Brevet FR2539561A1 — publié le 19840720

La presente invention concerne les procédés de fabrication des Circuits magnétiques de machines électriques. Elle peut être appliquée à l'industrie de la construction électrique, notamment aux machines électriques de petite et moyenne puissance, à courant alternatif et à courant continu, aux machines électriques d'usage industriel général et au matériel domestique. On connatt un procédé de fabrication de la zone dentée ondulée du circuit magnétique d'une machine électrique (Certificat d'Auteur de 1'URUS nO 892 589, 1981), au cours duquel on découpe une bande de matériau ferromagnétique en ébauches, on exécute en quinconce des entailles transversales sur chaque ébauche à partir des bords opposés de celle-ci, la distance entre deux entailles transversales à l'un des bords de ltébau- che étant à peu près égale à deux longueurs du circuit magneti- que, on forme avec ébauche une gouttière d'encoche et son ondulation suivant des lignes passant par les entailles transversales, de façon à former des liaisons aux lignes de pliage et on rouie des ondulations de ébauche en anneau pour ensuite fixer cet anneau à la carcasse. Le procédé connu présente l'inconvénient que les éléments de la gouttière d'encoche à charge magnétique faible sont rea- lisés en tôle magnétique coûteuse. L'invention a donc pour but de créer un procédé de fabrication de la zone dentée ondulée d'un circuit magnétique pour machine électrique, dans lequel la réalisation de ébauche de la zone dentée permet d'abaisser la consommation de tôle ma magnétique coûteuse. L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication de la zone dentée ondulée du circuit magnétique d'une machine électrique, au cours duquel on de coupe une bande de matériau ferromagnetique en ébauches, on exécute en quinconce des entailles transversales sur chaque ébauche à partir des bords opposés de celle-ci, la distance entre deux entailles trans versales à l'un des bords de ébauche étant à peu près égale à deux longueurs du circuit magnétique et on forme avec lté- bauche une gouttière d'encoche et son ondulation suivant des lignes passant par les entailles transversales, de façon à former des liaisons aux lignes de pliage, caractérisée en ce que, chaque ébauche est réalisée avec une nappe de fil dont les brins sont disposés en travers de ébauche, et avec au moins une bande ferromagnétique dispose suivant la longueur de ébauche à l'une des faces de cel-le-cilla largeur de cette bande étant égale à la hauteur des dents de la zone dentée. I1 est avantageux d'onduler le fil suivant la largeur de ébauche. On peut placer suivant la longueur de ébauche, et à sa face opposée, au moins une autre bande ferromagnétique, se trouvant en colncidence avec la bande ferromagnétique placée contre la face opposée de l'e'bauche. L'invention permet de réaliser une économie notable d'acier magnétique. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par un exemple de réalisation concret et par des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig. 1 représente une bande ferromagnétique avec les lignes d'entaille, selon l'invention - la Fig. 2 représente la vue suivant la flèche A d'une ébauche de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 2 - la Fig. 4 représente une ébauche et une gouttière d'encoche formée à partir de cette ébauche - la Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la Fig. 4 ;; - la Fig. 6 représente une variante de la gouttière d'en- coche, suivant l'invention - la Fig. 7 représente une variante de l'ébauche à l'en- droit de la section V-V de la Fig. 4 - la Fig. 8 représente une autre variante de cette section - la Fig. 9 représente la zone dentée ondulée et la gouttière d'encoche, suivant l'invention - la Fig. 10 est une vue suivant la flèche E de la Fig. 9; - la Fig. 11 représente une partie du circuit magnétique statorique d'une machine électrique, selon l'invention - la Fig. 12 représente une partie du circuit magnétique rotorique d'une machine électrique, selon l'invention. La Fig. 1 représente une bande ferromagnétique 1, constituée par des brins d'un fil ondulé 2 et des bandes ferromagnétiques 3, défilant à travers une unité de découpe 4 qui exé- cute sur la bande 1 des entailles longitudinales 5 et des entailles transversales 6. Les entailles transversales 6 sont exécutées en quinconce, à partir des bords opposés des ébauches 7. La largeur de chaque ébauche 7 est égale & K. La distance entre deux entailles transversales 6 à chacun des bords est égale à C, C étant à peu près égal à deux longueurs du circuit magnétique. La Fig. 2 représente la vue suivant la flèche A d'une ébauche 7. a Fig. 4 représente unetébauche 7 défilant à travers une unité de-pliage 8 qui façonne l'ébauche 7 en une gouttière d'encoche 9. La Fig. 9 représente une gouttière d'encoche, une unité 10 d'ondulation et la zone dentée ondulée 11 avec des nervures 12 des ondulations. Les Fig. 11 et 12 représententrespectivement une partie des circuits magnétiques du stator et du rotor d'une machine électrique, comprenant une zone dentée ondulée 11 et une culasse 13. La fabrication de la zone dentée ondulée se déroule de la façon suivante. On constitue la bande 1 (Fig.l) à partir dtun faisceau de fil 2 et on place en travers les brins du fil 2, par exemple, deux bandes ferromagnétiques 3. On assemblé les bandes 3 au fil 2, par exemple, par soudage, en obtenant ainsi une bande à plusieurs couches, qui est présentée à l'unité 4 de découpe, laquelle refend la bande 1 en ébauches 7 suivant les lignes d'entaille 5. L'unité 4 exécute aussi sur 'ébauche 7 les entailles transversales 6. Ensuite, l'ébauche 7 est présentée à l'unité de pliage 8 (Fig.4), d'oU sort une gouttière d'encoche 9 formée. La gouttière d'encoche 9 est à son tour présentée à l'unité d'ondulation 10 laquelle forme la zone dentée ondulée 11 avec les nervures 12 des ondulations.On sé pare de la zone dentée 11 obtenue une partie de longueur prédéterminée, égale à la longueur de la zone dentée à rouler, et on l'assemble à la culasse 13. Afin d'élargir les possibilités de conception des machines électriques, on règle l'épaisseur des dents de la zone dentée en disposant le long de l'ébauche 7, du côté de sa surface inférieure (comme vu sur la Fig.l) au moins ur.e bande ferromagnétique 3, dans une position qui coïncide avec celle de la bande ferromagnétique 3 disposée à la face opposée de l'ébauche 7. t'emploi d'une ébauche ferromagnétique dont une partie est anisotrope (il s'agit du fil ondulé 2), permet d'affaiblir la composante des pertes dans le fer dues aux courants de Foucault dirigés suivant la longueur des dents de la zone dentée du circuit magnétique, ce qui permet d'augmenter le rendement de la machine électrique. La coincidence de la direction des brins du fil 2 avec la direction du flux magnétique contribue à une utilisation optimale du matériau mis en oeuvre, ce qui permet de réduire le courant d'augmentation dans ltenrouiement du circuit magnétique. Les bandes ferromagnétiques 3, placées sur l'ébauche 7, sont découpées de façon que la direction d'augmentation optimale de l'acier y coïncide avec la direction du flux magnétique de la machine électrique, ce qui permet d'exploiter efficacement les tôles, magnétiques texturées et de réduire ainsi le courant d'aimantation de la machine électrique de 25 à 30 %, d'où une augmentation du rendement de 2 à 3 % pour les machines électriques d'une puissance de 0,25 à 5,0 kW. -La fabrication de l'ébauche 7 avec un fil 2 permet de supprimer partiellement le-recours aux tôles magnétiques qui sont de 1,5 à 2 fois plus coûteuses que les fils non alliés laminés à froid. L'assortiment d'épaisseurs des fils est de quelques dizaines une fois plus grand que celui de l'assortiment d'épaisseurs des tôles magnétiques, ce qui rend possible un choix libre de matériau pour la nappe de l'ébauche 7 dans chaque cas concret. Un tel mode de fabrication de la zone dentée ondulée est simple et il se prête facilement à l'au tomatisation. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de la zone dentée ondulée du circuit magnétique d'une machine électrique, au cours duquel on découpe une bande (1) de matériau ferromagnétique en ébauches (7), on exécute en quinconce des entailles transversales (6) sur chaque ébauche (7), à partir des bords opposés de celle-ci, la dis-tance entre deux entailles transversales (6) à l'un des bords de l'ébauche étant à peu près égale à deux longueurs (C) du circuit magnétique et on forme avec l'ébauche (7) une gouttière d'encoche (9) et son ondulation suivant des lignes passant par les entailles transversales (6), de façon å former des liaisons aux lignes de pliage, caractérisé en ce que chaque ébauche (7) est réalisée avec une nappe de fil (2) dont les brins sont disposés en travers de l'ébauche (7) et avec au moins une bande ferromagnétique (3) disposée suivant la longueur de l'ébauche (7) contre l'une des faces de celle-ci, la largeur de cette bande (3) étant égale à la hauteur des dents de la zone dentée (11). 2 - Procédé selon la revendication 1., caractérisé en ce que le fil (2) est ondulé suivant la largeur de l'ébauche (7). 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on place le long de l'ébauche (7), contre sa face opposée, au moins une autre bande ferromagnétique (3), se trouvant en coincidence avec la bande ferromagnétique disposée contre la première face de l'ébauche (7).