Brevet FR2382123A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne le domaine de la construction des machine électriques et plus précisément la fabrication des circuits magndtiques enroules pour machines électrinues. L'invention peut être mise en oeuvre pour la fabrication de stators et de rotors de machines électriques; On connaît une serine de procédés de fabrication de circuits oagnétiques enroulés. En 1933 on a publié pour la première fois des informations sur la technique de façonnage d'une bande d'acier pour circuit magnétique au moyen de rouleaux coniques. flans ce cas, la section transversale de la bande est façonnée en forme de coin et la bande elle-même est courbée de chant suivant un rayon. Un autre procédé consiste 5 soumettre la bande pourvue d'encoches pratiquées au préalable à une déformation dans un dispositif approprie de cintrage qui n'est pas equipé de rouleaux et qui est réalisé sous la forme du canal en arc suivant lequel la bande est tirée. On connait également un proche de fabrication d'un circuit magnétique enroulé qui consiste à réaliser, après le découpage d'encoches, le formage de creux transversaux entre le fond de l'encoche découpée st l'arête oppose en courbant simultanément la baide de chant suivant un rayon. Le formagè des creux est assuré par cintrage de la bande sans modifier I'gpaisseur de la tale. Au voisinage du fond, les creux ont un pdrimhtre le plus grand qui diminue à mesure que l'on s'approche de l'arête continue de la bande. Lors de l'enroulement du paquet les parties saillantes des creux d'une spire s'engagent dans les creux des rainures de la spire voisines. La présence des creux dans le paquet réalisé s'oppose à I'adhérence intime des spires du circuit magnétique.Entre les telles de fer sur les tronçons droits on observe la formation de jeux consids- rables (allant jusqu'à 30 % de ltépaisseur de la tôle), qui ne peuvent être supprimés par le serrage du paquet. Une machine pourvue d'un tel paquet mou se caractérise par une longueur accrue de 15 à 20 o4, une consommation de cuivre plus élevée, un rendement rdduit et un fort bruit magnétique. On s'est posé le problème de créer un procédé de fabrication d'un circuit magnétique enroulé qui permettrait d'obtenir l'adhérence complète des spires dans la zone du diamètre interieur et une adherence partielle des spires dans la zone du diamètre extérieur du circuit magntique. Elle a donc pour objet un procédé de fabrication d'un circuit magnétique enroulé pour machine electrique, par formage de creux dans une bande continue plate, cintrage de la bande et son enroulement de chant suivant, un rayon an vue de former une hélice caractérisé en ce qu'on forme les creux par l'emboutissage tout en conservant la rectitude de la bande, l'allongement de la bande aux endroits de la déformation près d'une arête étant le plus important et diminuant dans la direction de l'arrête opposée, on égalise les creux ce qui conduit au cintrage de chant de la bande suivant un rayon et à la formation de l'hélice le bord suivant lequel l'allongement de la bande est le plus important constituant le diamètre exterieur de l'hélice. I1 est souhaitable que pour la fabrication du circuit magnétique ayant une partie à encoches on découpe dans la bande continue plate les encoches rompant une arête de la bande et qu'on forme les creux entre le fond de l'encoche et l'arête continue de la bande, l'allongement de la bande devant être le plus grand sur l'arrête continue et le plus petit près du fond de l'encoche. Il est avantageux que le creux soit réalisé sous la forme d'un cône dont la base se trouve sur l'arrête continue de la bande. I1 est souhaitable que le creux soit executé sous la forme d'une pyramide dont la base repose sur l'arrête continue de la bande. Le procédé propose permet de réduire l'encombrement du paquet, le poids du circuit magnétique restant le même, ainsi que d'exclure la possibilité de formation de jeux entre les spirefroisines de réduire la consommation du cuivre et de diminuer le bruit mastique de la machine. Fn outre, les caractéristiques énergétiques des machines électriques sont améliores ; en particulier le rendement augmente et ltéchauffement diminue. D'autres avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexas, sur lesquels - la Fig. 1 représente une bande rectiligge continue avec des creux suivant l'invention ; - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 1; ;;la Fig. 3 représente en perspective la jante du circuit magnétique en hélice suivant l'invention - la Fig. 4 représente une bande rectiligne continue pourvue t d'encoches suivant l'invention - la Fig. 5 montre la même bande avec les creux suivant l'invention - la Fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la Fig. 5 - la Fig. 7 représente d'une partie du circuit magnétique suivant l'invention - la Fig. 8 donne une vue de la surface extérieur du circuit magnétique suivant l'invention - la Fig. 9 représente une partie de la bande avec les creux en forme de cone suivant l'invention - la Fig. 10 représente une partie de la bande avec les creux en forme de pyramide à base triangulaire suivant l'invention - la Fig. 11 représente une partie de la bande avec des creux en forme de pyramide à base quadrangulaire suivant l'invention. L'invention est expliquée ci-après par la description d'un exemple de fabrication de la jante du circuit magnétique et du circuit magnétique ayant une partie d'encoche. Dans la bande continue plate 1 (Fig. 1) sont réalisées des rainures 2. L'allongement de la bande 1 aux endroits de la deformation près d'un bord 3 est le plus grand et près du bord opposé 4, il est le plus petit. De ce fait, l'épaisseur de la bande 1 (Fig. 2) diminue progressivement à partir du bord 4 vers le bord 3. La jante du circuit magnétique est réalisée à partir de la bande 1 (Fig. 3) enroulée de chant suivant un rayon et formant une hélice. Les creux sont absents. L'arête au bord 3 constitue le diamètre extérieur de l'hélice et l'arête 4 constitue le diamètre intérieur. Dans la bande continue plate 1 (Fig. 43 sont découpées des encoches 5 rompant l'arête 4. Dans la bande 1 (Fig. 5) les creux 2 sont réalisés avec les enoches 5 entre l'arête continue 3 et les fonds 6 des encoches 5. Aux endroits de la déformation près de l'arête continue 3, l'allongement de la bande 1 est le plus grand et près du fond 5 de l'encoche 5, il est le plus petit.Par conséquent, l'épaisseur de la bande 1 (Fig. 6) diminue progressivement à partir du fond 6 de l'encoche 5 vers l'arête 3. Le circuit magnétique avec la partie d'encoche est exécuté à partir de la bande 1 (Fig. 7) avec les encoches 5. Les creux sont redressés en conséquence, la bande est courbée vers le diamètre extérieur de l'hélice (il n'est montré qu'une partie de l'hélice). L'arête 3 forme le diamètre extérieur de l'hélice et l'arête 4 forme le diamètre intérieur de celle-ci. La surface extérieure de l'hélice est constituée par les arêtes 3 (Fig. 8). Dans les zones 7 où la bande m'est-pas soumise à la déformation, ges spires de l'hélice adhèrent intimement l'une contre l'autre. flans les zones 8, qui sont formées après le redressement des creux (Fig. 1, Fig. S) on voit entre les arêtes 3 (Fig. a) des spires voisines de l'hélice des des jeux dont la valeur diminue à mesure qu'on approche de la surface intérieure du circuit magnétique. Sur la Fig. 9, on a montré une bande 1 avec des encoches 2 réalisées sous la forme d'un cône. Sur la Fig. 10, on a représenté une bande 1 avec des encoches 2 réalisées sous forme d'un prisme à base triangulaire. La Fig. 11 représente une bande 1 avec les encoches 2 réalisées sous forme d'une pyramide à base quadrangulaire. Le procédé proposé est réalisé comme suit. Lors de la fabrication de la jante du circuit magnétique on forme par émboutissage dans une bande plate continue 1 des creux 2 tout en conservant la rectitude de la bande 1. Dans ce cas, l'allongement de la bande 1 aux endroits de la déformation, près de l'arête 3 est le plus grand et près de l'arête opposée 4 il est le plus petit. Ensuite, on redresse les creux 2 ce qui entraîne une courbure de chant de la bande suivant un rayon et la formation de l'hélice. Après avoir obtenu une quantité requise de spires on coupe la bande 1, on serre l'hélice et on obtient ainsi une jante du circuit magnétique (Fig. 3). L'arête 4 forme le diamètre intérieur-- de l'hélice tandis que l'arête 3, dont l'allongement est le plus grand, forme le diamètre extérieur. Lorsqu'on fabrique le circuit magnétique avec une partie d'encoche on pratique au préalable dans la bande continue plate 1 des encoches 5 (Fig. 4) coupant l'arête 4. Puis on forme par emboutissage les creux 2 (Fig. 5) entre le fond a des encoches set l'arête continue 3. Dans ce cas, l'allongement de la bande 1 est le plus grand près de l'arête continue 3 et le plus petit près du fond 5 des encoches 5. Fnsuite, comme pendant la fabrication de la jante, on redresse les creux 2 et en enroulant la bande 1 (Fig. 7) de chant suivant un rayon on forme le circuit magnétique en hélice. La forme des creux doit assurer un allongement le plus grand de la bande 1 près de l'arête 3 et le plus petit au voisinage de l'autre arête 4 ou près du fond 6 des encoches 5. Dans ce cas, la modification de l'allongement de la bande 1 doit être régulière. Cette exigence est satisfaite lorsque les creux 2 ont la forme d'un cône ou d'une pyramide (Fig. 9, 10, 11). Dans ce cas, dans le paquet du circuit magnétique les spires voisines adhèrent intimement suivant le diamètre intérieur l'une contre l'autre ; les spires voisines suivant le diamètre extérieur adhérent intimement l'une contre l'autre dans les zone 7 (Fig. 8) qui n'ont pas subi de déformation et forment un jeu ayant en plan la forme d'un triangle isocèle de sommet dirigé vers le centre du paquet, dans les zones 8 qui ont subi la déformation c'est-à-dire formées après le redressement des creux. Ainsi, du côté du diamètre extérieur du circuit magnétique, la surface de section du jeu est la plus élevée. Du côté du diamètre intérieur, le jeu est nul. Une telle réalisation du paquet augmente le coefficient de remplissage du circuit magnétique, réduit au minimum la longueur du paquet ce qui a pour effet l'amélioration des caractéristiques énerghtiques des machines électriques. Le présent procédé permet d'obtenir également les paramètres géométriques plus précis de chaque spire et du paquet tout entier, ce qui augmente la qualité du circuit magnétique. En outre, aux endroits de l'adhérence intime des spires l'une contre l'autre, suivant le diamètre extérieur, on peut effectuer le soudage pour la consolidation des spires du paquet. REVENDICATIQNS 1. Procédé de fabrication d'un circuit magnétique enroulé pour machine eleetrique par formage creux dans une bande continue plate,cintrage de la bande et enroulementde chant-de mande suivant un rayon entralnant la formation d'une hélice, caractérisé en ce qu'on forme les creux par l'emboutissage tout en conservant la rectitude de la bande, l'allongement de la bande aux endroits de la déformation près d'une arête étant le plus grand et diminuant progressivement dans la direction de l'arête opposée, ensuite on redresse les creux de façon que la bande se courbe et forme l'hélice, l'arête sur laquelle 'allongement de la bande est le plus grand, formant le diamètre extérieur de l'hélice. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour la fabrication du circuit magnétique avec une partie à encocher on découpe dans la bande continue plate des encoches rompant une arête de la bande et on forme les creux entre le fond de l'encoche et l'arête continue de la bande, l'allongement de la bande étant le plus grand près de l'arête continue et le plus petit près du fond de l'encoche. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on réalise les rainures sous forme de cône à base reposant sur l'arête continue de la bande. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé, en ce qu'on réalise les creux sous forme de pyramide à base reposant sur l'arête continue de la bande.