Brevet FR2235467A1 — publié le 19750124

Un modèle d'électro-aimants connu présente des parties de fer coopérant entre elles dont l'une, fixe, porte une bobine d'excitation. Le flux magnétique engendré par cette bobine agit sur l'autre partie de fer, servant d'armature et pouvant etre guidée dans son déplacement. Des électro-aimants de ce genre servent, entre autre, d'organes de commande de commutateurs électriques, notamment à manoeuvres fréquentes, tels que des contacteurs, relais et appareils analogues. les parties de fer de l'électro-aimant sont généralement feuilletées, c'est-8-dire formées de tôles assemblées en un corps cohérent par des rivets ou des boulons. On utilise, pour répartir uniformément les forces de compression, des tales de recouvrement d'une relativement grande épaisseur entre lesquelles sont insérées les tôles précitées, plus minces et pouvant être constituées par un matériau particulièrement approprié aux applications magnétiqlle8,par exemple celui des tales pour dynamos. On dote aussi d'une commande électromagnétique des commutateurs qui nécessitent une relativement grande for- ce de contact et, par suite, d'importantes forces de commande. Comptent, par exemple, parmi eux des contacteurs pour courants nominaux de 400 ampères ou plus encore. nais on a constaté que les parties de fer des électro-aimants de tels commutateurs peuvent subir, aux nombres de commutations élevés ,- des doa- mages mécaniques se traduisant par leur fendillement et leur rupture éventuelle en plusieurs morceaux. Bien que les causes précises de tels dommages ne soient que difficilement décelables, on peut admettre au départ que la contrainte de choc accompagnant l'impact du fer mobile de l'armature contre le fer fixe du noyau provoque dans ledit fer une déformation qui sollicite excessivement les tôles de recouvrement dans cer- taines zones déterminées. La présente invention concerne un électro-aimant comportant une bobine d'excitation et deux parties de fer mobiles l'une par rapport å l'autre qui se composent de tôles empilées et de tôles de recouvrement de celles-ci, de part et d'autre de leur paquet, et dont l'une au moins est munie de branches, ou Jambes, polaires.Ladite invention a pour objet un tel électro-aimant dans lequel les dommages précités soient évites aux tôles de recouvrement0 Cet élec- tro-aimant est caractérisé par le fait que, dans la région du bas des branches polaires, les tôles de recouvrement présentent chaqué fois un emplacement de limitation d'un flux de forces mécanique Le propre de l'invention consiste donc à doter les tôles de recouvrement de zones dans lesquelles il est entendu que des surcharges de contrainte pourront s'exercer, les autresparties desdites tôles de recouvrement restant au contraire non influencées. L'électro-aimant selon l'invention diffère ainsi fondamentalement d'un électro-aimant connu dont le no-. yau possède àla naissance d'une branche polaire un entrefer concordant avec des évidements des tôles de re-couvrement disposées de .part et d'autre. Ces évidements doivent entre calculés en sorte.qu'il existe une section-suffisante pour la cohésion mécanique du noyau, section hautement saturée du point de vue magnétique.Il n'est pas apporté ainsi de solution au problème de base de l'invention, car la section des tôles de recouvrement n'est réduite. que sur uns branche polaire et la mesure- de cette tiuction est limitée par l'exigence d'une bonne cohésion mécaniques L'invention est applicable à toutes formes de profil, par exemple en E ou en U . -Les emplacements limitant le flux de forces mécanique sont par exemple réalisables en diminution de section, les sections restantes étant-seulement suffisantes pour assurer la cohésion des diverses parties des tôles de recouvrement. La t81e de recouvrement peut aussi titre divisée d'emblée en plusieurs morceaux partiels en sorte queg par suite de la séparation, aucune force provoquant une. con trainte-excessive du matériau ne puisse titre transmise. Un autre moyen de limitation à des valeurs inofW fensives du flux de forces à l'intérieur des tôles de recouvrement en meme temps que de maintien de leur cohésion consiste à-relier leurs morceaux élémentaires par un matériau plus extensible que le leur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de quatre modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en perspective de la partie de fer fixe d'un électro-aimant de commande de contacteurs les figures 2 et 3 représentent séparément des tôles de recouvrement comportant des zones de section réduite la figure 4 représente une t8le de recouvrement pour un électro-aimant en forme de E dont les branches polaires sont reliées entre elles par un matériau plus es en sigle. La partie de fer 1, figure 1, sert de noyau fixe à un électro-aimant, et une armature mobile lui fait face pour agir sur les contacts mobiles du contacteur0 Cette partie de fer 1 possède deux branches polaires identiques 2 sur chacune desquelles peut entre posée une bobine magnétique, et elle repose par sa traverse 3 sur la plaque de base du con tracteur. Ladite partie de fer et la bobine d'excitation, non représentée , sont reliables à la plaque de base de la façon décrite dans la demande de brevet allemand nO 1 813 453. On voit que la partie de fer 1 est composée de tôles 4 insérées entre des tales de recouvrement 5 en matériau plus épais, la cohésion mécanique de ltensemble étant assurée par des boulons traversants 64 On compte deux boulons 6 pour chacune des branches polaires 2 et quatre autres pour la traverse 3. Des barres de court-circuit 7, dans les surfaces terminales des branches polaires 2, permettent le fonctionnement sans ronflement de l'électro-aimant sur le courant alternatif. Les tôles de recouvrement 5 sont divisées en une partie 10 correspondant à la traverse 3 de la partie de fer 9 et deux parties de branche 11, avec un intervalle 12, parallèle à la traverse 3, entre lesdites parties 10 et llc Aucune force nuisible n'est donc transmissible entre ces A memes parties 10 et ll,-ce qui évite tout risque de rupture Une autre position des intervalles 12, parallèle aux branches polaires 2 comme représenté en trait discontinu sur la figure 1, permet le même effet, et de m8me toute position intermédiaire entre celle-ci et la première. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, les parties 10 et lu de la tôle de recouvrement 5 sont reliées par un isthme 13 placé au pied des branches 11, Si bien que l'on dispose de tales de recouvrement d'un même tenant, mais que le flux de-forces reste limité. La tale de recouvrement selon la figure 3 a une forme analogue,avec cette'différence que l'isthme 13 est placé non plus sur l'axe des branches polaires limais sur leur bord extérieur. On peut, comme on l'a dit, limiter dans une certaine mesure le flux de forcesà l'intérieur des t8les de recouvrers nt en reliant leurs diverses partie par un matériau plus extensible. La figure 4 en donne un exemple. La tale de recouvrement qu'elle représente est destinée à un électro-aimant en forme de E et se compose de la traverse 16 et des branches 17 et 18. d la naissance de ces dernières se trouve une jonction 20 en un tel matériau plus extensible, jonction établie par exemple par un matériau-support en genre de feuille. Les emplacements de limitation du flux de forces définis ci-dessus sont utilisables dans des tôles de recouvrement de formes très diverses, c'est-à-dire aussi pour des électro-aimants de forme différente de celles d'un U ou d'un E. En outre, chacune de ces réalisations slappli- que aux diverses formes de tôle de recouvrement. Dans les exemples considérés, on-a Toujours créé les emplacements de limitation du flux de forces dans la région du bas des branches polaires. S'il s'avérait, dans des cas particuliers, que celles-ci soient endommagées dans d'autres zones, il conviendrait de modifier les t8les de recouvrement dans le sens de l'invention là o l'on aurait observé les défauts. REVED I CATION 1. Electro-aimant comportant une bobine d'excitation et deux parties de fer mobiles ltune par rapport à l'autre qui se composent de tôles empilées et de tôles de recouvrement de celles-ci, de part et d'autre de leur paquet, et dont l'une au moins est munie de branches, ou Jambes, polaires, électro-aimant caractérisé par le fait que, dans la région du bas des branches polaires, les tôles de recouvrement présentent chaque fois un emplacement de limitation d'un flux de forces mécanique 2. Electro-aimant selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'au bas de chaque branche polaire, la section de la t81e de recouvrement est réduite à un isthme, ou une barrette, garantissant la cohésion mécanique0 3. Electro-aimant selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les tôles de recouvrnment sont divisées en divers morceaux. 4. Electro-aimant selon la revendication 1 ca caractérisé par le fait que les morceaux dans lesquels sont divisées les tôles de recouvrement sont reliés par un matériau plus extensible.