Brevet FR2004926A1 — publié le 19691205

L'invention concerne un circuit magnétique de transe formateur à canaux de refroidissement parallèles aux tolets, ain Si qu'un procédé pour sa fabrication. On sait que lton aménago de tels canaux de refroidissement traversant de bout en bout les colonnes et les culasses, si bien qu'ils se trouvent dans les colonnes et les culasses en nombre égal et avec pratiquement la même section. Dans un circuit magnétique de transformateur, c'est principalement le refroidissement de la culasse supérieure qui est important, parce que l'agent de refroidissement, la plupart du temps de l'huile de transformateurs, y est très nettement plus chaud que dans le voisinage des autres parties du circuit, ai bien que la culasse supérieure est, en moyenne, à une température d'environ 100 supérieure à celle des colonnes quand colonnes et culasses possèdent le même dispositif de refroidissement. Ceci a eu jusqu'ici pour conséquence que, dans le cas de canaux de refroidissement dimensionnés de manière juste suffisante pour la culasse supérieure, les colonnes possédaient inu utilement de nombreux canaux de refroidissement, si l'on ne voulait pas accepter un échauffement excessif de la culasse supérieure. On préfère éviter ce dernier échauffelent. car aQme si l'isolation des tales était, par elle-aSme, suffisamment résis- tante à la température, suivant les connaissances actuelles, le vieillissement de l'huile est mme déjà fortement accéléré quand seulement des surfaces relativement petites, en contact avec l'huile, sont à une température excessive. L'invention évite de tels inconvénients en ce qu'il est prévu, dans la culasse supérieure, au moins un canal de refroidissement de plus que dans les colonnes, et, dans une exécution préférée, en ce que chaque canal de refroidissement de la culasse supérieure, prévu en supplément dans cet esprit, s'étend aussi aux extrémités de colonnes pénétrant à l'intérieur de la section de la culasse supérieure.C'est avant tout pour - - les circuits magnétiques dits à joints obliques que le cas se présente où des parties importantes des colonnes pénètrent à l'intérieur de la section de la culasse supérieure0 On obtient, de cette manière, une meilleure utilisatien du cercle de colonne, c'est-à-dire qu'on loge la m8me section active de tales dans un diamètre de dolonne plus petit, ce qui amène à des économies de cuivre pour les bobinages et à un entz'axe plus faible, parfois même à une longueur de colonne plus faible.On suppose ici que les colonnes ne comportent que juste autant de canaux de refroidissement qu'il est nécessaire pour leur refroidissement ; l'invention prend soin de ne pas laisser se développer, cependant, de température excessive dans la culasse supérieure. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication du circuit magnétique de transformateur. Ce procédé consiste en ce que, au cours de l'empilage du circuit, on place, entre les couches de tôles gui doivent enserrer un canal supplémentaire de la culasse supérieure, et en les répartissant sur les tôles de la culasse supérieure et sur les parties des tôles de colonne leur faisant suite, des pièces d'écartement correspondant à la largeur du canal de refroidissement ; et en ce qu' ensuite le circuit magnétique est finalement pressé de telle manière que les couches de tables des colonnes enserrant le canal supplémentaire ne s'écartent qu'au-dessus de la partie recouverte par les bobinages, pour former le canal supplémentaire. De manière surprenante, on peut former ainsi sans difficulté des faces externes du circuit magnétique planes ; les toles se prêtent suffisamment pour entre capables d'absorber la section supplémentaire de canal de refroidissement sans qu' une heure "bosse" se forme sur l'extérieur du circuit magnéti- que.Un autre avantage provient, dans ce mode de fabricationtie ce que, malgré la section supplémentaire de canal de refroidissement dans la culasse supérieure il ne se produit aucune perte de section active du fer, si bien que des couches de tôles de même largeur dans les colonnes et les culasses, me en ce qui concerne la culasse supérieure, amènent à une même section de fer active dans les colonnes et les culasses, ce qu'on recherche en général.Un autre procédé de fabrication, dans lequel la section de canal de refroidissement supplémentaire resterait limi- tée au domaine des tôles de culasse1 n'auit?s pas un résultat aussi favorable quand on réalise une marne section de fer active dans les colonnes et les culasses ; il est facile de sten rendre compte, si l'on se représente qu'alors la section de canal de refroidissement supplémentaire de la culasse supérieure devrait autre compensée par une plus grande largeur des tales de culasse ou par une plus grande largeur de la culasse, si bien que le paquet de tôles de colonne aboutissant à un canal de refroidisse ment supplémentaire ne trouverait dans la culasse supérieure aucune continuation magnétique directe, et que le flux magnétique devrait s'infléchir à cet endroit en présentant une composante perpendiculaire à la surface de la tôle, d'o résulteraient, comme on le sait, des pertes fer supplémentaires. La configuration résultant du procédé conforme à l'invention évite cet inconvénient. I1 n'a pas été question ci-dessus de la culasse inférieure : il ressort immédiatement de l'exposé du problème qu'il n'y aurait aucune raison d'y aménager éventuellement un canal de refroidissement de plus que dans les colonnes. Comme l'agent de refroidissement est, en bas, à sa température la plus basse, on serait meme tenté suivant la doctrine ici exposée, d'aménager dans la culasse inférieure par exemple un canal de refroidissement de moins que dans les colonnes, mais, mazas si c'était possible sans difficulté au point de vue de la construction, on aurait pei- ne à y découvrir un avantage essentiel.Normalement, on prévoira donc suivant l'invention le a8me nombre de canaux de refroidis- serment dans les colonnes et dans la culasse inférieure. Les figures la, lb à 5a représentent schématiquement quelques exemples d'exécution de l'invention. Dans la colonne de gauche, sur les figures désignées par a sont représentées des sections de colonnes ; dans la colonne de droite, sur les figures désignées par b les sections des culasses supérieures correspon- dantes. Ici, des traits épais allant d'un bord à l'autre indiquent des canaux de refroidissement aménagés aussi bien dans la colonne que dans la culasse, traversant de bout en bout colonnes et culasse ses, tandis que des traits épais discontinus indiquent des canaux de refroidissement aménagés en supplément dans la culasse supérieure. On voit que les culasses des figures lb, 3b et 5b possb- dent chacune un canal de plus que les colonnes qui leur correspoa- dent, tandis que les culasses des figures 2b et 4b possèdent deux canaux de plus. La figure 6 représente un circuit magnétique de transformateur conforme à l'invention vu du c8té étroit et, en fait, seulement sa partie supérieure, seule intéressante ici. 61 est le circuit magnétique feuilleté, en gradins, 62 et 63 sont les canaux de refroidissement traversant de bout en bout colonnes et culasses, indiqués par des traits épais allant d'un bout à l'autre* Par 64 est désigné un annal de refroidissement supplémentaire existant seulement dans la sone de la culasse supérieure, indiqué par un tract épais discontinu. La figure 7 représente, de la même manière, un circuit magnétique de transformateur 71 avec les cahaux de refroi pissement 72 - 74 traversant de bout en bout colonnes et culasses, et les canaux de refroidissement 75 et 76 se trouvant uni quement dans la zone de la culasse supérieure. On reconnaît sur la figure 8 un circuit magnétique de transformateur triphasé composé des parties 81 - 85 ; c'est à l'intérieur de la zone circulaire A encadrée en pointillé qu'ap- parait d'habitude la plus haute température du circuit magné*i- qweO Dans l'etéeution préférée suivant l'invention, il est prd- vu, pour y remédier, dans la zone rectangulaire B encadrée en pointillé, au moins un canal de refroidissement supplémentaire tel qu'il s'étende aussi aux extrémités de colonnes pénétrant à l'intérieur de la zone B. Ici, le canal supplémentaire, obtenu suivant le procédé conforme à l'invention, se prolonge en forme de coin dans les colonnes près de la limite inférieure de la sone B, et ainsi au-dessus de la partie des colonnes recouverte par les bobinages (non représentés). Ceci ressort des figures 6 et 7, oW les canaux de refroidissement supplémentaires 64, 75 , 76 se prolongent en poin- te en 64', 75, 76t , tandis que les tôles de colonne directement contigues vont ici en s'évasant des deux côtés et que les tôles extrdses des deux côtés du circuit magnétique forment cependant des faces planes. R E V E N D I C A T I O N S 1. Circuit magnétique do transformateur à canaux de re- froidissement paralleles aux t81es caractérise en ce qu'il est prévu dans la culasse supérieure au moins un canal d refroidisse- ment ae plus que dans les colonnes. 20 Circuit magnétique de transformateur suivant la i vendication 1 caractérisé en que chaque canal de refroidissement supplémentaire de la culasse supérieure s'étend aussi aux extré- mités de colonnes pénétrant à l' intérieur de la section de la cu- lasse supérieure0 3.Procédé de fabrication du circuit magnétique de transformateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé on ce que, au cours de l'empilag6 du circuit, on place, entre les cou- ches de ttles qui doivent enserrer un canal dc refroidissement supplémentaire de la culasse supérieure, et en les répartissant sur les tôles de la culasse supérieure et sur les parties des tô- les de colonne leur faisant suite, des pie ces d'écartement cor- respondant a la largeur du canal do refroidissement s et en ce que le circuit magnétique est finalement pressé de elle sorte que les couches de tales enserrant le canal supplémentaire ne s' cartent qu'au-dessus de la partie recouverte par les bobinages pour former le canal de refroidissement supplémentaire.