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Sommaire du brevet 1184621 

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Disponibilité de l'Abrégé et des Revendications

L'apparition de différences dans le texte et l'image des Revendications et de l'Abrégé dépend du moment auquel le document est publié. Les textes des Revendications et de l'Abrégé sont affichés :

  • lorsque la demande peut être examinée par le public;
  • lorsque le brevet est émis (délivrance).
(12) Brevet: (11) CA 1184621
(21) Numéro de la demande: 1184621
(54) Titre français: TRANSFORMER, AND METHOD OF MANUFACTURE
(54) Titre anglais: TRANSFORMATEUR ELECTRIQUE ET PROCEDE POUR SA FABRICATION
Statut: Durée expirée - après l'octroi
Données bibliographiques
(51) Classification internationale des brevets (CIB):
  • H01F 27/30 (2006.01)
  • H01F 29/02 (2006.01)
  • H01F 30/12 (2006.01)
  • H01F 41/02 (2006.01)
(72) Inventeurs :
  • BEISSER, JEAN-CLAUDE (Suisse)
(73) Titulaires :
(71) Demandeurs :
(74) Agent: SMART & BIGGAR LP
(74) Co-agent:
(45) Délivré: 1985-03-26
(22) Date de dépôt: 1982-12-10
Licence disponible: S.O.
Cédé au domaine public: S.O.
(25) Langue des documents déposés: Français

Traité de coopération en matière de brevets (PCT): Non

(30) Données de priorité de la demande:
Numéro de la demande Pays / territoire Date
8123146 (France) 1981-12-11

Abrégés

Abrégé français


A B R E G E
Société dite :
SOCIETE NOUVELLE TRANSFIX
"Transformateur électrique et procédé pour sa fabrication".
(Invention de Jean-Claude BEISSER)
Le transformateur comprend un circuit magné-
tique (8), ainsi que, pour chaque phase, un circuit
électrique haute tension (17) et un circuit électri-
que basse tension (18) tous deux bobinés autour d'un
tronçon au moins du circuit magnétique (8).
Les circuits électriques (17, 18) sont
aménagés dans au moins une carcasse annulaire électri-
quement isolante (11) qui, en service, se trouve inter-
posée entre les circuits électriques (17,18) et le
tronçon précité du circuit magnétique (8).
Utilisation en particulier pour améliorer
l'occupation des fenêtres électriques par le circuit
magnétique et des fenêtres magnétiques par le
circuit électrique.
Voir figure 6.


Revendications

Note : Les revendications sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


LES RÉALISATIONS DE L'INVENTION, AU SUJET DESQUELLES UN
DROIT EXCLUSIF DE PROPRIÉTÉ OU DE PRIVILÉGE EST REVENDIQUÉ
SONT DÉFINIS COMME IL SUIT:
1. Transformateur électrique comportant un circuit magnétique
comprenant au moins une bande de matière magnétique enroulée en un anneau
définissant en son milieu une fenêtre circulaire, ainsi que, pour chaque
phase, un circuit électrique haute tension et un circuit électrique basse
tension tous deux bobinés autour d'un tronçon au moins du circuit magnétique,
caractérisé en ce que les circuits électriques sont aménagés dans au moins
une carcasse annulaire électriquement isolante, qui, en service, est inter-
posée entre les circuits électriques et le tronçon précité du circuit
magnétique, la carcasse ayant un profil coincidant sensiblement avec une
partie du profil circulaire de la fenêtre du circuit magnétique.
2. Transformateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce
que chaque carcasse est réalisée par emboîtement de deux demi-carcasses selon
une surface de joint constituant entre les circuits électriques et le circuit
magnétique un chemin de fuite dont la longueur est suffisante pour éviter
l'amorçage électrique entre ces circuits.
3. Transformateur conforme à la revendication 1, caractérisé en
ce que le circuit magnétique présente au moins une fenêtre traversée par
deux carcasses entourant deux tronçons du circuit magnétique qui sont opposés
relativement à cette fenêtre, chaque carcasse ayant un profil coincidant
sensiblement avec le demi profil de la fenêtre considérée du circuit
magnétique.
4. Transformateur conforme à la revendication 3, caractérisé en
ce que les deux carcasses sont fixées l'une à l'autre dans la fenêtre du
circuit magnétique.
-17-

5. Transformateur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce
que pour chaque phase, il comprend une carcasse, un circuit haute tension
réalisé au moyen de fils conducteurs bobinés au fond de la carcasse, et un
circuit basse tension réalisé au moyen d'une bande conductrice enroulée dans la
même carcasse autour de circuit haute tension.
6. Transformateur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce
que le fil du circuit haute tension est en cuivre tandis que la bande du
circuit basse tension est en aluminium.
7. Transformateur conforme à la revendication 5, caracterisé en ce que
dans chaque carcasse, entre les circuits électriques haute et basse tension
est ménagé un canal annulaire de refroidissement, qui communique avec
l'extérieur de la carcasse par des orifices ménagés dans la paroi de celle-ci.
8. Transformateur conforme à l'une des revendications 5 à 7, caractérisé
en ce que les couches de spires de fil du circuit haute tension et les spires
du circuit basse tension sont toutes séparées entre elles par du papier isolant.
9. Transformateur polyphasé conforme à la revendication 3, caractérisé
en ce que son circuit magnétique est constitué d'anneaux circulaires au nombre
de un par phase, présentant chacun une face sensiblement tronconique par
laquelle il est accolé à la face tronconique de deux autres anneaux voisins
de façon que les plans des anneaux soient disposés selon les faces latérales
d'un prisme, et en ce que le circuit électrique est aménagé dans un nombre
égal de carcasses entourant chacune deux anneaux à l'emplacement où ceux-ci
sont accolés.
10. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que
les anneaux du circuit magnétique présentent une face semi-torique raccordée
-18-

par ses deux bords annulaires aux deux bords annulaires de la face tronconique,
et en ce que les carcasses sont circulaires et de profil semi-circulaire.
11. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce
que chaque carcasse porte une série de plots tous reliés au circuit haute
tension mais avec quelques spires de décalage, et en ce que le transformateur
porte en outre un commutateur rotatif portant une branche par phase, chacune
de ses branches étant en contact avec deux plots successifs de l'une des
carcasses, de manière à permettre le réglage du rapport de transformation du
transformateur par rotation du commutateur.
12. Transformateur conforme à la revendication 11, caractérisé en ce
qu'il comprend une cuve qui renferme les circuits magnétiques et électriques
de façon que le plan des carcasses est sensiblement parallèle au fond de la
cuve, en ce que les plots et le commutateur se trouvent du côté des carcasses
dirigé vers le fond de la cuve, les branches du commutateur étant solidaires
d'une tige de commande sortant de la cuve à l'opposé du fond.
13. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que
chaque carcasse présente au moins une cheminée permettant au fil du circuit
électrique haute tension de passer de l'enroulement haute tension aux bornes
de connection haute tension de l'appareil.
14. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce
que les deux extrémités de chaque circuit basse tension sont reliées à
des fiches ménagées sur un bord de la carcasse opposé au fond de la cuve à
proximité de l'axe central du transformateur, et en ce qu'en service une
prise unique renfermant les connections désirées entre les enroulements
basse tension est branchée sur l'ensemble des fiches.
-19-

15. Transformateur conforme à l'une des revendications 3 à 5, caractérisé
en ce qu'il est aménagé dans une cuve qui supporte la partie active
exclusivement par l'intermédiaire des carcasses.
16. Procédé pour fabriquer un transformateur conforme à la revendication
1, caractérisé en ce que l'on bobine les circuits électriques dans la
carcasse, puis on bobine un feuillard de matière magnétique convenablement
refendu autour d'un tronçon de la carcasse celle-ci servant de guide pour
l'enroulement du feuillard.
17. Procédé conforme à la revendication 16, dans lequel la matière
magnétique est de la tôle, caractérisé en ce qu'avant de bobiner le feuillard
sur la carcasse, on le bobine sur un mandrin circulaire, on le détend par
traitement thermique, et on le déroule du mandrin.
18. Procédé conforme à la revendication 16, pour réaliser un trans-
formateur à carcasses multiples, caractérisé en ce que l'on bobine les
circuits électriques dans les carcasses, on fixe les carcasses entre elles
par l'un au moins de leurs bords, et en ce qu'ensuite on enroule un feuillard
à chacun des emplacements où deux carcasses sont mutuellement fixées.
19. Procédé conforme à l'une des revendications 16 à 18, caractérisé
en ce qu'avant de réaliser le circuit magnétique, on réalise les connexions
entre les circuits électriques et on sèche l'ensemble ainsi constitué.
-20-

Description

Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


La présente invention concerne un transfor-
mateur élect:rique des-tiné notamment mais non limita-
tivement alx puissances dites ''moyennes''~ c'est-à-dire
allant de 5 à 1 000 kV~ environ, et pour des circuits
monophasés ou polyphasés.
La présente invention concerne également
un procédé pour la fabrication de ce transformateur.
Les transformateurs connus comprennent de
facon très générale un circuit magnétique en tôle
présentant certaines zones entourées par un
bobinage électrique haute tension et/ou un bobinaqe
basse tensic,n. Les adjectifs "haute" et "basse" n'ont
ici qu'un sens relatif pour désigner les circuits
reliés aux bornes de l'appareil entre lesquelles la
tension est en service respectivement la plus élevée
et la plus faible.
On connalt différentes facons de monter un
transformateur électrique, certaines consistant à
monter les circuits électriques d'abord,d'autres le
circuit magnétique d'abord. Dans tous les cas, l'iso-
lation électrique entre le circuit électrique et le
circuit magnétique est réalisée à l'aide du vernis
isolant recouvrant les fils électriques, ainsi que de
papier interposé au montage entre les circuits de
nature différente. Malgré cela, il est en outre
nécessaire de prévoir un interstice entre les circuits
électriques et magnétique, cet espace étant en service
rempli par de l'huile électriquement isolante contenue
dans une cuve à l'intérieur de laquelle sont logés
les circuits électriques et magnétique.
C~ mntage classique présente de nombreux
inconvénients. En cours de fabrication, la pose du
papier isolant est délicate et difficile à automatiser.
Une fois les circuits terminés, ils doivent etre

~34~
. .
soumis à un long séc~age sous vide pour extraire
l'humidité du papier présent en grande quantité,
et qui ne peut remplir son rôle d'isolant électrique
que lorsqu'il est sec.
Par ailleurs, le rendement d'un transfor
mateur est d'autant meilleur que les fenêtres des
circuits électriques sont totalement occupées par le
circuit magnétique. L'intervalle que l'état de la
technique contraint à prévoir entre circuit magnétique
et circuits électriques joue un rôle néfaste à cet
égard. Il est également néfaste en ce qui concerne
le poids et l'encombrement de l'appareil. En outre,
cet intervalle im~liaue de fixer les circuits élec-
triques et magnétique indépendamment les uns des
autres, ce qui est d'autant plus difficile que les
fixations doivent résister aux efforts brusques et
violents qui peuvent résulter de l'apparition d'un court-
circuit dans le réseau desservi par le transformateur.
Le but de l'invention est de remédier à
ces inconvénients, en proposant un transformateur
facile à fabriquer et procurant un rendement amélioré
malgré un encombrement amoindri.
5uivant l'invention, le transformateur
électrique, comprenant un circuit magnétique, ainsi que
pour chaque phase, un circuit électrique haute tension
et un circuit électrique basse tension tous deux bobinés
autour d'un tronçon au moins du circuit magnétique,
est caractérisé en ce que les circuits électriques
sont aménagés dans au moins une carcasse annulaire
électriquement isolante qui, en service, est
interposée entre ces circuits électriques et le tron~on
précité du c:ircuit magnétique.
Ainsi, la caracasse assure une isolation
parfaite entre les circuits électriques et ma~nétique
sans qu'il soit besoin de prévoir de papier isolant ni
d'intervalle entre ces circuits. La présence de la
carcasse facilite considérablement le bobinage des
circuits électriques, et aussi la réalisation du
circuit magnetique qui peut former avec la carcasse un

\
embo1temen-t pratiquement rigide alors que selon l'état
de la technique, tout appui mutuel des circuits
magnetique et: électriques devait être évité au risque
d'endommager l'isolation des circuits électriques. La
caracasse peut sans aucune difficulté être fixée soli-
dement à toute pièce de bâti telle qu'une cuve habillant
le transformateur. Le rendement du transformateur
réalisé est excellent car le tronçon du circuit magné-
tique peut remplir en quasi-totalité la fenêtre du
circuit électrique. D'autre part, l'encombrement de
l'appareil est très réduit car le circuit électrique
peut rempli;r en quasi-totalit~ la fenêtre du circuit
magnétique.
Dans un version avantageuse de l'invention,
adaptée au cas des transformateurs monophasés dans
lesquels les enroulements haute et basse tension sont
bobinés autour de deux tronçons distincts du circuit
magnétique, ou au cas des transformateurs polyphasés,
le circuit magnétique présente au moins une fenêtre
traversée par deux carcasses entourant deux tronçons
de circuit magnétique qui sont opposés relativement à
cette fenêtre, chaque carcasse ayant un profil colncidant
sensiblement avec le demi-profil de 1~ fenêtre considérée
du circuit magnétique.
Ainsi, les deux carcasses forment ensemble
autour des circuits électriques une gaine isolante qui
les sépare complètement du circuit magnétique.
Selon un autre objet de l'invention, le
procédé pour fabriquer un transformateur du genre
exposé ci-dessus, est caractérisé en ce que l'on bobine
les circuits électriques dans la carcasse, et en ce qu'
ensuite, pour :réaliser le circuit magnétique, on enroule
au moins un feuillard de matière magnétique convenable-
ment refendue autour d'un tron~on de la carcasse, celle-
ci servant de guide pour l'enroulement du feuillard.
Selon ce procédé, la carcasse, en plus de ses

nombreux avantages exposés plus haut, -facilite grandement la réalisation du
circuit magnétique qui peut etre roulé directement sur elle sansrisque
d'endommager l'isolation électrique.
Lapresente invention concerne un transformateur électrique
comportant un circuit magnétique comprenant au moins une bande de matière
magnétique enroulée en un anneau définissant en son milieu une fenêtre
circulaire, ainsi que, pour chaque phase, un circuit électrique haute tension
et un circuit électrique basse tensi.on -tous deux bobinés autour d'un tron,con
au moins du circuit magnétique, caractérisé en ce que les circuits électriques
sont aménagés dans au moins une carcasse annulaire électriquement isolante,
qui, en service, est i.nterposée entre les circuits électriques et le tron~con
précité du circuit magnétique, la carcasse ayant un profil coincidant sensible-
ment avec une partie du profil circulaire de la fcnêtre du circuit magnétique.
D'autres particularités et avantages de l'invention résulteront
encore de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un transformateur
triphasé conforme à l'invention;
- la figure 2 est une vue de dessus du transformateur de la figure 1;
- la figure 3 est une vue schématique en perspective montrant
l'arrangement des circuits électriques et magnétique du transformateur des
figures 1 et 2;
- la figure 4 est une vue de dessus plus détaillée du transformateur,
le couvercle de la cuve étant ôte;
- la figure 5 est une vue de dessous du transformateur, le fond
de la cuve étant supposé ôté;
- la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la
figure 4, les deux anneaux magnétiques non situés dans ce plan étant supposés
ôtés;

- la figure 7 est une vue schématique d'une carcasse avant assemblage;
- la figure 8 est une vue en coupe selon le plan VIII-VIII de la
figure 9 d'une carcasse avec ses ci.rcuits électriques;
- la figure 9 est une vue de dessus de la carcasse de la :Eigure 8;
- les figures 10 et 11 sont des vues à échelle agrandie des détails
X et XI de la figure 8;
- la Eigure 12 est une vue partielle du
-4a-

2~
circuit magnétique, en coupe selon le plan XII-XII
de la figure 6 ;
- la figure 13 est une vue schématique montrant
les différents feuillards utilisés pour réaliser un
anneau magnétique :
- la figure 14 est une vue en perspective
éclatée, avec arrachement, montrant le montage de la
prise basse tension sur le dessus des carcasses ;
- la figure 15 estune vue en perspective
du commu-tateur de réglage du rapport de transformation;
- la figure 16 est une vue schématique du
cablage des plots de réglage de tension ;
- la figure 17 est une vue de dessus. d'un
transformateur monophasé avec coupe a~ale ducircuit magnét~ue;
- la figure 18 est une vue analogue à la
figuxe 17 mais représentant un transformateur dans
lequel les circuits électriques haute tension et basse
tension sont montés dans deux carcasses distinctes ;
- la figure 19 est une vue d'une variante
du transformateur de la figure 18, les circuits élec-
triques etant vus en coupe selon le plan XIX-XIX de
la figure 18 ; et
- la figure 20 est une vue analogue à la
figure 18, mais représentant un transformateur triphasé
dans lequel tous les anneaux du circuit magnétique
sont situés dans un même plan.
Dans l'exemple représenté aux figures 1 à
16, le transformateur triphasé est aménagé dans une
cuve de section triangulaire à sommets arrondis,
présentant un fond 2 et un couvercle 3 dont le pourtour
est constitué par une paroi oblique 4 portant selon une
disposition angulairement répartie les trois bornes,
haute tension 6 de l'appareil. En service, la cuve
1 est remplie d'huile minérale électriquement isolante.
Le transformateur proprement dit comprend un
circuit magnétique 7 constitué de trois anneaux

6;2~
circulaires 8 réalisés en tôle magnétique, dont chacun
présente une face tronconique 7 par laquelle il est
accolé à la face tronconique 7 des deux autres anneaux
de facon que les plans des anneaux 8 soient disposés
selon les faces latérales d'un prisme. La structure
des anneaux magnétiques 8 sera décrite en détail plus
loin.
Le transformateur comprend également des
circuits électriques~ aménagés autour du circuit
magnétique, chacun autour de l'un des tron~ons
où deux anneaux 8 sont accolés.
Conformément à l'invention, les circuits élec-
triques g sont aména~és dans des carcasses 11 présentant
unepar~e cent~etubu~re12,desec~on circu~re,autourdelaque~esont
bobinés les circuits électriques, et réservant à son
intérieur une fenêtre 13 pour le passage des anneaux
magnétiques 8. A chaque extrémité de la partie
centrale 12 est prévu un rebord 14 dirigé radialement
vers l'extérieur, destiné à maintenir latéralement les
bobinages électriques. La partie 12 et les deux bords
14 donnent ensemble à la carcasse un profil semi-
circulaire.
Les carcasses 11 sont réalisées en matière
isolante telle que la matière plastique. Comme le montre
la figure 7, les carcasses 11 sont réalisées en deux
parties emboLtées l'une dans l'autre selon une surface
d'embo1tement 16 qui entoure la partie centrale 12 à
égale distance des bords 14. La surface de joint 16
forme un gradin dont la hauteur peut être ajustée de
manière à réserver entre la fenêtre 13 et le logement
annulaire réservé aux circuits élec'riques, un chemin
de fuite suffisamment long pour ne pas permettre
l'amor~age électri~ue entre les bobinages électriques
et les anneaux magnétiques.
Chaque carcasse 11 renferme un circuit haute
/

tension 17 (figure 8) et un circult basse tension
18. Selon une particularité importante de l'invention,
le circuit haute tension 17 est formé de spires en fil
de cuivre ou d'alumlnium situées au fond de la carcasse
11, c'est~a-dire contre la partie centrale 12. Comme
le montrent les figures 8 et 10, les spires du circuit
17 sont disposées par rangées 19 séparées par des
feuilles de papier isolant 21. A chaque couche, les
feuilles 21 ont une largeur légèrement supérieure à la
largeur disponible à l'intérieur de la carcasse.
Cet excédent: de largeur sert à faire de chaque côté
de la couche de spires se trouvant au-dessus de la
feuille 21 un rebord de papier 22 entre cette couche 19
et la paroi de la carcasse 11.
Le circuit basse tension 18 est constitué d'un
feuillard d'aluminium 23 enroulé autour du circuit
haute tension 17. Entre chaque couche du feuillard 23
et chaque bord 14 de la carcasse est interposée une
bandelette cle carton 24. Le feuillard 23, les bandelettes
24 ainsi qu'une feuille de papier 26 pour la séparation
des couches sont roulés en une seule opération, la
feuille 26 ayant comme les feuilles 21, un rebord 27
de chaque coté du feuillard 23.
Entre le circuit haute tension 17 et le
circuit basse tension 18 est ménagé un canal annulaire
28 permettant le passage de l'huile à titre de liquide
de refroidissement. Le canal 28 est délimité par deux
feuilles de carton 29 entretoiséespar des baguettes de
bois (non représentées) parallèles à l'axe de la
carcasse. En face de chaque extrémité annulaire du
canal 28, les bords 14 de la carcasse 11 présentent une
série d'orifices 31 permettant la communication du
canal 28 avec l'extérieur de 1~ carcasse 11.
Chaque carcasse 11 porte en outre deux
cheminées 32 dirigées axialement vers le couvercle 3

6~2~
de la cuve l, qui permettent chacune la sortie de l'une
des extrémités de l'enroulement haute tension 17. Par
ailleuxs, chaque carcasse 11 présente une échancrure
carrée 33 (figures 8 et 9) dirigée vers l'axe ZZ
5 de l'appareil (fiyure 4), par laquelle font saillie
vers le couvercle 3 deux pattes 34 soudées aux extré-
mités du circuit basse tension 18.
Dans l'appareil entièrement monté, les
trois carcasses ll sont situées dans le même plan
lO horizontal parallèle au fond 2 de la cuve et sont
ixées les unes aux autres par leurs deux bords 14.
A cet effet, chaque bord 14 présente une languette
36 décalée de 30 par rapport à l'échancrure 33,
et un logement de forme correspondante 37 situé à
5 l'opposé de :la lanquette 36 par rapport à l'échancrure 3
Leslanguettes3~ etles~ements37desdifférentescarcasses
sont emboltés les uns dans les autres et soudes par
ultrasons ou collés.
Comme le montrent Les figures 4, 8 et 9,
le positionnement de la partie active du transformateur
dans la cuve peut être réalisé exclusivement par
l'intermédiaire des carcasses ll reposant sur la
paroi latéra:Le de la cuve l. Ainsi, les carcasses
11 portent à la fois les circuits électriques 17, 18
et magnétiques 8, ce qui est particulièrement avanta-
geux dans le cas de l'utilisation de matériaux magné-
tiques perdant sensiblement leurs qualités magné-
tiques sous l'effet des contraintes mécaniques. Les
carcasses ll qui sont disposées concentriquement
aux arrondis de la paroi latérale de la cuve 1 sont
chacune portées par quatre équerres 81 soudées de

fa~on angulairement répartie dans cet arrondi. Entre
la carcasse 11 et chaque équerre 81 est interposée
une cale isolante 82 vissée à l'équerre 81 au moyen
d'une vis 83 qu:i, une fois montée, a sa tête
noyée dans un puits 84 de la cale 82 de facon
à éviter les risques d'amorçage électrique~
Les cales 82 sont épaulées de facon à assurer
en même temps le centrage de la partie active
du transformateur dans la cuve l. Une feuille
de caoutchouc peut-être interposée entre chaque
équerre 81 et la cale 82 pour absorber les
vibrations de fonctionnement du transformateur.
Une prise unique 38 est branchée
à la fois sur les six lames 34 reliées aux
six extrémités des trois enroulements basse
tension 18 contenus dans une des carcasses 11 .
De la prise 38, qui renferme les connexions
internes au transformateur entre les enroulements
basse tension, partent trois conducteurs de phase
39 reliés chacun à une borne de phase basse
tension 41 aménagée sur un méplat de l'un des
angles arrondi.s de la cuve du transformateur.
Un quatrième conducteur (non représenté), situé
sous les conducteurs 39, relie la prlse 38
à une borne neutre (non représentée), aménagée
sous les bornes 41. Comme le montre la figure
14, la ~rise 38 porte trois languettes 42
destinées à etre soudées par ultrasons ou
collées en des emplacements 43 des bobines
11. Une fois cette fixation réalisée, les
lames 34 sont ensuite rivées à la prise 38.

6~2~
La face inférieure des carcasses 11
présente, cl peu près à l'aplomb des lames 34, une série
de qua-tre plots 43 disposés selon un arc de cercle
centré sur l'axe ZZ (figure 5). L'appareil comprend en
outre un commutateur à trois branches en étoile 44,
monté en rotation autour de l'axe ZZ au moyen d'une
tige de commande 45 (figure 14) traversant l'appareil
selon cet axe, et suppor-té par deux paliers aménagés
dans des cadres triangulaires en matière plastique 46
(figure 5), 47 (figure 4) emboîtés entre les anneaux
magnétiques 8, l'un 46 au-dessous l'autre 47 au-dessus
des carcasses 11. La prise 38 présente un alésage 48
pour permettre le passage de la tige 45 ~ui traverse
également le couvercle 3 de l'appareil et est reliée
à l'extérieur de celui-ci à une molette de commande 49
(figures l et 2).
Chaque branche 51. du commutateur 44 porte à
son extrémité une bille 52 poussée par un ressort 53
et prenant appui sur la paroi interne d'un gale-t
tubulaire 54 pouvant prendre au choix trois positions
de repos da:ns lesquelles il est à cheval entre deux
plots successifs 43 entre lesquels il établit un
court~circuit. Comme le montre la figure 16, les plots
43 sont rel.iés à l'enroulement haute tension 17 de
facon que deux plo-ts successifs 43a, 43b sont reliés à
la même spire, le plot 43c étant séparé des plots 43a,
43b par un certain nombre de spires et le plot 43d
étant séparé du plot 43c par un nombre double de spires.
Ainsi, le commutateur 44 permetà partir de la molette
49 de régler le nombre de spires actives du circuit
haute tension, et par suite le rapport de transfor-
mation du transformateur.
Comme le montre la figure 6, dans le trans-
formateur assemblé, la fenêtre circulaire 56 que
présente chaque anneau magnétique 8 est occupée en
quasi-totali.té par deux couples de circuits électriques
17, 18 à l'emplacement où les carcasses ll qui les

contiennent, assemblées par les languettes 36 ,
logements 37, ont ensemble un profil circulaire.
Comme les circuits électriques quise ~uventain~i juxtaposés
dans le plan de chaque anneau 8 sont les circuits basse
tension 18, l'espace 57 réservé entre eux peut etre
très mince sans risque de court-circuit.
Comme le montrent les figures ~et 12, outre
leur face tronconique 7, les anneaux magnétiques 8
présentent en outre une face sensiblement semi-torique
58 dont le profil est inscrit dans un demi-cercle dont
le diamètre correspond sensiblement au diamètre de la
fenêtre 13 des carcasses 11. Chaque face sensiblement
semi-torique S8 est raccordée par ses deux bords
annulaires 59, 61 à la face tronconique 7 de la douille
15 8. Ainsi, dans la fenêtre 13 de chaque carcasse 11,
les deux anneaux 8 accolés ont ensemble un profil
circulaire qui occupe en quasi-totalité la fenetre 13.
Dans la réalisation représentée, les anneaux
8 sont réalisés au moyen de feuillards de tôle magnétique
roulés autour de l'axe géométrique de l'anneau. Pour
parvenir au profil voulu des anneaux 8, cinq feuillards
sont roulés les uns autour des autres. Le premier 62
a la forme d'un trapèze rectangle dont les bases sont
perpendiculaires à la direction longitudinale du feuil-
lard. Ce feuillard est roulé en premier, à partir desa petite base, et son bord incliné 63 étant dirigé
vers l'extérieur de l'appareil. Le feuillard suivant 64
est rectangulaire, il est roulé avec un léger décalage
vers l'extérieur de l'appareil à chaque tour de fa~on
que la face 7 de l'anneau ait la conicité voulue avec
60 d'angle au sommet. Le feuillard suivant 66 a
de nouveau la forme d'un trapèze rectangle, son bord
incliné étant cette fois du côté de l'intérieur de
l'appareil . Les feuillards 67 et 68, qui sont roulés
ensuite, sont tous deux trapézoldaux.

Lesfeu~rdstrapézo~aux peuventêt~-eréa~e'ssans
chute à par1:ir d'un feuillard de largeur constante
égale à la somme de la grande base et de la petite base
des feuillards trapezoidaux voulus. En refendant
ce feuillard selon une ligne longitudinale oblique ,
on obtient deux feuillards en forme de trapèze rec-
tangle ayant tous deux les dimensions voulues et pouvant
être utilisés dans le cadre de la réalisation de deux
des anneaux magnétiques. Ce principe de referldage est
schématisé par le feuillard 62' montré en pointillés
à la figure 13. Les feuillards 67 et 68 qui constituent
des trapèzes non rectangles peuvent etre réalisés de
la même man:ière à partir de trapèzes rectangles que l'on
incline légèrement.
~n va maintenant décrire le procédé pour
fabriquer le transformateur ci-dessus :
- on prépare par refendage les bandes de
tole magnétique nécessaires à la réalisation du circuit
magnétique ;
-on~bobine sur un mandrin circulaire
ayant sensib:Lement le diamètre du profil des carcasses 11 7
les feuillards de tôle magnétique dans la position
qu'ils devront ensuite occuper dans le transformateur
assemblé ;
- on détend des anneaux magnétiques
ainsi préassemblés en les soumettant à un traitement
thermique de! recuit ;
- on déroule les anneaux magnétiques du
mandrin précité en les réenroulant au fur et à mesure
selon un diamètre d'enroulement plus large ;
- avant, pendant ou après les opérations que
l'on vient de décrire, on bobine sur Les carcasses 11
les enroulements électriques à haute puis à basse
tension ;
- on assemble les carcasses entre elles,
on réalise les diférentes connections entre les enrou-

13
lements, notamment en posant la prise 38, et les inter-
connexions 77 (figure 4) entre les enroulements 17 ;
- on soumet l'ensemble des trois carcasses
ainsi assemblées à un étuvage ou à un séchaae sous vide
destiné à assécher totalement le papier d'isolation
des circui'cs électriques ;
- on bobine ensuite les anneaux magnétiques
8 autour des carcasses 11. Les feuillards destinés à
constituer les anneaux 8 prennent d'eux-mêmes la forme
voulue puisqu'ils ont été recuits dans cette position.
- on fixe l.es carcasses 11 dans la cuve 1, on
connecte les bornes ~ et 41 avec la prise 38 et le
réseau dlinterconnexions 77, on remplit d'huile et on
ferme le couvercle 3.
La description que l'on vient de Eaire de
l'exemple des figures 1 à 16 a permis de .relever les
nombreux avantages de l'invention, à savoir : gain de
poids et d'encombrement, gain en efficacité et en
rendement du trans~ormateur, facilite de fabrication et
suppression des nombreux risques qui existaient jusqu'
alors d'endommager les circuits électriques au cours de
: cette fabrication, fixation solide et facile de la partie
active dans la cuve grace aux carcasses qui peuvent être
solidement fixées à la cuve sans risque de court-circuit
ni risque d'endommager les circuits. Jusqu'à présent,
de nombreux procédés consistant à rouler les circuits
magnétiques après avoir bobiné les circuits électri-
ques avaient été proposés. Cependant ces procédés t qui
devaient pe:rmettre d'avoir des circuits magnétiques sans
aucune discontinuité, n'avaient ]amais re~u d'applica-
tion pratique car on ne réussissait pas à procéder à ce
roulage sans endommager les circuits électriques.
L'invention a remédié à cette impossibilité. En outre,
le roulage des circuits magnétiques qui peut être
effectué sans prendre beaucoup de précaution à l'égard
des circuits électriques, est très rapide. Cela permet
de gagner du temps, et permet en outre d'étuver les circu~s
élec~uesavant ~ pose descircL~s magnét~les.L'étuvage,quiestdé~

l~L
f o r t e m e n t r a c c o u r c i à cause de la
quantité nettement moindre de papier isolant
qui doit être prévue, est encore davantage raccourci e n
l'absence des circuits magnétiques. Le roulage très
rapide des ^ircuits magnétiques ne donne pas le temps
au papier isolant de se réimprégner d'humidité avant
que l'ensemble .oit plongé dans l'huile de la cuve.
Tous ces avantages obtenus dans le cadre de
la réali.sation préférée des figures 1 à 16 peuvent
également être obtenus dans le cadre d'autres réalisa-
tions telles que celles représentées aux figures 17
à 20.
A la figure 17, le transformateur monophasé
comprend un circuit magnétique circulaire 69 dont le
profil circulaire s'inscrit exactement dans la fenêtre
circulaire 71 d'une carcasse 72 de profil semi-
circulaire, qui contient dans son ond un circuit
électrique haute tension 73 et sur son pourtour un
circuit électrique basse tension 7~. I,e circuit 74
; 20 dépasse largement de la carcasse de sorte que l'ensemble
carcasse 72, circuits 73 et 74 a une section sensible-
: ment circulaire qui correspond à peu près à la fenêtre
76 du circuit magnétique 69. Cependant, bien entendu,
le contact entre le circuit 74 et l'anneau 69 doit
être évité. Un intervalle relativement réduit suffit à
cet effet puisque le circuit 74 est le circuit basse
tension.
Dans l'exemple de la Eigure 18, le circuit
69 est entouré,en deux tronçons diamètralement opposés,
par deux carcasses 72 situées sensiblement dans le
même plan. L'une des carcasses renferme le circuit
électrique haute tension, l'autre le circuit électrique
basse tension. L'anneau magnétique 69 peut etre
circulaire co:mme les anneaux 8 des figures 1 à 16.

Cependa~tcommele montrelafi~ure19,l'anneau 69
peut également être rectangulaire ou carré, auquel cas~
les carcasses 72 sont cylindriques avec des rebords
plans. Cett~e solution avantageuse sur le plan de l'en-
combrement, présente cependant l'inconvénient que lecircuit ma~nétique ne peut pas être réalisé selon le
procédé ~ui a été décrit en référence aux figures 1
à S. Il faut soit le réaliser au moyen de tôles empilées
assemblées par exemple à onglet , comme représenté à
la figure 19,ou alors en tôles roulées directement
autour des carcasses, sans possibilité de recuit car
celui-ci endommagerait bien entendu les circuits élec-
triques.
L'exemple de la figure 20 se rapproche de
celui de la figure 18 mais appliqué à un transEormateur
triphasé. les anneaux magnétiques 69 ont un profil semi--
circulaire ]imité extérieurement par une surface
cylindrique 76~ Ils sont au nombre de quatre tous
disposés dans le même plan avec leurs axes dans le
même plan. Les carcasses 72 , au nombre de trois,
contiennent chacune un circuit haute tension et un
circuit basse tension, sont chacune de section semi-
circulaire. Elles entourent chacune l'un des tronçons
du circuit magnétique où deux anneaux 69 sont tangents.
Les carcasses 72 sont elles aussi situées dans le même
plan avec leurs axes géométriques dans le même plan.
On voit donc d'après ces exemples décrits
succinctement que les carcasses conformes à l'invention
sont applicables à de très nombreuses structures de
transformateurs en apportant dans chaque cas des avan-
tages substantiels.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée
aux exemples représentés, et de nombreux aménage-
ments peuvent être apportés a ces exemples sans sortirdu cadre de l'invention.

16
C'est ainsi que l'invent~n ne se limite pas
aux transEormateurs monophasésou triphasés, et que des
appareils à plus grand nombre de phases peuvent
naturellement etre réalisés avec les mêmes avantages.
L'invention se prête avantageusement à
l'utilisation des matières magnétiques amorphes
- également appelées verres métalliques - pour
réaliser les anneaux magnétiques. En effet, les verres
métalliques qui se présenLent sous forme de bande
de 1/100ièmede mm environ, n'offrent leurs excellentes
qualités magnétiques que lorsqu'ils sont exempts
de contraintes mécaniques. Cette condi~ion, habituel-
lement difficile à réaliser, est au contraire remplie
d'elle-même grâce à l'invention lorsque les
carcasses sont seules fixées à la cuve et portent les
circùits magnétiques. La feuille de verre métallique
peut être roulée en une structure voisine de celles
représentées aux figures/ le nombre de spires
d'enroulement étant naturellement bien plus grand.
Par ailleurs, le feuillard servant à
réaliser les circuits électriques basse tension peut
être en cuivre. Les canaux de refroidissement 28
peuvent êtr~e réalisés à partir d'une pièce profilée
en matière plastique souple, ayant sensiblement
la forme d'une échelle, qu'on déforme pour en entourer
le circuit électrique haute tension avant de rouler
le feuillard du circuit électrique basse tension. Les
trois plots 43a, appartenant aux trois carcasses 11
peuvent être reliés électriquement ce qui permet
de facon très simple de monter le circuit haute
tension en étoile.

Dessin représentatif

Désolé, le dessin représentatif concernant le document de brevet no 1184621 est introuvable.

États administratifs

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Inactive : CIB de MCD 2006-03-11
Inactive : CIB de MCD 2006-03-11
Inactive : Périmé (brevet sous l'ancienne loi) date de péremption possible la plus tardive 2002-12-10
Inactive : Renversement de l'état périmé 2002-03-27
Inactive : Périmé (brevet sous l'ancienne loi) date de péremption possible la plus tardive 2002-03-26
Accordé par délivrance 1985-03-26

Historique d'abandonnement

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Description du
Document 
Date
(aaaa-mm-jj) 
Nombre de pages   Taille de l'image (Ko) 
Dessins 1993-10-30 7 326
Revendications 1993-10-30 4 139
Abrégé 1993-10-30 1 20
Description 1993-10-30 17 652