Brevet FR2599545A1 — publié le 19871204

"Conducteur électrique pour notamment des enroulements de bobines d'électro-aimants" L'invention concerne un conducteur électrique pour, notamment, des enroulements de bobines d'électro-aimants, qui comporte un noyau métallique électro-conducteur et une isolation enveloppant ce noyau et comprenant, de préférence une couche d'isolation de base et une couche d'isolation extérieure thermodurcissable. Dans la fabrication de bobines d'électroaimants ou d'éléments de construction électrotechniques comportant des enroulements du même genre, servant à produire des mouvements de rotation, d'oscillations ou de translation d'un induit, il est utilisé des conducteurs électriques qui sont pourvus d'un noyau en cuivre ou aluminium ou en alliages d'aluminium ou de cuivre. Sur la surface extérieure du noyau du conducteur, il est appliqué alors, en règle générale, différentes laques d'isolation, par exemple laque d'iso- lation de base et une couche de laque thermodurcissable. Lorsque ces conducteurs électriques sont enroulés pour former des bobines d'électro-aimants, le champ magnétique du conducteur - ou de la bobine d'aimant - dont on dispose ne peut souvent, cependant, donner satisfaction, malgré les bonnes propriétés de conductibilité électrique des matériaux utilisés pour le conducteur. La présente invention a pour but de réaliser un conducteur électrique - du type indiqué dans le préambule - avec lequel des bobines d'électro-aimants, ou autres éléments de construction électrotechniques du même genre, ainsi construits fournissent un champ magnétique amélioré. Pour atteindre cet objectif, le conducteur électrique conforme à l'invention est caractérisé essentiellement en ce que son noyau conducteur métallique est constitué en un matériau ferromagnétique. Le conducteur électrique ainsi réalisé, qui est fabriqué avec des moyens très simples du point de vue de la construction et à l'aide de procédés connus, peut, malgré une conductibilité amoindrie, mais grâce à ses propriétés magnétisables, être façonné pour confectionner des bobines d'électro-aimants de beaucoup plus efficaces en ce qui concerne le champ magnétique susceptible d'être produit. Comme matériau approprié pour le noyau du conducteur, présentant les propriétés ferromagnétiques désirées, de l'acier pauvre en carbone entre particulièrement en ligne de compte. C'est ainsi qu'il peut être utilisé, comme noyau du conducteur, par exemple un fil d'acier usuel sur le marché, ayant une teneur en carbone d'au maximum 0,06 % en volume, dont les propriétés de bobinage peuvent etre encore optimisées de manière simple par des procédés de traitement appropriés, par exemple une opération de recuit. A côté de cela, pour constituer le noyau du conducteur, il peut assurément être traité également d'autres matériaux électro-conducteurs possédant des propriétés ferromagnétiques. En vue d'améliorer les propriétés de conductibilité électrique, s'offre la possibilité de mettre en oeuvre notamment aussi des éléments conducteurs plaqués de cuivre. Il y a intérêt à munir le noyau du conducteur ferromagnétique d'un revêtement métallique inhibiteur à la corrosion, de préférence en un matériau non ferromagnétique. Comme revêtement métallique, un revêtement en cuivre présentant une épaisseur de 0,0005 à 0,001 mm a fait ses preuves en tant que protection contre la corrosion. Grâce à un revêtement inhibiteur à la corrosion, en un matériau conducteur protégeant de la corrosion, el que du cuivre, il est possible aussi d'influer fasorablement sur les propriétés de conductibilité électrique du noyau ferromagnétique du conducteur. Le noyau du conducteur et son revêtement métallique inhibiteur à la corrosion - peuvent être pourvus d'une isolation en couches de laques connues, laques d'isolation de base et laques thermodurcissables, satisfaisant aux normes internationales valables pour des fils laqués. I1 s'offre, en conséquence, la possibilité d'adopter comme isolation en laque, pour une zone de températures de mise en oeuvre allant de 80 à 1100C, par exemple une couche d'isolation de base - à appliquer sur la surface extérieure du noyau du conducteur en polyuréthane TI 130 ou une couche à deux composants en polyuréthane et nylon. Comme couche d'isolation extérieure entre alors en ligne de compte une couche de laque thermodurcissable en butyral. Pour autant qu'il est utilisé un revêtement inhibiteur à la corrosion en cuivre ou en aluminium, ce revêtement a encore aussi une fonction d'agent d'adherence entre le noyau du conducteur et les laques d'isolation de base mises au point pour être appliquées sur des noyaux de conducteurs en cuivre ou aluminium. Avec le conducteur électrique conforme à l'invention, pourvu d'une couche extérieure de laque thermodurcissable, il peut être réalisé une bobine d'électro-aimant qui, dans un gabarit de bobinage, est soumise, selon des procédés de thermodurcissement usuels à l'aide d'un passage de courant dosé, à un chauffage assez fort pour que les couches de laques thermodurcissables adjacentes au conducteur électrique se ramollissent et fondent ensemble pour former un bloc de bobinage solidement cohérent. I1 n'est pas nécessaire alor-s de prévoir une armature spéciale de bobine pour recevoir l'enroulement de la bobine, de telle sorte qu'ainsi I'entrefer entre l'enroulement et l'induit de la bobine d'aimant est extraordinairement petit. En vue d'optimiser le remplissage de l'enroulement, le noyau du conducteur peut être constitué avec une section transversale profilée, par exemple carrée, hexagonale, en forme de bande, ou de toute autre forme de section appropriée. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale schématique d'un conducteur électrique comportant un noyau enveloppé d'une couche d'isolation de base - la figure 2 est une vue semblable en coupe transversale d'un conducteur électrique comportant un noyau enveloppé d'une couche d'isolation de base et d'une couche extérieure de laque thermodurcissable - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale schématique d'une bobine d'électro-aimant comportant de tels conducteurs en enroulements ainsi traités. Le conducteur électrique, représenté de façon schématique aux figures 1 à 3, comporte un noyau métallique 2, électro-conducteur, en un matériau ferro magnétique, et est constitué, dans l'exemple de réalisation représenté, sous la forme d'un fil d'acier laminé, présentant une teneur en carbone maximale de 0,06 X en volume. Au lieu de sections transversales circulaires du conducteur, il peut aussi être prévu poule conducteur des sections transversales rectangulaires, carrées, ou en forme de bandes. Le noyau 2 du conducteur est enveloppé d'une isolation qui, dans l'exemple de réalisation repré- senté selon la figure 1, est formée par une couche de laque 3 d'isolation de base. Cette couche 3 de laque isolante est constituée par des matériaux d'isolation de base connus pour différentes températures de mise en oeuvre, tels que par exemple polyuréthane TI 130, polyuréthane TI 155, polyesterimide étamable dans des conditions limitées et non étamable polyesterimide TI 180 ou THEIC - polyesterimide ou THEIC-PEI + amide-imide "overcoat" TI 200. Sur le noyau 2 du conducteur il est appliqué sans être représenté explicitement -, entre ce noyau 2 et la couche de laque d'isolation de base, un revêtement inhibiteur à la corrosion, en cuivre, qui sert également d'agent d'adhérence entre le noyau conducteur 2 et la couche de laque isolante 3. Cette couche 3 peut elle-même être revêtue d'une couche 4 de laque thermodurcissable en matériaux également connus pour différentes zones de températures de mise en oeuvre - ainsi que cela est représenté dans l'exemple de réalisation selon la figure 2. Comme matériauxsentrent en considération des composés tels que par exemple butyral (800C - 1400C), butyral, polyester, phénoxy, polyamide (1100C - 1400C), polyester, phénoxy, polyamide, époxy (1300C - 1550C), polyhydantoine, polyamides aromatiques, polysulfones. Le fil conducteur comportant le noyau ferromagnétique 2 constitué par un fil d'acier peut alors être mis sous forme d'enroulement - au moyen de procédés d'enroulement connus - pour former un corps de bobine. Comme le montre la bobine d'électro-aimant représentée de façon schématique en figure 3, la bobine 6 avec son enroulement terminé peut, au moyen de procédés de thermodurcissement usuels à I'aide d'un passage de courant dosé, être chauffée assez fortement pour que les couches 4 de laque thermodurcissable enveloppant les conducteurs électriques 1 placés les uns contre les autres se ramollissent et fondent ensemble, de telle sorte qu'après refroidissement les conducteurs électriques 1 de l'enroulement se trouvent assemblés solidairement les uns des autres Les conducteurs électriques 1 mis sous forme d'enroulement ne nécessitent alors pas de corps de support de bobine particulier, si bien que l'entrefer 5 indiqué, entre l'enroulement 6 de la bobine et l'induit 7, est extraordinairement petit. En raison des propriétés ferromagnétiques du noyau 2 du conducteur et du minime entrefer 5, la bobine d'électro-aimant représentée se distingue ainsi par des propriétés magnétiques extraordinairement efficaces. REVENDICATIONS 10) Conducteur électrique (1) pour, notamment, des enroulements (6) de bobines d'électro-aimants, qui comporte un noyau (2) métallique, électro-conducteur, et une isolation (3, 4) enveloppant ce noyau (2) et comprenant, de préférence, une couche d'isolation de base et une couche d'isolation extérieure thermodurcissable, conducteur caractérisé en ce que le noyau métallique (2) du conducteur est constitué en un matériau ferromagnétique. 20) Conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau métallique (2) du conducteur est constitué par un fil d'acier. 30) Conducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fil d'acier présente une teneur en carbone d'au maximum 0,06 % en volume. 40) Conducteur selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le fil d'acier est constitué en étant plaqué de cuivre. 50) Conducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le noyau ferromagnétique (2) du conducteur est pourvu d'un revêtement métallique inhibiteur à la corrosion. 60) Conducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le revêtement métallique inhibiteur à la corrosion est constitué en un matériau non ferromagnétique. 70) Conducteur selon l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le revêtement métallique non ferromagnétique présente une épaisseur de 0,0005 à 0,001 mm. 80) Conducteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le revêtement inhibiteur à la corrosion est formé par une couche de cuivre. 90) Conducteur selon l'une quelconque des-revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le noyau (2) du conducteur est constitué avec une section transversale profilée.