Brevet FR2147127A1 — publié le 19730309

L'invention se rapporte à une cale d'encoche desvinée à recouvrir les encoches à enroulements des machines électriques. Dans les machines électriques, les cales d'encoche sont soumises à aes champs électromagnétiques stationnaires et/ou à haute fréquence; elles sont constituées en des matières non métalliques, sans quoi il se produirait des pertes importantes et un échauffement perturbateur par courants de Foucaula. Selon la construction des machines électriques, on pourrait améliorer ltécoulement du champ magnétique à travers des cales encoche en matière magnétique, ce qui n'a pas été possible jusqu'à présent à cause des pertes par courants de Foucauld des matières appropriées. La présente invention a pour but de résoudre ce problème et elle concerne une cale d'encoche pour machine électrique qui présente un comportement magnétique satisfaisant mtme lorsqu'elle est soumise à un champ magnétique stationnaire ou à haute fréquence ou qui présente des pertes négligeables par courants de Foucauld. Selon l'invention, la cale est constituée par une matière magnétique en grains fins à laquelle est ajoutée comme liant une résine artificielle. L'expression matière magnétique désigne dans le cadre de l'invention des matières ferromagnétiques ou ferrimagnétiques connues dans ltélectrotechn-ique, aussi bien des matières à haut magnétisme que des matières faiblement magnétiques (en particulier, par exemple les matières indiquées dans le StoffhUtte, 1967, tableaux 30 à 40). De préférence,on travaille avec des matières magnétiques en poudre fine. Pour le détail, il existe dans le cadre de l'invention un grand nombre de possibilités pour le montage des cales d'encoche . De toute façon, il faut maintenir la proportion de résine artificielle aussi basse que possible. Selon l'invention, il est à recommander que les cales d'encoche soient constituées par 97 à 70 en poids de matière magnétique en grains fins et 3 à 30% en poids de résine artificielle. Pour supprimer pratiquement en totalité les pertes par courants de Foucaula, il est à recommander selon l'invention qu'au moins 90% des différents grains de la matière magnétique soient enrobés de résine artificielle et soient en outre reliés par la résine artificielle. L'enrobage z pour effet d'isoler électriquement les uns des autres les différents grains de matière magnétique, ce qui diminue la formation de courants de Foucauld. Au point de vue mécanique, on peut adapter sans grandes difficultés la cale selon l'invention à toutes les exigences de sorte qu'elle peut supporter sans difficulté tous les efforts mécaniques. A cet effet, il y a intérêt à réaliser la cale de telle façon que les particules de matière magnétique à grains fins s'appliquent les unes contre les autres (avec interposition de l'isolement en résine artificielle). Pour cela, il y a intérêt selon l'invention à constituer les différents grains de la matière magnétique sous une forme sensiblement sphérique et à les disposer en empilage de billes. Les propriétés mécaniques, en particulier la résistance à la compression, sont optimales lorsque les différents grains sphériques de la matière magnétique présentent sensiblement le même diamètre et sont disposés en empilage de billes compact.L'expression empilage de billes est prise ici dans le sens de la physique classique et de la physique des cristaux. Pour fabriquer les cales d'encoche selon l'invention, on utilise les procédés habituels connus pour le moulage de pièces en résine artificielle avec des matières de charge. En général, les grains de matière magnétique et la résine synthétique sont mélangés entre eux et le mélange est alors soumis au moulage. Le plus souvent on préparera une solution de la résine artifi cielle et on y mettra les grains de la ou des matières magnétiques en suspension, après quoi on évaporera le solvant et on reliera les grains enrobés pour former les corps moulés. Si l'on travaille avec une résine synthétique thermoplastique comme liant, les grains enrobés peuvent-Ptre moulés sous pression, éventuellement à chaud et éventuellement avec addition d'autre poudre de matières synthétiques. I1 est toutefois également possible de mouler les grains enrobés par coulée ou modelage et n'évaporer qu'alors complètement le solvant. On peut toujours munir les grains enrobés au cours du moulage, d'une orientation préférentielle de sorte que les cales d'encoche ainsi fabriquées présentent des propriétés magnétiquement anisotropes. L'exemple qui va suivre permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique, mais il n'a aucun caractère limitatif. Mélange de départ 100 parties de poudre de fer ayant une grosseur de grains inférieure à 150 microns; 17,5 parties de résine époxyde (classe calorifique F), de résine, de durcissant et d'accélérateur; 2,5 parties de cire de lignite. La résine, le durcissant et l'accélérateur sont dissous dans un solvant approprié. La solution est alors mélangée à la poudre de fer dans un malaxeur chauffé sous vide (pendant environ 60 mn) jusqu a ce que le solvant soit éliminé. Ensuite, on laisse séjourner la matière sur des tales de séchage à la température du local pendant environ 100 heures jusqu a ce que la résine, le durcissant et l'accélérateur soient cristallisés, c'est-à-dire que la matière soit durcie dans une mesure suffisante pour pouvoir être broyée en poudre fine dans un broyeur à engrenages. La matière peut alors être amenée automatiquement dans un moule et soumise à une pression de 400 à 1000 kg/cm2.Les objets obtenus sont ensuite traités dans un four de revenu à 160 C (pendant environ 2 à 3 heures). Les cales d'encoche obtenues par le procédé sus-exposé, ayant la constitution indiquée plus haut, présentent les propriétés physiques ci-après - résistance à la traction 5 kg/mm2 - résistance à la flexion 850 kg/cm - résistance au choc environ 8 à 10 kg/cm/cm - poids spécifique 52) l/cp - résistance spécifique 3.106 ohm/mm/m - facteur de Carter Kcm = 1.13 - induction ponctuelle de contrôle pour 2000 A/cm 13000 gauss - efficacité électrique environ 95% Sur le dessin annexé, on a représenté une cale dten- coche 1 de forme usuelle La section agrandie montre nettement que des grains ins 2 de matière magnétique, de forme sphérique, sont enrobés de matière synthétique 3 et sont ensuite assemblés en une cale 1 par un autre apport de matière synthétique. - REVEN M CATIONS 1.- Cale encoche destinée à recouvrir les encoches à enroulement d'une machine électrique, caractérisée par le fait qu'elle est établie en matière magnétique en grain dits à laquelle est ajoutée de la matière synthétique comme liant. 2.- Cale selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est constituée pour 97% à 70% en poids par des matières magnétiques à grains fins et pour 9 à 30% en poids par de la résine synthétique. 3. - Cale selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'au moins 90 en poids des différents grains de matière magnétique sont enrobés par de la résine artificielle et en outre assemblés par la résine artificielle. 4. - Cale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les différents grains de la matière magnétique à grains fins ont sensiblement une forme sphérique et sont disposés en empilage de billes. 5.- Cale selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les différents grains sphériques de la matière magn*- tique présentent sensiblement le mtme diamètre et sont disposés en empilage de billes compact.