Brevet FR2792109A1 — publié le 20001013

1i 2792109 La présente invention concerne un électroaimant, notamment un électroaimant à courant continu, particulièrement pour appareil interrupteur de puissance en basse tension tel qu'un contacteur, comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique et d'une culasse, le noyau ayant une forme générale cylindrique et étant solidaire à au moins une extrémité d'une armature en forme de palette à face polaire plane, et la culasse présentant une joue à face polaire plane associée à celle de la palette avec possibilité de déplacement axial. Les électroaimants à courant continu, notamment utilisés dans des contacteurs, présentent des formes diverses. Au circuit magnétique de tels électroaimants est souvent adjoint au moins un aimant permanent qui permet de polariser le circuit magnétique. Dans le document FR-2 586 324 est ainsi décrit un tel électroaimant, dans lequel les palettes sont emmanchées sur le noyau et arrêtées contre des épaulements usinés sur le noyau. Il est désavantageux de devoir usiner ces éléments de forme sur le noyau. De plus, la conduction du flux magnétique entre les palettes et les joues du circuit magnéti- que mérite d'être améliorée. L'invention a pour but d'assurer une transmission satisfaisante du flux magnétique dans un électroaimant du type ci-dessus rappelé, tout en simplifiant sa fabrication. Selon l'invention, la palette est emmanchée et fixée sur le noyau et présente du côté de la joue associée du circuit magnétique une collerette de renforcement de flux, la palette étant réalisée avec sa collerette en une seule pièce en matériau ma- gnétique fritté. De préférence, la surface cylindrique du noyau présente une portée cylindrique sans discontinuité sur toute sa longueur, singulièrement en étant com- plètement lisse. Il en résulte que le passage du flux magnétique entre la palette et la culasse est amélioré et que la réalisation du noyau est grandement simplifiée. La collerette peut avoir une hauteur du même ordre de grandeur que, ou sensible- ment égale à, l'épaisseur de la palette dont elle fait partie et l'épaisseur de la joue associée du circuit magnétique. Le noyau cylindrique peut fort simplement porter deux palettes identiques. Entre la palette et la face polaire associée peut être située une pièce élastique d'entrefer montée sur la palette ou sur sa collerette et remplissant une double fonc- tion de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer. 2 2792109 La description va être faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'inven- tion, en regard des dessins annexés. La figure 1 représente en coupe un électroaimant conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'électroaimant. L'électroaimant représenté est destiné à être intégré à un contacteur à courant con- tinu afin d'actionner des contacts en réponse à l'excitation et la désexcitation de sa bobinelO. La bobine 10 comprend un enroulement conducteur disposé sur une carcasse isolante 11 et un circuit magnétique 20 destiné à canaliser le flux magné- tique engendré par le passage d'un courant continu dans l'enroulement. Le circuit magnétique 20 est en fer ou métal magnétique et comporte un noyau ma- gnétique 21 de forme générale cylindrique d'axe X et des armatures en forme de palettes. Le noyau 21 a sur toute sa longueur une portée lisse 21a sans disconti- nuité, c'est-à-dire dépourvue de butée pour les palettes 22,23. Ceci permet de dé- couper le noyau dans une barre ordinaire. Les palettes sont des plaquettes en matériau magnétique fritté à faces polaires pla- nes 22a,23a solidarisées avec des endroits choisis des deux extrémités du noyau. La palette 23 est munie sur sa face polaire 23a d'une pièce d'entrefer 23b plaquée sur cette face 23a au niveau de la collerette et autour de celle-ci. La pièce d'entrefer 23b est une pièce en U montée par exemple par pincement sur la collerette 30 ou par encliquetage sur la palette. La pièce d'entrefer 23b est élastique, notamment métallique, et joue à la fois le rôle de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer visant à procurer une assistance à la retombée de l'électroaimant. Une autre disposition usuelle d'entrefer peut aussi être prévue. Le circuit magnétique 20 comporte une culasse 24 constituée d'une ou deux pièces de culasse en forme d'étrier en U 24 formant des joues 25,26 à faces polaires pla- nes 25a,26a associées respectivement aux faces polaires 22a,23a des palettes 22,23 avec un entrefer axial qui peut atteindre une valeur maximale el; les pièces en étrier 24 présentent chacune une aile 27 et à chaque aile est associé un aimant 3 2792109 permanent 28 destiné à polariser le circuit magnétique. Les aimants 28 sont dispo- sés sur des plaquettes 29 entretoisant les ailes 1 a, 1 b de la carcasse de bobine 11. Dans une autre forme d'exécution, il n'est pas prévu d'aimant permanent et le circuit magnétique n'est pas polarisé. Il convient d'observer que les palettes 22,23 coopèrent avec des faces polaires a,26a des joues 25,26 tournées dans la même direction Xl. La face 25a est tournée vers l'intérieur du circuit magnétique 20 (vers l'autre joue 26) et la face 26a est tournée vers l'extérieur du circuit magnétique. A une partie mobile du circuit magnétique 20, qui peut être la palette extérieure 23 ou qui pourrait être la culasse, peut être assemblé un porte-contacts mobile propre au contacteur et non repré- senté. On comprend que dans tous les cas l'ensemble 21,22,23 et l'ensemble 24-27 sont susceptibles d'une translation relative selon la direction X. Dans le cas présent, les pièces 10,24,28,29 sont fixes et l'équipage 21,22,23 est mobile. Chaque palette 22,23 est emmanchée puis fixée dans une position prédéterminée sur le noyau 21 et présente du côté de la joue 25,26 du circuit magnétique 20 qui lui est associée une collerette 30,31 de renforcement de flux. La fixation des palettes sur le noyau s'effectue de préférence par soudage, mais peut aussi avoir lieu par collage ou autre mode de fixation analogue. La collerette 30,31 a une hauteur hi sensiblement égale à l'épaisseur h2 de la palette 22,23 dont elle fait partie et à l'épaisseur h3 de la joue associée 25,26 du circuit magnétique. Pour simplifier la réalisation, les palettes 22,23 sont de préférence identiques. Dans la position avalée du noyau, les collerettes 30,31 sont situées au droit d'ou- vertures respectives 32,33 des joues 25,26, la section extérieure des collerettes étant légèrement inférieure à celle des ouvertures, de manière à former un entrefer radial e2. L'électroaimant est assemblé de la manière suivante. Le noyau cylindrique 21 est obtenu de façon très simple par découpe d'une barre cylindrique, sans nécessiter d'usinage visant à former une butée de palette. La palette 22 est emmanchée et fixée sur le noyau lisse 21, par exemple par serrage et/ou par soudage, pour être calée dans une position de référence déterminée, puis elle est mise en butée sur la face polaire 25a de la première joue 25. La palette 23, préalablement emmanchée sur le noyau 21, est ensuite poussée selon la direction X2 opposée à Xi pour être ajustée par glissement sur le noyau jusqu'à l'application de la pièce d'entrefer 23b 4 2792109 contre la face polaire 26a de la deuxième joue 26, puis elle est soudée sur le noyau. La fixation des palettes 22,23 s'effectue de préférence par soudage laser. 2792109 Revendications 1. Electroaimant comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique (21) et d'une culasse (24), le noyau ayant une forme générale cylindrique et étant solidaire à au moins une extrémité d'une armature en forme de palette (22,23) à face polaire plane (22a,23a) et la culasse présentant une joue (25,26) à face polaire plane associée à celle de la palette avec possibilité de déplacement axial, caractérisé parle fait que la palette (22,23) est emmanchée et fixée sur le noyau (21) et présente du côté de la joue associée (25,26) du circuit magnétique une col- lerette (30,31) de renforcement de flux, la palette étant réalisée avec sa collerette en une seule pièce en matériau magnétique fritté. 2. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface cy- lindrique du noyau (21) présente une portée cylindrique (21a) sans discontinuité sur toute sa longueur. 3. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la collerette (30) a une hauteur (hl) du même ordre de grandeur que l'épaisseur (h2) de la pa- lette (22,23) dont elle fait partie. 4. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la collerette (30) a une hauteur (hl) du même ordre de grandeur que l'épaisseur (h3) de la joue associée (25,26) du circuit magnétique. 5. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noyau cylin- drique (21) porte deux palettes (22,23) identiques. 6. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre la palette (23) et la face polaire associée (26a) est située une pièce élastique d'entrefer (23b) à double fonction de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer. 7. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pièce d'en- trefer (23b) est plaquée sur la face polaire (23a) de la palette (23) autour de la col- lerette (30)..