Brevet FR2583566A1 — publié le 19861219

i PROCEDE DE BOBINAGE La présente invention se rapporte à un procédé d'enroulement des bobinages d'une structure statorique d'un dispositif électromagnétique du type selon lequel la structure statorique est de forme cylindrique et définit une pluralité de pièces polaires circonférentielles et espacées axialement, deux pièces polaires adjacentes défi- nissant une gorge entre elles, les bobinages étant logés respectivement dans les gorges et étant en fonctionnement alimentés en courant électrique au moyen d'une paire de bornes d'alimentation situées à une extrémité de la struc- ture statorique. Un dispositif de ce genre est décrit dans le do- cument GB-A-2 036 453. Tel que décrit, les bobinages sont connectés en série et l'enroulement de tous les bobinages peut être réalisé à l'aide d'une seule longueur de fil. Dans ce cas, comme les connexions électriques doivent être faites sur des bornes situées à une extrémité de la struc- ture statorique, des rainures longitudinales sont prati- quées dans les pièces polaires, les rainures permettant les interconnexions entre les bobinages adjacents. Les bobinages sont enroulés en sens inverse d'un bobinage au bobinage adjacent, ou aux bobinages adjacents, de sorte que deux pièces polaires adjacentes présentent des polarités magnétiques opposées. Dans certains cas, on demande que les bobinages soient connectés en parallèle. Dans un tel cas, on enroule- ra en premier le bobinage le plus éloigné des bornes d'alimentation, puis le bobinage adjacent, et ainsi de sui- te. Dans ce cas, les rainures mentionnées ci-dessus s'éten- dront en une rainure, formée dans les parois constituant le fond des gorges, suffisamment large ou profonde pour autoriser les connexions d'extrémité de chaque bobinage, les bobinages pouvant être enroulés dans le même sens ou dans le sens opposé, pourvu que les spires d'extrémité soient correctement connectées aux bornes d'alimentation. Un dispositif électromagnétique du type ci-dessus 83566 mentionné a été réalisé et est montré dans le document GB-A-2 140 214 dans lequel les bobinages d'extrémité de la structure statorique ont approximativement un nombre de spires égal à la moitié de celui des bobinages intermé- diaires. Dans le cas o tous les bobinages sont connectés en série, l'enroulement de la structure statorique peut être réalisé de la même manière que décrit. Dans le cas néanmoins o les bobinages sont connectés en parallèle à travers les bornes d'alimentation, les deux bobinages d'extrémité doivent être connectés en série l'un avec l'au- tre avant d'être connectés aux bornes d'alimentation, et ceci pose des problèmes puisque l'enroulement des bobinages doit être séquentiel. Dans un autre cas o l'on doit utili- ser un système de connexion série/parallèle, les deux bo- binages d'extrémité sont à nouveau connectés en série l'un avec l'autre et avec un ou plusieurs des bobinages intermé- diaires à travers les bornes-d'alimentation, avec les bobi- nages intermédiaires restants connectés en une ou plusieurs combinaisons série à travers les bornes d'alimentation. L'invention a pour objet un procédé d'enroulement des bobinages d'une structure statorique du type ci-dessus mentionné et dans lequel les bobinages d'extrémité de la structure statorique sont connectés en série l'un avec l'autre. Conformément à l'invention, un procédé de bobina- ge d'une structure statorique du type spécifié, dans lequel les bobinages d'extrémité ont un nombre de spires réduit et sont connectés en série l'un avec l'autre est caractéri- sé en ce qu'il consiste à prévoir une borne perdue à ladite extrémité de la structure statorique, à connecter le fil destiné à l'enroulement des bobinages à ladite borne perdue, à passer le fil dans une rainure parcourant la structure statorique, à enrouler le bobinage d'extrémité le plus éloigné de ladite extrémité de la structure statorique et à ramener le fil à l'une des bornes d'alimentation, direc- tement ou par l'intermédiaire d'un bobinage intermédiaire, à enrouler les bobinages intermédiaires restants en commen- 83566 çant par celui qui est le plus éloigné de ladite extrémité de la structure statorique, et à enrouler le bobinage d'extrémité situé à, ou la plus proche de, ladite extrémité de la structure statorique, une extrémité dudit bobinage d'extrémité étant connectée à ladite borne perdue. Le procédé de bobinage conforme à l'invention sera maintenant décrit en référence aux dessins annexés, dans lesquels: Figure 1 est une vue latérale en coupe d'un exem- ple de dispositif électromagnétique dont les bobinages peu- vent être enroulés par le procédé de l'invention, Figure 2 schématise une séquence d'enroulement utilisable lorsque le dispositif électromagnétique a un nombre impair de bobinages, Figure 3 est un diagramme similaire à celui de la figure 2, mais montrant la séquence d'enroulement lors- que le dispositif a un nombre pair de bobinages, Figures 4 et 5 montrent d'autres séquences d'en- roulement possibles, et Figure 6 montre une autre séquence d'enroulement pour un dispositif utilisant des connexions série/parallèle. En se reportant à la figure 1, le dispositif électromagnétique comporte une structure statorique 20, qui est de forme générale cylindrique et qui définit une plura- lité de pièces polaires annulaires 21 séparées axialement l'une de l'autre. Les pièces polaires 21 sont de diamètre qui va en augmentant d'une piècepolaire à la suivante en direction d'une extrémité de la structure statorique et définissent une gorge entre deux pièces polaires succes- sives. La structure statorique comporte aussi une paire de pièces polaires d'extrémité 23, qui définissent avec chaque pièce polaire adjacente 21 une autre paire de gorges. La gorge ou les gorges définies entre les pièces polaires adjacentes 21 sont pourvues de bobinages 24 et les gorges définies entre les pièces polaires 23 et les pièces polaires 21 reçoivent des bobinages 25 respectivement. Le dispositif électromagnétique comporte aussi 83566 une armature 22 en marches d'escalier qui définit des sur- faces radiales 22a, en regard des faces latérales des piè- ces polaires 21. L'armature présente aussi des portions cylindriquessimples qui définissent, entre elles et les pièces polaires 23, des espaces d'air radiaux. Lorsque le courant circule dans la bobine 24, les pièces polaires 21 acquièrent des polarités magnétiques opposées et il se développe une force d'attraction tendant à déplacer l'ar- mature axialement. Les bobinages 25 contribuent aussi à la création du flux s'écoulant dans la pièce polaire adja- cente 21, le flux généré par les bobines 25 retournant par les pièces polaires 23. La version du dispositif représen- tée sur la figure 1 est la forme la plus simple avec seule- ment deux pièces polaires 21 et par suite une bobine 24. Un dispositif plus complexe aurait un plus grand nombre de pièces polaires 21, avec l'armature définissant des faces polaires complémentaires 22A, mais la structure sta- torique aurait seulement deux pièces polaires 23. Le nombre de spires des bobines 25 est substantiellement égal à la moitié de celui de la bobine 24 ou des bobines 24, et si les bobines sont connectées en série, il n'y a pas de difficul- tés à réaliser le bobinage de la structure statorique. Dans certains cas, il est préférable de connecter les bobines en parallèle, mais les bobines d'extrémités doivent être connectées en série compte tenu de leur nombre de spires réduit. La figure 2 montre un diagramme d'enroulement d' un dispositif ayant trois bobines 24 et par suite deux bobines 25. Le problème qui se pose, pour réaliser l'enrou- lement d'un tel circuit avec une longueur de fil continue, est la réalisation d'une connexion-série entre les bobines 25. Les bornes d'alimentation 26,27 sont placées à une extrémité de la structure statorique, et de façon à permet- tre l'enroulement, une borne perdue 28 est prévue à la même extrémité de la structure statorique, avec cette remar- que que les bornes 26,27 et 28 sont isolées par rapport à la structure statcrique et l'une par rapport à l'autre. La figure 2 montre le chemin d'enroulement d'un circuit électromagnétique ayant un nombre impair de bobines l'enroulement commençant en enroulant tout d'abord une extrémité du fil autour-de la borne perdue 28. Le fil est ensuite passé dans une rainure 20A qui parcourt axialement la structure statorique et l'on réalise alors l'enroulement de la bobine 25 la plus éloignée de ladite extrémité de la structure statorique. le début et la fin des bobines sont indiqués sur le diagramme par les lettresS et F respective- ment, et les lettres CW sous chaque bobine indiquent une direction d'enroulement, les lettres ACW sur la figure 3 indiquant la direction d'enroulement opposée. Lorsque l'en- roulement de la bobine 25 la plus éloignée de ladite extré- mité de la structure statorique est Èrminé, le fil est ramené à la borne d'alimentation 26, et il est ensuite ramené le long de la rainure pour pouvoir réaliser l'enrou- lement de la bobine adjacente suivant 24. L'extrémité fina- le de cette bobine est ramenée vers la borne d'alimentation 27 et l'enroulement de la bobine adjacente suivante 24 est effectué. Cette procédure est répétée jusqu'à ce que l'on ait enroulé les bobines 24, l'extrémité finale de la derniè- re bobine 24 étant ramenée à la borne d'alimentation 27, et ensuite ramenée le long de la rainure pour permettre l'enroulement de la bobine 25 la plus proche de l'extrémité de la structure statorique. L'extrémité terminale de cette bobine est ramenée sur la borne perdue 28. Par l'utilisation du chemin d'enroulement décrit ci-dessus, toutes les bobi- nes sont enroulées dans le même sens mais, lorsque l'on alimente en courant électrique les bornes d'alimentation 26,27, le courant circule en sens opposé dans les bobines adjacentes de sorte que les pièces polaires adjacentes ac- quièrent des polarités magnétiques opposées et que le cir- cuit peut fonctionner comme décrit précédemment. On voit que la borne perdue sert de point d'ancrage dans la conne- xion série entre les deux bobines d'extrémité et permet d'effectuer le bobinage de la structure statorique à l'aide d'une seule longueur de fil. 83566 En se reportant à la figure 3, on a représenté le diagramme d'enroulement d'un circuit électromagnétique ayant un nombre pair de bobines, et le début de l'enroule- ment s'effectue de la manière décrite en référence à la figure 2. Lorsque l'on a terminé l'enroulement de la der- nière bobine 24, le fil est ramené à la borne d'alimenta- tion 26, mais comme la bobine 25 doit avoir son extrémité finale connectée à la borne 27; le fil est ensuite passé autour de la borne 27 et la bobine 25 la plus proche de l'extrémité de la structure statorique est ensuite enroulée. Néanmoins, le sens d'enroulement doit être inversé. L'ex- trémité de cette bobine est amenée à la borne perdue 28, et la connecion directe entre les bornes est sectionnée comme indiqué en 29. Lorsque l'on connecte les bornes d'ali- mentation du circuit bobiné comme décrit en référence à la figure 3 à une source d'énergie électrique, les pièces polaires adjacentes acquièrent des polarités magnétiques opposées et le circuit fonctionne tel que décrit précédem- ment. Dans certaines formes de réalisation du circuit, il n'est pas nécessaire de faire en sorte que les pièces polaires adjacentes aient des polarités magnétiques opposées, et dans ce cas on adapte les diagrammes d'enroulement repré- sentés aux figures 4 et 5, le diagramme d'enroulement re- présenté sur la figure 4 correspondant à celui de la figure 2 avec des changements dans le sens d'enroulement de bobi- nes adjacentes, et le diagramme d'enroulement représenté sur la figure 5 correspondant à celui de la figure 3, à nouveau avec des changements appropriés dans le sens d'en- roulement de certaines bobines. Dans l'exemple représenté sur la figure 6, on utilise une connexion série/parallèle. Les deux bobines d'extrémité 25 sont connectées en série avec une des bobi- nes intermédiaires 24 à travers les bornes d'alimentation 26,27, et les deux bobines intermédiaires restantes sont aussi connectées en série à travers les bornes d'alimenta- tion. L'utilisation de la connexion série/parallèle peut 83566 être dictée par la tension d'alimentation et la grosseur du fil. En utilisant les diagrammes d'enroulement décrits ci-dessus, les bobines de la structure statorique peuvent être enroulées à l'aide d'une seule longueur de fil. 83566 REVENDICATIONS 1. Procédé d'enroulement des bobinages (24,25) d'une structure statorique (20) d'un dispositif électro- magnétique du type selon lequel la structure statorique est de forme cylindrique et définit une pluralité de pièces polaires adjacentes (21) définissant une gorge entre elles, les bobinages (24,25) étant logésrespectivement dans les gorges et étant en fonctionnement alimentés en courant électrique au moyen d'une paire de bornes d'alimentation (26, 27) situées à une extrémité de la structure statorique, les bobinages d'extrémité (25) ayant un nombre de spires réduit et étant connectés en série l'un avec l'autre, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir une borne perdue (28) à l'extrémité de la structure statorique, à connecter le fil destiné à l'enroulement des bobinages à la borne perdue (28), à passer le fil dans une rainure parcourant la structure statorique, à enrouler le bobinage d'extrémité (25) le plus éloigné de ladite extrémité de la structure statorique et à ramener le fil à l'une des bornes d'alimen- tation, directement ou par l'intermédiaire d'un bobinage intermédiaire (24), à enrouler les bobinages intermédiaires (24) restants en commençant par celui qui est le plus éloi- gné de l'extrémité de la structure statorique, et à enrou- ler le bobinage d'extrémité (25) situé à, ou la plus proche de, l'extrémité de la structure statorique, une extrémité dudit bobinage d'extrémité étant connectée à la borne perdue. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la structure statorique porte un nombre pair de bobinages (24,25), caractérisé en ce qu'il consiste, avant d'enrouler le bobinage d'extrémité (25) adjacent à l'extrémité de la structure statorique, à enrouler le fil autour des bornes d'alimentation (26,27) et à couper ensuite la portion de fil reliant les bornes d'alimentation.