principal est cylindrique à tôles radiales ; il est identique à ceux de l'exemple précédent. Les noyaux de retour 10 et 11 sont semi-cylindriques à tôles radiales et du même rayon que le noyau 10. Ces noyaux semi-cylindriques sont renforcés par des armatures représentées en 13a et 13b.
Le circuit magnétique est complété par des éléments de culasse 14 constitués par des faisceaux de tôle dont les extrémités sont en forme de développantes, de structure analogue aux culasses du circuit magnétique précédem- ment décrit, excepté que chaque élément de culasse embrasse la moitié de la périphérie des noyaux.
Les éléments de culasse 14 sont maintenus en forme par des armatures 15 rapportées sur les faces des éléments de culasse et assemblées avec les noyaux à l'aide, par exemple, de tirants (non représentés) semblables aux tirants 9 de la fig. 2.
La fig. 5 représente schématiquement un circuit magnétique à trois noyaux principaux 16, 17 et 18 pour transformateurs triphasés. Ces trois noyaux sont cylindriques à tôles radiales et sont reliés magnéti- quement par des culasses à tôles 19 dont les extrémités sont en forme de développantes 19, et rejoignent les extrémités des noyaux. Les culasses 19 sont réalisées et assemblées suivant le procédé déjà décrit.
La fig. 6 représente schématiquement le circuit magnétique d'un transformateur monophasé comprenant deux noyaux principaux 20 et 21, cylindriques à tôles radiales et deux noyaux de retour 22 et 23 parallélépipédiques. Les noyaux sont reliés magné- tiquement par des éléments de culasses à tôles en développantes 24, 25 et 26. L'élément de culasse 24 reliant les deux noyaux principaux est identique aux éléments de culasse 14 de la fig. 4. Les éléments de culasse 25 et 26 sont analogues à la moitié de l'élément 24 coupé par un plan de symétrie perpendiculaire au plan de la figure.
Bien entendu, les tôles des noyaux de retour 22 et 23 sont empilées de fa- çon à présenter leur tranche le long des arêtes des tôles des éléments de culasse 25 et 26.
On notera également que l'ensemble constitué par un noyau de retour 22 et ses éléments de culasse associés 26 pourrait être remplacé par un ensemble équivalent constitué par un noyau demi-cylindrique 12 et ses éléments de culasse associés 14 (fig. 4).
Ce circuit magnétique est équivalent au circuit magnétique représenté aux fig. 1 et 2. Il est toutefois plus long, mais aussi moins large.
La fig. 7 représente schématiquement un circuit magnétique à trois noyaux principaux 27, 28 et 29 cylindriques à tôles radiales et deux noyaux de retour demi-cylindriques 30 et 31. Les cinq noyaux sont reliés par des éléments de culasse 32 analogues aux éléments de culasse 14 de la fig. 4.
Ce circuit magnétique peut convenir à la réalisation d'un transformateur triphasé comme le circuit magnétique de la fig. 5 auquel il est équivalent. On remarquera toutefois qu'il est plus long mais moins large.