Brevet FR2736198A1 — publié le 19970103

"Carcasse pour transformateur" La présente invention concerne d'une manière générale les carcasses pour transformateurs. Ainsi qu'on le sait, une telle carcasse est une pièce en matière isolante, et, plus précisément, en matière synthétique, comportant, pour l'essentiel, une partie tubulaire, communément appelée caniveau, à la faveur de laquelle est engagé axialement le circuit magnétique, et, plus précisément, le jambage central de ce circuit magnétique, et sur laquelle sont bobinés les fils constituant le primaire et le secondaire du transformateur. Le circuit magnétique etant usuellement constitué de l'empilage de tôles, ses jambages, et en particulier son jambage central, ont une section transversale globalement quadrangulaire, et, par exemple, globalement rectangulaire, et, de ce fait, il est usuel à ce jour de donner, de manière complémentaire, à la section transversale du caniveau, un contour quadrangulaire. Plus précisément, il est usuel à ce jour, de donner une forme plate à chacun des côtés de la section transversale du caniveau, et donc à chacune des faces de celui-ci, tant interieurement qu'extérieurement, parce qu'il s'agit d'une forme simple bien adaptée à celle du circuit magnétique. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition qui, en s'écartant de cette forme simple pour la section transversale du caniveau, permet, de manière assez surprenante, une amélioration des performances du transformateur et conduit en outre à d'autres avantages. De manière plus précise, la presente invention a pour objet une carcasse pour transformateur, qui est du genre comportant, pour l'engagement d'un circuit magnétique, un caniveau de section transversale globalement quadrangulaire, et qui, d'une manière générale, est caractérisée en ce que, pour l'une au moins des faces du caniveau, la surface extérieure de ce caniveau a transversalement un profil légèrement arrondi. En pratique, il en est ainsi pour deux faces opposées du caniveau, et, notamment, pour celle aux extrémités de laquelle s'étendent les borniers nécessaires au raccordement du transformateur. Grâce au profil extérieur légèrement arrondi de ces faces, il est observé, aux essais, les autres conditions étant égales par ailleurs, une amélioration significative des performances électriques du transformateur, et, notamment, une réduction sensible de son échauffement. Ce résultat est a priori surprenant dans la mesure où, en raison même de la flèche que présente la surface extérieure de ces faces, les fils bobinés sur le caniveau se trouvent un peu plus écartés du circuit magnétique, et que, par conséquent, il devrait en résulter un accroissement des pertes. Mais on peut penser que l'amélioration des performances électriques effectivement observée tient à ce que, grâce au profil extérieur légèrement arrondi suivant l'invention, les fils bobinés sur le caniveau épousent au mieux le contour de celui-ci malgré leur relative rigidité. De ce fait, le vide qui, au détriment des performances électriques, car il correspond en réalite à un certain volume d'air, se crée usuellement entre le caniveau et les fils à cause de la courbure que prennent de manière naturelle ceux-ci eu égard à leur rigidité, se trouve avantageusement minimisé, sinon annulé. En pratique, lorsque la section transversale du caniveau est globalement quadrangulaire, les faces à profil extérieur légèrement arrondi de ce caniveau en sont préférentiellement les faces de plus faible largeur le long desquelles, de fait, les fils bobinés ont usuellement une tendance accentuée à mal se plaquer, en raison même de la faible distance séparant l'un de l'autre leurs coudes de pliage le long des bords latéraux d'une telle face. Corollairement, le profil exterieur légèrement arrondi suivant l'invention ménage avantageusement les fils bobinés, et notamment le vernis isolant qui les revêt, en adoucissant, et en accompagnant, au moins d'un côté, leurs coudes de pliage, et, au moins pour les premières couches, il améliore avantageusement le positionnement de ces fils. Enfin, ce profil extérieur légèrement arrondi améliore corollairement la rigidité des faces du caniveau qu'il affecte, au bénéfice de la géométrie de l'ensemble de la carcasse aussi bien que de celle des borniers qu'elle porte. Pour améliorer encore cette rigidité pour la face aux extrémités de laquelle s'étendent ces borniers, il peut être prévu, en saillie sur la surface intérieure du caniveau, au moins une nervure de rigidification, qui s'étend parallèlement à l'axe de l'ensemble, et dont la surface libre est plane, en s'étendant perpendiculairement aux deux faces adjacentes. Mais, préférentiellement, il n'en est pas de même pour la face opposée du caniveau, pour minimiser, à ce niveau, pour les mêmes raisons que précédemment, le vide susceptible de nuire aux performances électriques. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'une carcasse pour transformateur suivant l'invention la figure 2 en est une vue de côté, suivant la flèche II de la figure 1 la figure 3 en est une vue en coupe transversale, suivant la ligne III-III de la figure 2 les figures 4 et 5 reprennent, à échelle supérieure, les détails de la figure 3 repéres par des encarts IV et V sur cette figure 3 la figure 6 est une autre vue partielle, en perspective, de la carcasse suivant l'invention, suivant la flèche VI de la figure 2 la figure 7 en est une vue partielle en coupe longitudinale, suivant la ligne VII-VII de la figure 1. Tel qu'illustre sur ces figures, et de manière connue en soi, la carcasse 10 suivant l'invention, qui est réalisée en matière isolante, et, plus précisément, en matière synthétique, par exemple par moulage, comporte, globalement, et d'un seul tenant, d'une part, un caniveau 11, c'est-à-dire une pièce tubulaire qui est destinée à recevoir par bobinage les fils, non représentés, constitutifs du primaire et du secondaire du transformateur concerné, et qui, tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 3, est propre à l'engagement d'un circuit magnétique 12, et, plus précisément, du jambage central 13 de ce circuit magnétique 12, et, d'autre part, aux extrémités de ce caniveau 11, pour le confinement des fils bobinés sur celui-ci, deux joues 14, qui, parallèles entre elles, sont perpendiculaires aux génératrices du caniveau 11, et, donc, à l'axe A de l'ensemble. De manière également connue en soi, et ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 3, la section transversale du caniveau 11 est globalement quadrangulaire. Dans la forme de réalisation représentée, cette section transversale est globalement rectangulaire, en sorte que, globalement parallélépipédique, le caniveau 11 présente, en alternance, des faces 15A et des faces 15B de largeurs différentes. Par exemple, et tel que représenté, les faces 15A sont de plus faible largeur, et les faces 15B de plus grande largeur. Mais une disposition inverse est envisageable. Les faces 15A, 15B peuvent également avoir même largeur, la section transversale du caniveau 11 étant alors globalement carrée. Dans la forme de réalisation représentée, les joues 14 ont également un contour globalement rectangulaire, à l'image de celui de la section transversale du caniveau 11. Ainsi qu'il est schématise en traits interrompus sur la figure 3, les jambages latéraux 16 du circuit magnétique 12 encadrent les joues 14 de la carcasse 10, perpendiculairement à ces joues 14, en ménageant avec le caniveau 11 des fenêtres 17 propres au passage des fils bobinés sur ce caniveau 11. Les dispositions qui précèdent sont bien connues par elles-mêmes, et elles ne seront donc pas décrites plus en détail ici. Suivant l'invention, pour l'une au moins des faces 15A, 15B du caniveau 11, la surface extérieure 18 de ce caniveau 11 a transversalement un profil légèrement arrondi. Préférentiellement, et tel que représente, il en est ainsi pour deux faces 15A, 15B opposes du caniveau 11, et, en pratique, il s'agit de ses faces 15A de plus faible largeur. Sur les deux autres faces du caniveau 11, c'est-à-dire sur les faces 15B de plus grande largeur de celui-ci, la surface extérieure 18 de ce caniveau 11 est plane, en s'étendant parallèlement à sa surface intérieure 20. Autrement dit, les faces 15B de plus grande largeur du caniveau 11 sont droites, tant extérieurement qu'intérieurement. Le profil extérieur légèrement arrondi des faces 15A de plus faible largeur du caniveau 11 est, au moins dans sa partie médiane, un profil circulaire, de rayon R. A ses extrémités, il se raccorde par des congés de plus petit rayon r au profil droit des faces 15B de plus grande largeur. Préférentiellement, le rapport entre la flèche F de la surface extérieure d'une face 15A à profil extérieur légèrement arrondi, mesurée dans la zone médiane de celui-ci, et la largeur L de cette face 15A, mesurée aux extrémités, supposées prolongées à cet effet, de son profil extérieur légèrement arrondi, est au moins égal à 0,02. En pratique, ce rapport est compris entre 0,02 et 0,04. Pour l'une de ses faces 15A à profil extérieur légèrement arrondi, le caniveau 11 comporte, dans la forme de réalisation représentée, en saillie sur sa surface intérieure 20, qui est alors parallèle à sa surface extérieure 18, au moins une nervure de rigidification 21, qui s'étend parallèlement à l'axe A de l'ensemble, et dont la surface libre est plane, en s'étendant perpendiculairement aux deux faces 15B adjacentes. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, trois nervures de rigidification 21 sont ainsi prévues, parallèlement les unes aux autres, à distance les unes des autres, pour cette face 15A, et leurs surfaces libres sont coplanaires. Ces nervures de rigidification 21 s'étendent en continu sur toute la longueur du caniveau 11. Lorsque, comme en l'espèce, des plots de bornier 22 sont prévus, en rangées, à l'une au moins des extrémités d'une des faces 15A, 15B du caniveau 11, et, en pratique, à chacune des extrémités de celle-ci, pour l'établissement de bornes de connexion, non représentées, propres au raccordement du transformateur, il s'agit de la face 15A de plus faible largeur où, comme précisé ci-dessus, il est corollairement prévu une ou plusieurs nervures de rigidification 21. Pour l'autre face 15A de plus faible largeur du caniveau 11, la surface intérieure 20 de ce caniveau 11 est, par contre, plane, en s'étendant perpendiculairement aux deux faces 15B adjacentes. L'épaisseur de cette face 15A de plus faible largeur varie donc d'un de ses bords latéraux à l'autre, en étant maximale dans sa zone mediane. Dans la forme de réalisation représentée, les plots de bornier 22 présents aux extrémités d'une face 15A de plus faible largeur du caniveau 11 font saillie sur une console 23 qui prolonge localement ce caniveau 11, et les nervures de rigidification 21 s'étendent aussi sur la surface inférieure de cette dernière. Malgre l'absence de plot de bornier aux extrémités de la face 15A opposée, il est prévu une console 23 de même type que la précédente à chacune des extrémités de cette autre face 15A. Pour faciliter l'engagement du jambage central 13 du circuit magnétique 12, les nervures de rigidification 21 sont biseautées par un chanfrein 24 à leurs extrémités. I1 en est de même pour les consoles 23 opposées. Les plots de bornier 22 d'une même rangée sont séparés deux à deux par des fentes 26. Pour l'une des rangées, qui correspond aux fils bobines les premiers, ils sont flanqués, d'un côté, par une cloison 27, qui s'étend jusqu'au fond de la fente 26 correspondante, et que le fil concerné doit contourner pour être raccordé à la borne de connexion associée. Ce fil est ainsi maintenu en fond de fente, ce qui permet d'eviter qu'il y ait un quelconque risque d'amorçage entre lui et un autre fil, d'une autre nature, bobiné ultérieurement. Du côté oppose aux plots de bornier 22, et à la place de ceux-ci, il est prévu, en saillie sur les joues 14, des nervures de rigidification 28, qui, établies parallèlement les unes aux autres, à distance les unes des autres, se prolongent jusqu'aux consoles 23 correspondantes. A l'une des extrémités du caniveau 11, et ainsi qu'il est visible à la figure 6, la nervure de rigidification 28 médiane est jumelee, pour servir de détrompeur. Dans la forme de réalisation représentée, le caniveau 11 présente, par ailleurs, en creux, sur sa surface intérieure 20, le long de chacun des bords latéraux d'une de ses faces 15A, 15B, au raccordement avec les faces 15A, 15B adjacentes, un degagement 30, en forme de rigole, qui s'étend sur toute sa longueur. En pratique, il est ainsi prévu un dégagement 30 le long de chacun des bords latéraux de la face 15A de plus faible largeur opposée aux plots de bornier 22. Les dégagements 30 que présente ainsi la carcasse 10 suivant l'invention ont pour fonction de recueillir par gravité l'éventuel vernis en surplus sur la surface intérieure 20 du caniveau 11 lorsque, comme il est usuel, cette carcasse 10, dûment bobinee, est globalement imprégnée de vernis par immersion dans un bain approprié. Ainsi est avantageusement minimisée, voire même évitée, sur cette surface interieure 20, une eventuelle surépaisseur de vernis de nature à conduire de manière intempestive à un certain bourrage lors de l'engagement du jambage central 13 du circuit magnétique 12. Cet engagement s'en trouve donc avantageusement facilité. Enfin, il est également prévu, latéralement, le long des bords des joues 14 de la carcasse 10 suivant l'invention perpendiculaires aux alignements de plots de bornier 22 des dégagements 31 permettant à cette carcasse 10 de recevoir, de lune à l'autre de ses joues 14, des caches, non représentés, destinés à isoler des jambages latéraux 16 du circuit magnétique 12 les fils bobinés sur le caniveau 11. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de realisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Carcasse pour transformateur du genre comportant, pour l'engagement du jambage central (13) d'un circuit magnétique (12), un caniveau (11) de section transversale globalement quadrangulaire, caractérisée en ce que, pour l'une au moins des faces (15A, 15B) du caniveau (11), la surface extérieure (18) de ce caniveau (11) a transversalement un profil légèrement arrondi. 2. Carcasse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, au moins dans sa partie médiane, le profil extérieur légèrement arrondi de la face (15A, 15B) concernée du caniveau (11) est un profil circulaire. 3. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que le rapport entre la flèche F de la surface extérieure d'une face (15A, 15B) à profil extérieur légèrement arrondi du caniveau (11) et la largeur (L) de cette face (15A, 15B) est au moins égal à 0,02. 4. Carcasse suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit rapport est compris entre 0,02 et 0,04. 5. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface extérieure (18) du caniveau (11) a transversalement un profil légèrement arrondi sur chacune de deux faces (15A) opposées de celui-ci. 6. Carcasse suivant la revendication 5, caractérisée en ce que, lorsque la section transversale du caniveau (11) est globalement rectangulaire, les deux faces (15A) opposées à profil extérieur légèrement arrondi de ce caniveau (11) en sont les faces de plus faible largeur. 7. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 5, 6, caractérisée en ce que, pour l'une au moins des faces (15A) à profil extérieur légèrement arrondi du caniveau (11), la surface intérieure (20) de ce caniveau (11) est plane, en s'étendant perpendiculairement aux deux faces (15B) adjacentes. 8. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que, pour l'une au moins de ses deux faces (15A) à profil extérieur légèrement arrondi, le caniveau (11) comporte, en saillie sur sa surface intérieure (20), au moins une nervure de rigidification (21), qui s'étend parallèlement à l'axe (A) de l'ensemble, et dont la surface libre est plane, en s'étendant perpendiculairement aux deux faces (15B) adjacentes. 9. Carcasse suivant la revendication 8, caractérisée en ce que, des plots de bornier (22) étant prévus à l'une au moins des extrémités d'une des faces (15A, 15B) du caniveau (11), il s'agit d'une face (15A, 15B) où il est prévu au moins une nervure de rigidification (21). 10. Carcasse suivant la revendication 9, caractérisée en ce que, les plots de bornier (22) faisant saillie sur une console (23) qui prolonge localement le caniveau (11), la nervure de rigidification (21) s'étend aussi sur la surface inférieure de cette console (23). 11. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisée en ce que, sur les deux autres faces (15B) du caniveau (11), la surface extérieure (18) de ce caniveau (11) est plane, en s'étendant parallèlement à sa surface interieure (20). 12. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que, le long de chacun des bords latéraux d'une de ses faces (15A, 15B), le caniveau (11) présente, en creux, sur sa surface intérieure (20), au raccordement avec les faces (15A, 15B) adjacentes, un dégagement (30), en forme de rigole, qui s'étend sur toute sa longueur. 13. Carcasse suivant la revendication 12, caractérisée en ce que, des plots de bornier (22) étant prévus à l'une au moins des extrémités d'une des faces (15A, 15B) du caniveau (11), des dégagements (30) en forme de rigole s'étendent le long des bords latéraux de la face (15A, 15B) opposée à ces plots de bornier (22). 14. Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 9 et 13, caractérisée en ce que, lorsque la section transversale du caniveau (11) est globalement rectangulaire, les plots de bornier (22) sont disposés à chacune des extrémités d'une des faces (15A) de plus faible largeur de ce caniveau (11).