EP0157670A1 - Transformateur et son procédé de fabrication - Google Patents

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EP0157670A1
EP0157670A1 EP85400408A EP85400408A EP0157670A1 EP 0157670 A1 EP0157670 A1 EP 0157670A1 EP 85400408 A EP85400408 A EP 85400408A EP 85400408 A EP85400408 A EP 85400408A EP 0157670 A1 EP0157670 A1 EP 0157670A1
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winding
windings
magnetic
circuits
transformer according
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Jean-Claude Beisser
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers

Definitions

  • the present invention relates to an electrical transformer of any power, single-phase or polyphase, and to its manufacturing process.
  • the present invention proposes to remedy the drawbacks set out above by providing a transformer that can be produced rapidly, with a considerably lower production investment than that required at present, resulting, consequently, in a significant reduction in the cost prices, this cost price being further lowered by a reduction in the manufacturing costs of the windings electrical and mechanical circuits.
  • the transformer object of this invention is characterized by a low operating cost, since the invention lends itself particularly well to the use of amorphous materials, very energy-consuming, both for their manufacture and for their use for the realization of magnetic circuits, which allows, in particular, to obtain windings of low weight, therefore low energy consumption, in operation.
  • a transformer according to the invention is essentially characterized in that it comprises: at least one electrical winding, consisting of a wire or a strip of a good conductive metal, such as aluminum, wound around a annular carcass, and at least one magnetic circuit, consisting of at least one elementary circuit, produced by winding tapes of magnetic sheets, which is provided with a window for the passage of the winding, which has the form of a irregular polygon, having an axis of symmetry.
  • a polyphase transformer is characterized in that its windings are arranged, contiguous by their internal face, so that the planes passing through these internal faces of the windings form a dihedral of angle 60 °, the magnetic circuits embracing the windings two by two, for each of them.
  • the magnetic circuits are positioned and maintained on a support produced in the form of a plate allowing the passage of the windings, and whose configuration is such that it does not constitute a turn embraced by the windings.
  • each electrical winding, high or low voltage is produced from a wire or an aluminum strip A, wound around a carcass having the shape of a rim.
  • Each winding has a small width, opposite the usual widths, and it has a small number of turns.
  • the input and output connections C of each winding 11, 13 and 15 open into the interior surface of each annular winding carcass (Fig. 2).
  • the magnetic transformer circuit illustrated in Figures 1 to 5 therefore consists of three strictly identical elements, 10, 12, 14, coming, for each of them, to embrace two consecutive windings.
  • the window 18, 20, 22, respectively, of each elementary magnetic circuit 10, 12, 14, consists of an irregular polygon, of six sides in this example of nonlimiting embodiment, but which has an axis of symmetry.
  • the axes of symmetry of each of the windows pass through a common point P, which is also the point of intersection of the axes of each winding.
  • Each magnetic circuit such as 10, 12, 14, consists of elementary circuits, manufactured for example by winding around a form of winding of a magnetic strip, for example made of amorphous materials, of constant width.
  • the circuits are arranged on the support plate 16, by stacking their elementary components, which are immobilized, for example, using glue dots.
  • the magnetic circuits are at no time in permanent contact with the windings 11, 13, 15, or with their supports. They are therefore not subjected to dynamic forces, the only constraints which are exerted on them being those due to their own weight.
  • the invention makes it possible to produce magnetic circuit elements of different dimensions, but of constant width, which has a certain advantage, in particular when using amorphous materials (possibility of storing only one width, for manufacturing transformers of different powers. ).
  • each magnetic circuit can be inscribed in a semicircle (Fig. 6 and 6a).
  • this section can be stepped, as shown in Figure 6, this section can be obtained by successive windings of ribbons of magnetic material of defined width.
  • This section can also be polygonal, as illustrated in the Figure. 6a where two magnified circuits are shown ticks 10a, 12a of polygonal section embracing a winding I la.
  • the polygonal section can be obtained by winding strips of polygonal shape, wound along their long axis, these polygonal strips generally being produced by slitting strips with parallel edges. Without departing from the scope of the invention, it is possible to provide any other form of section than those illustrated in FIGS. 6 and 6a.
  • the support plate 16 receiving the magnetic circuits 10, 12, 14 is produced in the form of a metal plate of sufficient thickness to support the weight of the magnetic circuits and the windings, without undergoing deformations.
  • the shape of this support plate 16 is such that it envelops the exterior contour of the magnetic circuits 10, 12, 14, and it has three openings on the exterior, 22, 24, 26, so that the support plate does not constitute, for each winding, a parasitic turn of harmful influence.
  • the magnetic circuits are maintained on the support plate by any appropriate means opposing their sliding, for example by tabs (not shown in the drawing).
  • Figure 10 being a view from below of the support plate 16, that is to say say in the inverted position relative to Figure 1.
  • these means comprise, for each winding such as 11, a yoke 28, produced using a folded sheet, which covers the part of the winding which projects under the support plate 16, as seen in Figure 10.
  • This yoke 28 is fixed on the plate 16, and it comprises, in the lower part ( Figure 10 being in the inverted position relative to the effective position), two rolling axes 30 and 30 'on which the annular carcass of the winding lI. These axes rotate in the yoke 28, and they therefore allow the carcass of the winding 11 to rotate relative to this yoke, which ensures ua axial and radial positioning of each carcass, and therefore of each corresponding winding, such as 11 , relative to the plate 16.
  • the carcass of each winding, such as 11, is then secured to the support plate 16, so that the different windings are positioned precisely with respect to the magnetic circuits.
  • fixing cubes 32, 32 ′ can be provided, which are fixed on the plate 16 and on the cheeks of the carcasses of the windings.
  • the yoke 28 can be used, according to the invention, to wind the strips or wires of conductive material on the annular carcasses, as shown in FIG. 9.
  • the winding of the windings is carried out, in fact, by subjecting the carcass II to a rotational movement on the shafts 30 and 30 1 , using a geared motor 34 driving a shaft 36, for example covered with rubber, which is applied to the periphery of the two cheeks of the carcass.
  • the winding of the strip B of the conductive material (preferably aluminum) and of its insulating strips I is controlled using an electronic counter 38, actuated by a magnetic detector 40, positioned in a housing 40 'made in the yoke 28, which is excited by a metal counting pad 42, fixed to the outer cheek of the carcass.
  • This arrangement allows a very precise realization of each winding of the transformer object of the invention. We can associate with this device a microprocessor, which ensures robotization of all operations.
  • the device which has just been described makes it possible to produce mechanically very robust winding-carcass assemblies, supporting the electro-dynamic forces during short circuits.
  • the annular carcasses on which the windings are wound can be produced in various ways. They may consist, for example, of two side flanges or side plates each provided with an axial recess comprising a shoulder, so as to be able to wind, around the shoulders, an insulating strip which constitutes the axis of the carcass. A coil with an insulating axis is thus produced, which ensures continuity of the insulation of the windings opposite the portions of the internal magnetic circuit at each bearing, which constitutes an important advantage compared with the devices according to the prior art, where this advantage is obtained using expensive and fragile nestings.
  • the invention is not limited to the production of polyphase transformers. It makes it possible, in the same way as described above, to produce single-phase transformers.
  • Figure 7 shows an exemplary embodiment of a single-phase transformer according to the present invention, which comprises a magnetic circuit 44 and two electrical windings 46, 46 '
  • Figure 8 shows an exemplary embodiment of a single-phase transformer according to the invention which comprises two magnetic circuits 48, 48 ', and a single electrical winding 50.

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Abstract

Transformateur électrique comprenant un circuit magnétique et, pour chaque phase, un enroulement électrique comportant au moins un bobinage, caractérisé en ce que chaque enroulement électrique (11, 13, 15) est constitué d'un fil ou d'une bande d'un matériau bon conducteur, notamment de l'aluminium, enroulé autour d'une carcasse annulaire en forme de jante, en ce que chaque circuit magnétique (10, 12, 14) est constitué d'au moins un circuit élémentaire, réalisé par enroulement d'un feuillard magnétique de largeur constante, et il comporte une fenêtre pour le passage du ou des enroulements correspondants, qui présente la forme d'un polygone irrégulier possédant un axe de symétrie, et en ce que lesdits circuits magnétiques sont positionnés et maintenus sur un plateau support (16), permettant le passage des enroulements.

Description

  • La présente invention est relative à un transformateur électrique de toute puissance, monophasé ou polyphasé, et à son procédé de fabrication.
  • On connaît les différentes façons de réaliser un transformateur :
    • 1 - soit, on commence par réaliser les enroulements électriques, puis on constitue le circuit magnétique autour des enroulements électriques. Ce procédé est celui qui est généralement utilisé en Europe. Son inconvénient essentiel réside dans la discontinuité du circuit magnétique (qui est réalisé, soit par enroulement de feuillard et découpe, soit par juxtaposition de pièces découpées dans des feuillards), qui constitue un élément fortement négatif pour atteindre un rendement économique optimal. En outre, le matériau magnétique est sous utilisé ;
    • 2 - soit, on commence par réaliser le circuit magnétique, puis on bobine les enroulements électriques autour des circuits ainsi obtenus. Le bobinage peut être effectué à l'aide d'une machine à bobiner torique, mais cette technique est fort longue, et donc coûteuse, et elle est limitée par les capacités des machines actuellement disponibles. On peut également réaliser ce bobinage en faisant tourner un support cylindrique autour du circuit magnétique, en enroulant le fil ou la bande conductrice sur ce support. Cette technique présente un grand intérêt, mais son développement se heurte à des difficultés de mise en oeuvre non encore surmontées :
      • . la vitesse de bobinage reste faible, par suite du faible jeu support de bobinage/circuit magnétique, et de la difficulté à positionner et stabiliser ces deux éléments, pour cette opération ;
      • . les entrées et les sorties des enroulements électriques posent des problèmes, notamment en ce qui concerne leur localisation, leur passage au travers des fenêtres des circuits magnétiques lors du bobinage, et leur protection pendant cette même opération ;
      • . le calage, qui est ensuite réalisé, des enroulements électriques sur le circuit magnétique, reste difficile, et il doit faire appel à des systèmes mécaniques annexes, compliqués et coûteux. La tenue aux efforts dynamiques, lors des courts-circuits, de l'ensemble enroulements électriques/circuits magnétiques, vitale pour le transformateur, dépend de ce calage.
  • Par ailleurs, dans la mise en oeuvre des deux procédés examinés ci-dessus, les matériaux ne sont pas employés à leur capacité maximale. Ces procédés connus ne permettent donc pas de tendre vers le coût économique le plus faible, aussi bien en ce qui concerne la fabrication et l'exploitation des transformateurs ainsi réalisés que l'énergie consommée (pertes "Fer" dues au circuit magnétique, et pertes "cuivre" dues aux enroulements).
  • La présente invention se propose de remédier aux inconvénients exposés ci-dessus en apportant un transformateur pouvant être produit rapidement, avec un investissement de production considérablement plus faible que celui nécessaire à l'heure actuelle, se traduisant, par conséquent, par une diminution importante des prix de revient, ce prix de revient étant encore abaissé par une réduction des coûts de fabrication des enroulements électriques et des circuits mécaniques. Enfin, le transformateur objet de cette invention se caractérise par un coût d'exploitation faible, étant donné que l'invention se prête particulièrement bien à l'utilisation de matériaux amorphes, très peu voraces en énergie, tant pour leur fabrication que pour leur utilisation pour la réalisation des circuits magnétiques, ce qui permet, en particulier, d'obtenir des enroulements de faible poids, donc de faible consommation en énergie, en exploitation.
  • Un transformateur selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un enroulement électrique, constitué d'un fil ou d'une bande d'un métal bon conducteur, tel que l'aluminium, enroulé autour d'une carcasse annulaire, et au moins un circuit magnétique, constitué d'au moins un circuit élémentaire, réalisé par enroulement de rubans de tôles magnétiques, qui est muni d'une fenêtre pour le passage de l'enroulement, qui présente la forme d'un polygone irrégulier, possédant un axe de symétrie.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, un transformateur polyphasé est caractérisé en ce que ses enroulements sont disposés, jointifs par leur face interne, de manière que les plans passant par ces faces internes des enroulements forment un dièdre d'angle 60°, les circuits magnétiques embrassant les enroulements deux par deux, pour chacun d'eux.
  • Selon l'invention, les circuits magnétiques sont positionnés et maintenus sur un support réalisé sous la forme d'un plateau permettant le passage des enroulement, et dont la configuration est telle qu'il ne constitue pas une spire embrassée par les enroulements.
  • D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent divers exemples de réalisation, dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins :
    • - la Figure 1 est une vue en perspective d'un transformateur de distribution triphasé selon l'invention ;
    • - la Figure 2 est une vue en perspective des trois enroulements électriques du transformateur selon la Figure I ;
    • - la Figure 3 est une vue en plan de la Figure 2 ;
    • - la Figure 4 est une vue en plan d'un transformateur triphasé selon la Figure 1 ;
    • - la Figure 5 représente, en plan, le support en forme de plateau du transformateur selon la Figure 4 ;
    • - les Figures 6et 6a sont des vues en coupe verticale, à échelles différentes, illustrant deux formes de réalisation des circuits magnétiques d'un transformateur selon cette invention ;
    • - les Figures 7 et 8 illustrent deux exemples de réalisation d'un transformateur monophasé selon cette invention ;
    • - la Figure 9 est une vue schématique, en perspective, d'un dispositif selon l'invention pour la réalisation d'un enroulement d'un transformateur objet de cette invention ; et,
    • - la Figure 10 est une vue de dessous illustrant le mode de fixation d'un enroulement électrique.
  • La Figure 1 représente, à titre d'exemple non limitatif, un transformateur triphasé selon l'invention. Ce transformateur comprend essentiellement :
    • - trois circuits magnétiques 10, 12, 14, constitués chacun d'une pluralité de circuits élémentaires, réalisés par exemple par enroulement de rubans de tôle magnétique ;
    • - trois enroulements électriques haute et basse tension, 11, 13, 15, constitués chacun d'un fil ou d'une bande d'un métal bon conducteur, tel que l'aluminium, enroulé autour d'une carcasse annulaire, comme on le décrira en détail ci-après, et supportés par le même dispositif, pour chacun des couples haute et bas se tension ;
    • - un plateau 16, pour supporter les circuits magnétiques et les enroulements électriques ; et,
    • - des moyens de maintien des enroulements (non visibles sur la Figure 1, mais décrits ci-après en détail en référence à la Figure 10).
  • Les enroulements 11, 13, et 15 sont disposés de telle façon que les plans comprenant leurs faces internes, 11', 13' et 15' forment des trièdres d'angle 60°, dont les sommets constituent les points de tangence des enroulements, les axes radiaux des enroulements étant dans un même plan (Figure 3). Selon l'invention, chaque enroulement électrique, haute ou basse tension, est réalisé à partir d'un fil ou d'une bande d'aluminium A, enroulée autour d'une carcasse ayant la forme d'une jante. Chaque enroulement présente une faible largeur, en regard des largeurs habituelles, et il comporte un faible nombre de spires. Les connexions d'entrée et de sortie C de chaque enroulement 11, 13 et 15 débouchent dans la surface intérieure de chaque carcasse annulaire d'enroulement (Fig. 2).
  • Le circuit magnétique de transformateur illustré par les Figures 1 à 5 est donc constitué de trois éléments strictement identiques, 10, 12, 14, venant, pour chacun d'eux, embrasser deux enroulements consécutifs. La fenêtre 18, 20, 22, respectivement, de chaque circuit magnétique élémentaire 10, 12, 14, est constituée d'un polygone irrégulier, de six côtés dans cet exemple de réalisation non limitatif, mais qui possède un axe de symétrie. Comme on peut le voir sur la Figure 4, les axes de symétrie de chacune des fenêtres passent par un point commun P, qui est aussi le point de concours des axes de chaque enroulement.
  • Chaque circuit magnétique, tel que 10, 12, 14, est constitué de circuits élémentaires, fabriqués par exemple par enroulement autour d'une forme de bobinage d'un feuillard magnétique, par exemple en matériaux amorphes, de largeur constante. Les circuits sont disposés sur le plateau support 16, par empilage de leurs composants élémentaires, qui sont immobilisés, par exemple, à l'aide de points de colle. Les circuits magnétiques ne sont à aucun moment en contact permanent avec les enroulements 11, 13, 15, ou avec leurs supports. Ils ne sont donc pas soumis à des efforts dynamiques, les seules contraintes qui s'exercent sur eux étant celles dues à leur propre poids. L'invention permet de réaliser des éléments de circuit magnétique de dimensions différentes, mais de largeur constante, ce qui présente un avantage certain, notamment lorsqu'on utilise des matériaux amorphes (possibilité de stocker une seule largeur, potr fabriquer des transformateurs de puissances différentes).
  • La section de chaque circuit magnétique peut s'inscrire dans un demi-cercle (Fig. 6 et 6a).Par exemple, cette section peut être en gradins, comme représenté sur la Figure 6, cette section pouvant être obtenue par enroulements successifs de rubans de matériau magnétique de largeur définie. Cette section peut être également polygonale, comme illustré par la Figure. 6a où l'on a représenté deux circuits magnétiques 10a, 12a de section polygonale embrassant un enroulement I la. Dans ce cas, la section polygonale peut être obtenue par enroulement de feuillards de forme polygonale, enroulés selon leur grand axe, ces feuillards polygonaux étant généralement réalisés par re- fendage en biais de feuillards à bords parallèles. On peut, sans sortir du cadre de l'invention, prévoir toute autre forme de section que celles illustrées par les Figures 6 et 6a.
  • Le plateau support 16 recevant les circuits magnétiques 10, 12, 14 est réalisé sous la forme d'une plaque métallique d'épaisseur suffisante pour supporter le poids des circuits magnétiques et des enroulements, sans subir de déformations. Comme on peut le voir sur la Figure 5, la forme de ce plateau support 16 est telle qu'elle enveloppe le contour extérieur des circuits magnétiques 10, 12, 14, et elle présente trois évidements ouverts sur l'extérieur, 22, 24, 26, afin que le plateau support ne constitue pas, pour chaque enroulement, une spire parasite d'influence néfaste.
  • Les circuits magnétiques sont maintenus sur le plateau support par tout moyen approprié s'opposant à leur glissement, par exemple par des taquets (non représentés sur le dessin).
  • On décrira maintenant les moyens prévus par l'invention pour supporter les enroulements 11, 13 et 15, en se référant plus particulièrement aux Figures 9 et 10, la Figure 10 étant une vue du dessous du plateau support 16, c'est-à-dire en position retournée par rapport à la Figure 1.
  • Dans cet exemple de réalisation non limitatif, ces moyens comportent, pour chaque enroulement tel que 11, une chape 28, réalisée à l'aide d'une tôle pliée, qui vient coiffer la partie de l'enroulement qui fait saillie sous le plateau support 16, comme on le voit sur la Figure 10.
  • Cette chape 28 est fixée sur le plateau 16, et elle comporte, en partie basse (la Figure 10 étant en position retournée par rapport à la position effective), deux axes de roulement 30 et 30' sur lesquels repose la carcasse annulaire de l'enroulement lI. Ces axes tourillonnent dans la chape 28, et ils permettent donc à la carcasse de l'enroulement 11 de tourner par rapport à cette chape, ce qui assure ua positionnement axial et radial de chaque carcasse, et donc de chaque enroulement correspondant, tel que 11, par rapport au plateau 16. On solidarise ensuite la carcasse de chaque enroulement, tel que 11, au plateau support 16, pour que les différents enroulements soient positionnés avec précision par rapport aux circuits magnétiques. A cet effet, on peut prévoir des cubes de fixation 32, 32', qui se fixent sur le plateau 16 et sur les joues des carcasses des enroulements.
  • La chape 28 peut être utilisée, selon l'invention, pour réaliser l'enroulement des bandes ou fils de matériau conducteur sur les carcasses annulatires, comme on l'a représenté sur la Figure 9.
  • Le bobinage des enroulements s'effectue, en effet, en faisant subir à la carcasse Il un mouvement de rotation sur les arbres 30 et 301, à l'aide d'un moto-réducteur 34 entraînant un arbre 36, recouvert par exemple de caoutchouc, qui est appliqué sur la périphérie des deux joues de la carcasse. L'enroulement de la bande B du matériau conducteur (aluminium, de préférence) et de ses bandes isolantes I est contrôlé à l'aide d'un compteur électronique 38, actionné par un détecteur magnétique 40, positionné dans un logement 40' pratiqué dans la chape 28, qui est excité par une pastille métallique de comptage 42, fixée sur la joue extérieure de la carcasse. Cette disposition permet une réalisation très précise de chaque enroulement du transformateur objet de l'invention. On peut associer à ce dispositif un microprocesseur, qui assure une robotisation de l'ensemble des opérations.
  • Le dispositif qui vient d'être décrit permet de réaliser des ensembles enroulements-carcasses mécaniquement très robustes, supportant les efforts électro-dynamiques lors des courts-circuits.
  • Les carcasses annulaires sur lesquelles sont bobinés les enroulements peuvent être réalisées de diverses façons. Elles peuvent être constituées, par exemple, de deux joues ou flasques latéraux munis chacun d'un évidement axial comportant un épaulement, de manière à pouvoir enrouler, autour des épaulements, une bande isolante qui constitue l'axe de la carcasse. On réalise ainsi une bobine à axe isolant, ce qui assure une continuité de l'isolement des enroulements en regard des portions de circuit magnétique intérieur à chaque roulement, ce qui constitue un avantage important par rapport aux dispositifs selon la technique antérieure, où cet avantage est obtenu à l'aide d'emboîtements coûteux et fragiles.
  • Les différentes étapes du procédé de réalisation d'un transformateur selon cette invention sont les suivantes :
    • 1 - bobinage des circuits magnétiques élémentaires destinés à constituer ultérieurement les circuits 10, 12, 14 ;
    • 2 - recuit des circuits magnétiques élémentaires ainsi réalisés ;
    • 3 - contrôle des caractéristiques des circuits :
      • . magnétiques (mesure des VA et des watts ) ;
      • . dimensionnelle s ;
    • 4 - parallèlement aux opérations ci-dessus, réalisation, successivement, du découpage du plateau support 16, du perçage des évidements 22, 24, 26 dans ce plateau, de son ébavurage et de la fixation d'un isolant éventuel, afin d'éviter la mise en court-circuit des spires des circuits magnétiques reposant sur le plateau ;
    • 5 - découpe et pliage des chapes 28 supportant les enroulements 11, 13, 15 ;
    • 6 - réalisation des arbres de roulement 30, 30', et montage de ces arbres dans les chapes 28 respectives ;
    • 7- montage des chapes 28 sur le plateau 16, destiné à supporter les circuits magnétiques ;
    • 8 - montage des circuits magnétiques 10, 12, 14 sur le plateau support 16 ;
    • 9 - montage des carcasses annulaires de bobinage des enroulements ;
    • 10 -bobinage des enroulements 11, 13, 15 haute et basse tention ;
    • 11 -calage et fixation des enroulements 11, 13, 15 sur les chapes 28, par exemple à l'aide de systèmes tels que les cubes de fixation 32, 32' décrits ci-dessus ;
    • 12 -contrôle, et, dans le cas d'un transformateur en cuve immergé :
      • séchage, par passage en étuve (cette opération s'effectue très rapidement, en raison de l'absence de toute pièce en bois, ce qui permet d'économiser à la fois de l'énergie et du temps) ;
      • mise en cuve, exécution du câblage (assemblage mécanique vis- écrous ou cosses enfichables) ;
      • . mise sous vide, remplissage d'huile, et,
      • contrôle final.
  • L'invention n'est pas limitée à la réalisation de transformateurs polyphasés. Elle permet en effet de réaliser, de la même façon que décrit ci-dessus, des transformateurs monophasés.
  • La Figure 7 représente un exemple de réalisation d'un transformateur monophasé selon la présente invention, qui comporte un circuit magnétique 44 et deux enroulements électriques 46, 46', et la Figure 8 représente un exemple de réalisation d'un transformateur monophasé selon l'invention qui comporte deux circuits magnétiques 48, 48', et un seul enroulement électrique 50.
  • Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et/ou représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.

Claims (11)

1. Transformateur électrique comprenant un circuit magnétique, et, pour chaque phase, un enroulement électrique comportant au moins un bobinage, caractérisé en ce que chaque enroulement électrique (11, 13, 15) est constitué d'un fil ou d'une bande d'un matériau bon conducteur, notamment de l'aluminium, enroulé autour d'une carcasse annulaire en forme de jante, en ce que chaque circuit magnétique (10, 12, 14) est constitué d'au moins un circuit élémentaire, réalisé par enroulement d'un feuillard magnétique de largeur constante, et il comporte une fenêtre (18, 20, 22) pour le passage du ou des enroulements correspondants, qui présente la forme d'un polygone irrégulier possé- dans un axe de symétrie, et en ce que lesdits circuits magnétiques sont positionnés et maintenus sur un plateau support (16) permettant le passage des enroulements.
2. Transformateur électrique polyphasé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ses enroulements (11, 13, 15) sont disposés jointifs par leur face interne, de manière que les plans passant par ces faces internes (I1', 13', 15') desdits enroulements forment un dièdre d'angle 60°, les circuits magnétiques (10, 12, 14) embrassant les enroulements deux par deux, pour chacun d'eux.
3. Transformateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque enroulement comporte un faible nombre de spires, et en ce que les connexions d'entrée et de sortie (C), haute et basse tension, de chacun desdits enroulements, débouchent dans la surface intérieure de chaque carcasse annulaire en forme de jante.
4. Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque circuit magnétique (10, 12, 14) est constitué par l'empilage de composants élémentaires sur ledit plateau support (16), les composants étant immobilisés sur ledit plateau de manière à n'être, à aucun moment, en contact permanent avec les enroulements (11, 13, 15).
5. Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section de chaque circuit magnétique est choisie de façon à s'inscrire dans un demi-cercle, cette section pouvant être en gradins, polygonale, ou de toute forme intermédiaire.
6. Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit plateau-support (16) est réalisé sous la forme d'une plaque métallique enveloppant le contour extérieur des circuits magnétiques qu'elle supporte, cette plaque étant pourvue d'évidements (22, 24, 26).
7. Transformateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les évidements (22, 24, 26) prévus dans ladite plaque sont ouverts vers l'extérieur, afin que ledit plateau support ne constitue par une spire parasite pour chaque enroulement.
8. Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque enroulement (11, 13, 15) est positionné dans un support réalisé sous la forme d'une chape (28), fixée sous le plateau support (16) et comportant deux axes parallèles (30, 30') sur lesquels repose ledit enroulement, qui peut ainsi être entraîné en rotation sur lesdits axes afin d'être positionné radialement et axialement avec précision, avant d'être rendu solidaire du plateau.
9. Transformateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque enroulement, constitué d'un bobinage basse tension réalisé à partir d'un feuillard bon conducteur et d'un bobinage haute tension réalisé à partir d'un feuillard bon conductcur, est obtenu en faisant subir à chaque carcasse annulaire un mouvement de rotation sur les axes (30, 30'), constituant des paliers de rotation, à l'aide d'un moto-réducteur (34) entrainant un arbre (36) appliqué sur la périphérie de ladite carcasse, le bobinage étant contrôlé par un compteur électronique (38) actionné par un détecteur (40), excité par une pastille de comptage (42) placée sur la joue de ladite carcasse annulaire.
10. Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les circuits magnétiques sont réalisés à partir de matériaux magnétiques amorphes.
Il. Procédé de fabrication d'un transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à :
- bobiner les circuits magnétiques devant constituer ultérieurement les circuits (10, 12, 14), puis les recuire ;
- contrôler les caractéristiques dimensionnelles et magnétiques des circuits ;
- parallèlement à ces opérations, réaliser le plateau support (16) ;
- réaliser les chapes (28) destinées au support et à la fixation des enroulements (11, 13, 15) ;
- réaliser les arbres de roulement (30, 30') et les monter dans les chapes (28) respectives ;
- monter les chapes sur le plateau support (16) ;
- monter les circuits magnétiques (10, 12, 14) sur le plateau support
- monter les carcasses annulaires de bobinage des enroulements électriques ;
- bobiner les enroulements haute et basse tension sur chaque carcasse annulaire ;
- caler et fixer les enroulements (Il, 13, 15) sur les chapes (28) ;
- effectuer les opérations de connexion et de câblage de l'ensemble obtenu, puis de contrôle.
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