Brevet FR2385198A1 — publié le 19781020

La présente invention concerne un électro-aimant du type sec enrobé de résine pour remplacements chargés de poussières et de gaz. L'électro-aimant selon l'invention est du type à grande séparation, et il est entièrement refroidi à l'air par convection normale. L'énergie calorifique développée par l'enroulement magnétique est transférée aux surfaces externes de convection par une résine chargée de matière à haute conduction thermique. La bobine est enroulée à yétat humide avec la matière d'enrobage. Ladite résine est durcie par la chaleur en une masse solide sèche dont les caractéristiques de transmission de chaleur sont de l'ordre de 1,2 kcal/h par m2 et C/m. Les aimants de conception antérieure étaient en générai refroidis par circulation d'un fluide diélectrique comme de l'huile minérale ou du produit "Âskarel", ou par conduction calo- rifique à travers l'enroulement bobiné à sec et non enrobé vers les surfaces externes de convection. ce type de bobine refroidie par un fluide diélectrique présente les inconvénients majeurs d'être complexe par suite de la nécessité de prévoir des moyens pour la circulation & fluide et pour sa dilatation lors de son échauffement, alors que les types d'enroulement- bobinés à sec et non enrobés présentent les inconvénients majeurs d'être encombrants, comateux et inefficaces, du fait qu'il faut prévoir une bobine de faible puissance afin de réduite au minimum les températures des points. chauds internes. De plus, avec le type refroidi par fluide, il est extrême- ment difficile de blinder l'ensemble pour des atmosphères gazeuses dangereuses selon les normes modernes, pour un tel matériel. Le fluide utilisé doit être l"'Askarel" matière inflammable qui s'est avérée récemment si dangereuse pour l'environne meurt, en cas de fuites, quelle est actuellement éliminée en tant que réfrigérant dans les installations à refroidissement par fluide Àvec le type enroulé à sec et non enrobé,- il est extrmmement difficile de mettre l'ensemble à l'abri des poussières pour -les ztrosphères poussiéreuses dangereuses et en même temps conserver la transmission calorifique nécessaire vers les surfaces externes de convection. La présente invention rend possible de construire une grande bobine d' aimant, antidéflagrante et étanche à la poussière à hauteur de -bobine pouvant atteindre 40 cm, tout en fonctionnant à des puissances normales avec une bobine de dimension modérée pour la force iectromotrice à développer. Les bobines de la technique antérieure n'étaient pas pratiques au-dessus d'une hauteur maximale de 13 cm pour une bobine enroulée à sec et non enrobée fonctionnant à un niveau de puissance normal. D'autres caractéristiques de l'invention qui mettent en évidence le fonctionnement de la bobine sont les soudures pleines qui sréunissent les barres arrière de l'aimant, les ailettes d'angle, la plaque de fond et l'enveloppe et le noyau. La transmission de chaleur~des points chauds de la bobine se fait par la bobine saturée de résine et la résine qui l'entoure qui est enrobée entre l'extérieur de l'enroulement saturé et 1' enveloppe. L'enveloppe d'acier est de forme cylindrique afin de mieux résister aux effets des explosions internes ainsi que pour former de courts trajets de conduction à l'enveloppe. La forme cylindrique de l'enveloppe économise aussi de la matière d'enrobage. Les ailettes de support d'angle en acier servent à différentes fins : 1) constituer des surfaces externes additionnelles de convection ; 2) supporter la plaque d'usure 3) constituer un support additionnel d'enveloppe aux quatre angles 4) améliorer l'aspect de 1' électro-aimant ; et 5) constituer un moyen de support pour équipement auxiliaire. La présente invention a pour objets - un électro-aimant perfectionné - un électro-aimant å hautes caractéristiques de dissipation de chaleur - un électro-aimant perfectionné de construction simple, de fabrication économique et d'utilisation simple et efficace. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif feront bien-comprendre comment l'invention peut être réalisée. -La figure 1 est une vue en perspective de llélectro-armant selon l'invention, La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 des figures 1 et 5. La figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2. On a représenté un électro-aimant 10 convenant pour éliminer magnétiquement les déchets de fer (fonte ou acier) de matières non magnétiques, par exemple se trouvant sur des courroies. L'aimant est constitué d'une grande barre arrière 11 en acier qui est en général une plaque de configuration carrée et d'une barre arrière plus petite 12 en acier supportée sur la barre 11. Une plaque de base circulaire 13 est faite en acier inoxydable non magnétique et une plaque d'usure 14 lui est,fizée. Cette plaque 14 est disposée dans un plan parallèle à la plaque de base et est aussi faite en acier inoxydable, Un noyau cylindrique 15, fait de matière magnétique, est fixé à la barre principale 11 et lui est perpendiculaire de manière générale. Un enroulement 17 est bobiné sur le noyau 15 et est disposé dans l'espace contre le noyau 15 et une enveloppe 19. L'espace 18 entre 1' enroulement et 1' enveloppe 19 contient une matière épozy remplie de grains de matière à haute transmission de chaleur.Une telle matière que l'on envisage pour enrober l'enroulement est une matière dénommée "Styeast". Cette matière est une matière époxy remplie de petites plaques de grains d'aluminium, tabulaires, plates et minces de 0,04 mm de dimension de particules, environ la moitié de ces grains se chevauchant, et qui est un excellent conducteur de la chaleur. L'aimant peut être supporté au-dessus d'une courroie 22 par un câble ou-une ligne (non représent)), relié(e) à des oreilles 20 de la plaque 11. Une,botte 21 de connexion ati-déflagrante et étanche aux poussières est fixée à l'enveloppe cylindrique 19 et loge les bornes reliées à l'enroulement 17. Des supports 16 en forme de plaque sont fixés, de préférence par soudage à la barre arrière 11, à la plaque de base 13 et à l'enveloppe cylindrique 19, en formant ainsi une grande quantité de surface de dissipation de la chaleur à bonne relation de conduction de la chaleur à cause des pièces soudées. Des ailettes sont placées aux angles de l'électro-aimant. Bulles agissent non seulement comme organes structurels, mais aussi comme moyens de dissipation de la chaleur exposés aux courants d'air de convection pour transmettre la chaleur à l'écart de l'électro-aimant. La capacité élevée de dissipation de la chaleur de l'aimant, due à la construction décrite ci-dessus, rend possible de constituer des électro-aimants secs de dimensions nettement supérieures à çeux que l'on peut constituer par des techniques classiques de dissipation de la chaleur utilisées jusqu'ici. Il va de soi que des modifications peuvent-etre apportées aux modes due réalisation-qui viennent d'être décrits, notamment par aubstitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Electro-aimant, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque arrière une plaque de base circulaire et une plaque d' usure supportant ladite plaque de base, une enveloppe disposée entre ladite plaque arrière et ladite plaque d'usure et fixée à ladite plaque arrière, des ailettes de dissipation de la chaleur disposées entre ladite plaque arrière et ladite plaque d'usure, et adjacentesladite enveloppe et s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de ladite enveloppe, et un enroulement disposé, dans ladite enveloppe, près de ladite plaque arrière autour: d'un noyau s'étendant entre ladite plaque arrière et ladite plaque de base, ledit enroulement et ladite enveloppe délimitant entre eux un espace, ledit espace étant rempli dlune matière époxy qui est chargée de grains de matière à haut coefficient de conductibilité thermique. 2. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit enroulement est bobiné à l'état humide autour dudit noyau avec ladite matière époxy, ledit enroulement à l'état humide étant alors durci par la chaleur jusqu'à l'état sec. 3. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière époxy est chargée de grains tabulaires de matière sous la forme de petitea plaques dont la dimension des particules est de 0,04 mm, et en ce qu'environ la moitié des grains sont de dimension supérieure, certains des grains se chevauchant mutuellement.