Brevet FR2202348A1 — publié le 19740503

L'invention concerne un procédé de fabrication de self pouvant être utilisé aussi bien pour la réalisation de transformateurs d'alimentation, de puissance, isolement et de régulation, que pour des inductances avec ou sans champ continu superposé. D'une manière courante, ces bobinages comportent une bobine surlaZlelle sont enroulées les spires de fil, au centre de laquelle se trouve un noyau ferromagnétique associé à une armature servant de circuit magnétique. Pour éviter les pertes d'énergie dues à l'éta- blissement de courants tourbillonnaires, et principalement aux courants de Foucault, le noyau, ainsi que l'armature, sont réalisés par un empilage de circuits magnétiques constitués, le plus souvent, par des tôles découpées en lamelles, dans le sens du laminage. La composition de ces tôles varie en fonction de l'utilisation de ces bobinages et de leur prix. Dans le cas de bobinages économiques, on utilise le fer au silicium, et pour bobinage plus performant, on utilise de la tôle au silicium à grains orientés. La forme de ces armatures et en conséquence des circuits magnétiques utilisés est très variée. Les formes les plus utilisées sont les circuits en F, les circuits en EI, les circuits en T, les circuit en U ou encore une association de ces circuits. Parmi ceux-ci, les circuits en EI et en F sont de préférence utilisés pour la réalisation de transformateurs ou d'inductances basse fréquence. Pour améliorer encore ces caractéristiques, on allonge le ballast de manière à avoir une spire moyenne plus longue et un nombre de tours moindre, ce qui permet une économie de fil, une section du noyau plus grande et, en conséquence, une augmentation de la surface de l'entrefer. Malheureusement, cette augmentation de l'entrefer accentue la réaction des masses métalliques en présence et favorise les bruits. Parfois, pour éviter ces réactions et ces bruits selon la technique connue on soude ensemble les empilages de tôles constituant les armatures, opération délicate, étant donné la réduction de la section du ballast et la proximité du fil et des isolants. La présente invention supprime cette soudure, évite toute vibrations due aux réactions des masses métalliques et diminue en même temps l'inductance de fuite des circuits magnétiques ; elle permet, en outre, la réalisation de circuits magnétiques associant tous les avantages des circuits magnétiques précités et en réduisant au maximum les déchets lors de la découpe des tôles. Le procédé de fabrication selon l'invention eG carvSériséence quedes moyens d'accrochage par emmanchement ou par coincement sont ménagés au niveau de la surface de raccordement des circuits magnétiques constituant l'armature du bobinage, ces moyens d'accrochage possèdant des formes et des dimensions appropriées pour favoriser le passage du flux magnétique. Selon une autre caractéristique de l'invention le circuit magnétique est constitué par un assemblage d'éléments de tôle en X associé à un noyau en I. Une forme de réalisation de l'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'une bobine de forme allongée dans laqubeest logé le noyau de bobinage La figure 2 représente la self en coupe transversale Les figures 3 et 4 représentent deux circuits magnétiques constituants l'armature possédant des moyens d'assemblage différents La figure 5 est un schéma de découpes des circuits magnétiques sur une bande de tôle permettant un minimum de déchet. Avec référence à la figure 1, la bobine 1, de forme parallélépipédique allongée, comprend deux épaulements périphériques 5 pour maintenir les enroulements de fil 7, et un évidement central de section rectangulaire servant de logement au noyau 9. Ce noyau est constitué par un empilage d'éléments de tôle 11 rectangulaires, disposés, de préférence mais non nécessairement, longitudinalement dans l'évidement central de la bobine 1. Pour éviter tout déchet, ces éléments de tôle rectangulaire Il sont découpés dans une bande de tôle de même longueur ou de même largeur que lesdits éléments il. Autour du noyau 9 et, en même temps de la bobine 1, sont montés transversalement des éléments de table enI t5-et 16 qui, avec le noyau 9, constituent le circuit magnétique du bobinage (figure 2). Pour que l'orientation moléculaire soit favorable au passage du flux au niveau des surfaces de raccordement t7 des éléments de tôle 15 et16,et en même temps, pour obtenir un minimum de déchets, la configuration des découpes de ces éléments 15 et 16 sur une bande de tôle 18 (figure 5) est à "bâtons rompusn, dans laquelle les branches des éléments en L15 etî6sotà4SOdLl sens de laminage de la bande de tole 18. (flèche 19). En conséquence, le sens de laminage des deux branches adjacen testes deux L 15 et 17 (flèches 21 et 23 figure 3) constituant le circuit magnétique p la bobine, en particulier au niveau de la surface de raccordement 17, sont parallèles. Les deux xtrmits des deux branches des éléments en L 15 ou 16 comprennent des moyens d'accrochage servant à rendre solidaires les deux éléments en L 15 et 16 adjacents, du circuit magnétique. Ces moyens d'accrochage sont. de préférence, constitués par un élément mâle situé longitudinalement dans la prolongation d'une des deux branches d'un élément en L, et par une encohe constituant l'élément femelle, de forme complémentaire de l'élément mâle, ménagée latéralement à une distance convenable de l'extrémité de l'autre branche, et du côté intérieur, dudit élément en L. Ces éléments mâles et femelles peuvent avoir une pluralité de formes permettant un accrochage soit par emmanchement, 11 élément mâle ayant dans ce cas une forme arrondie 25, soit par coincement, l'élément mâle comprenant alors un about 27. Ces moyens d'accrochage augmentent la surface de contact des deux éléments en L adjacents et, de ce fait, diminuent X réluctance des raccordements 17 d'autant plus que, comme il a été déjà mentionné, le sens de laminage des deux L adjacents est favorable au passage du flux. En outre, ces moyens d'accrochage, permettant le blocage mécanique des Iémen' en L adjacents et la suppression, en conséquence, des réactions de masses métalliques dues au champ magnétique, et des bruits,évitent a soudure délicate de ces éléments qui risquerait de provoquer la détérioration du ballast ainsi que du fil et de ses isolants. La bobine et son noyau sont bloqués entre les éléments en L, constituant le circuit magnétique, par l'intermédiaire de deux isolants 28 formant l'entrefer. Ce montage du bobinage avec les éléments en L a en outre l'avantage de ne pas devoir introduire la bobine entre des pièces métalliques qui risqueraient d'accrocher le fil. Le verrouillave des éléments en L peut être completé par un boîtier métallique complémentaire ou bien par une frette. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de bobinages caractérisé én ce que des moyens d'accrochage par emmanchement ou par coincement sont ménagés au niveau de la surface de raccordement des circuits magnétiques constituant l'armature du bobinage, ces moyens d'accrochage possédant des formes et des dimensions apnropriées pour favoriser le passage du flux magnétique. 2.- Procédé de fabrication selon la revendioawion 1, caractérisé en ce tue le circuit magnétique est constitué par un assemblage d'éléments de tôle en L associé à un noyau en I. 3.- Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments en L des circuits magnétiques des bobinages sont découpés sur une bande de tôle, la configuration des découpes de ces éléments en L étant une configuration à "bâtons rompus" dans laquelle les branches desdits éléments en t forment un angle de 450 avec le sens de laminage de ladite bande de tôle. 4.- Procédé de fabrication selon les revendications 2 et 3, caractérisé par un raccordement des tôles magnétiques en L tel que l'orientation moléculaire et le sens de laminage soient maintenus au niveau de la jonction des tôles pour diminuer l'impédance de fuite. 5.- Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage des éléments en t comprennent un élément mâle situé longitudinalement dans la prolongation d'une des deux branches respectives des éléments en t, et une encoche constituant l'élément femelle de forme complémentaire dudit élément mâle, ménagé latéralement, à une distance convenable de l'extrémité des autres branches et du côté intérieur des éléments en L. 6.- Procédé de fabrication selon la revendication 5, caract4- risé en ce que les éléments mâles et femelles ont des formes permettant un accrochage soit par emmanchement soit par coincement. 7.- Procédé de fabrication selon la revendioation 6, caractérisé en ce que, pour un accrochage paremmanchement,l'élément mâle est de forme arrondie. 8.- Procédé de fabrication-selon la revendieat-ion 6, carac- térisé en ce que, pour un accrochage par coincement, l'élément mâle comprend un about. 9.- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bobine et son noyau sont bloqués entre les éléments en X, constituant le circuit magnétique, par l'intermédiaire de deux isolants formant l'entrefer0