Brevet FR2178790A1 — publié le 19731116

La présente invention concerne un transformateur rotatif triphasé à couplage magnétique variable entre les bobines primaires et les bobines secondaires par déplacement axial du rotor dans le flux engendré par le stator, permettant de modifier l'intensité et la tension de l'énergie électrique distribuée tout en assurant la répartition des charges sur les trois phases par l'effet des champs tournants. Dans les appareils connus; le rotor comporte bobinages et un collecteur et ces machines appelées commutatrices transforment le courant continu. D'autres machines comportent un moteur séparé entrainant une génératrice. Des appareils appelés transformateurs tri-mono transforment le courant triphasé en courant monophasé et ne sont plus employés car ayant un très mauvais rendement. L'appareil et dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, én effet, il n'y a aucun contact, le moteur et le générateur sont réunis en une seule machine, le rendement est excellent et les pertes d'énergie négligeables. B'équilibrage des trois phases est rigoureux quelque soit le charge La variation de l'intensité de sortie est obtenu par variation du couplage magnétique, alors que la variation de la tension peut être obtenu par différends modes de couplage des bobines primaires et secondaires. D'autre part; selon l'emploi envisagé, il est possible de réaliser l'appareil avec une caractéristique wplatewou wtoubantew permettant diverses applications. Le courant triphasé de sortie peut-etre redréssé par un pont de Graetz. L'appareil et dispositif objet de l'invention , comporte selon une réalisation de l'invention, un stator en tôles feuilletées et encochées, un rotor en tôles feuilletées à bobines cuivres ou aluminium en court-circuit (dit cage d'écureuil). Dans les encoches du stator sont placées les bobines du circuit triphasé primaire, réalisées en bobines simples ou doubles. Les bobines du circuit triphasé secondaire sont également placées dans les encoches du stator. Les bobinages primaires et secondaires en un fil dont la section est choisie pour l'intensité secondaire désirée et le nombre de tours correspond à la tension désirée. Dans certains cas l'on aura intérêt à réaliser un secondaire peu résistant. Différentes dispositions des bobines secondaires sont possibles suivant l'application envisagée. Par exemple, lorsqu'une tension de sortie constante et nécessiire; le couplage entre bobines primaires et secondaires sera serré donnant au transformateur tournant une caractéristique dite "droite". La tension restant pratiquement constante malgré les variations de charge. Le couplage serré est obtenu FIG 1, en placant les bobines secondaires (1) dans les mêmes encoches que les bobines primaires (2), en nombres égales et en réalisant le même couplage électrique. Dans-un autre exemple, lorsque la tension de sortie devra autre décroissante avec l'augmentation de la charge; le couplage entre bobines primaires et secondaires sera lâche et donnera une oaracté- ristique dite "tombante". Le couplage liche est obtenu FIG 2, en placant les bobines secondaires (1) dans des encoches séparées des bobines primaires (2) et le couplage sera d'autant plus liche que les bobines primaires et secondaires seront éloignées. Le couplage électrique FIG 3 entre les bobines primaires et secondaires permet le choix de différentes tensions de sorties. Bu courant continu peut-être obtenu FIG 4 en placant un redresseur en pont de Graetz sur la sortie. La variation du couplage magnétique permet de faire varier le débit soit l'intensité de sortie selon l'application envisagée. le couplage magnétique variable est obtenu FIG 5 par déplaeement du rotor à l'intérieur du stator. Par ce déplacement axial du rotor l'on obtient une variation du flux dans les bobines secondaires, donc bien la variation d'intensité recherchée. Un moyen est prévu, selon l'invention, pour réaliser le réglage précis du déplacement du rotor et bloquer celui-ci dans la position choisie. Un index permet de visualiser le réglage. Ce dispositif de réglage n'est nullement limitatif, un autre dispositif mécanique pouvant sistre utilisé sans que celà change l'esprit de l'invention, qui est le déplacement du rotor pour faire varier le champ magnétique induit. Le dispositif objet de l'invention peut-être utilisé dans tous les cas ou un rapport de transformation est nécessaire èt unbon équilibrage du réseau électrique recherché. Le rapport du transformateur tournant peut-8tre élévateur ou abaisseur. Son utilisation, par exemple, dans la soudure sera avantageux par l'équlibrage du réseau triphasé, dans ce cas l'on utilisera le couplage liche pour soudage avec électrodes enrobées, procédé qui demande un appareil à caractéristique "tombante". Par contre le couplage serré sera employé pour le soudage avec fils-électrodes fusibles (procédé de soudage à l'arc, sous protection gazeuse, sous flux poudre, etc...) dans ce dernier cas une caractéristique "droite" est nécessaire. Le courant monophasé-continu sera obtenu FIG 4 par utilisation d'un pont redresseur branché à la sortie. L'appareil peut encore être utilisé pour la recharge des accumulateurs, la galvanoplastie, etc... REVENDICATIONS 10) Prodédé et dispositif permettant la réalisation d1un transformateur rotatif triphasé assurant l'exacte répartition des charge sur les trois phases par l'effet du champ tournant. Transformateur rotatif à couplage magnétique variable entre bobinages primaires et secondaires, permettant de modifier l'intensité de sortie. C À R À C T E R I S E par le fait qu'il comporte un rotor en court-circuit à déplacement axial dans le champ magnétique du stator et permettant de réaliser un couplage magnétique variable entre les bobines primaires et secondaires du stator. Dans les encoches du stator en tôles feuilletées, sont disposées les bobines primaires et secondaires, dont le couplage électrique peut-être modifié. 20) Dispositif selon la Revendication 1, C A R À C T E R I S E par le faitque le rotor permettant le couplage magnétique variable peut-être déplacé dans le sens axial par un dispositif mécanique quelconque et bloqué à une valeur déterminée, un repÈre gradué visualise les réglages. 3 ) Dispositif selon la Revendication 1, C À R À C T E R I S E par le fait que le stator comporte à la fois les bobinages primaire et secondaires. 4 ) Dispositif selon les Revendications 1 et 3, C Â R À C T E R I S-E par le fait que les bobinages primaires et secondaires sont placés dans les mêmes encoches afin d'obtenir un couplage serre. 50) Dispositif selon les Revendications 1, 3 et 4, C À R À C T E R I S E par le fait que les bobinages primaires et secondaires sont disposés dans des encoches séparées afin d'obtenir un couplage lâche. 60) Dispositif selon les Revendications 1, 3, 4 et 5, C À R À C T E R I S E par le fait que le nombre des bobines primaires est égale au nombre des bobines secondaires. 70) Dispositif selon les Revendications 1, 3, 4, 5, et 6, C À R A C T E R I S E par le fait que le couplage électrique des bobines primaires et secondaires peut-être modifié selon l'utilisation envisagée et le tension de sortie désirée. 80) Dispositif selon les revendications 1, 3, 4, 5, 6 et 7, C À R À C T E R I S E par le fait que le couplage électrique des bobines primaires et secondaires peut-être modifié pour n'utiliser qu'une partie du bobinage secondaire. 90) Dispositif selon les Revendications 1, 3, 4, 5, 6, 7, et 8, C Â R Â C T E R I S E par le fait que la sortie triphasée secondaire peut-être couplée à un pont redresseur pour obtenir du courant contint. 100) Dispossitif selon les Revendications 1 et 9, C À R À C T E R I S E par le fait que le pont redresseur peut-être placé dans le transformateur tourant afin d'être refroidi par le ventilateur placé sur le rotor et destiné au refroidissement des bobines. Original sur cinq pages.