CA1124998A - Procede pour la realisation d'une armature magnetique a structure divisee et armature ainsi obtenue - Google Patents
Procede pour la realisation d'une armature magnetique a structure divisee et armature ainsi obtenueInfo
- Publication number
- CA1124998A CA1124998A CA348,039A CA348039A CA1124998A CA 1124998 A CA1124998 A CA 1124998A CA 348039 A CA348039 A CA 348039A CA 1124998 A CA1124998 A CA 1124998A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- annular
- winding
- magnetic
- mandrel
- reinforcement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
- F16C32/0461—Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
- F16C32/0468—Details of the magnetic circuit of moving parts of the magnetic circuit, e.g. of the rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0476—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of one degree of freedom, e.g. axial magnetic bearings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/06—Cores, Yokes, or armatures made from wires
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S174/00—Electricity: conductors and insulators
- Y10S174/13—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention
- Y10S174/14—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having a particular cable application, e.g. winding
- Y10S174/19—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having a particular cable application, e.g. winding in a dynamo-electric machine
- Y10S174/21—Rotor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
- Y10T29/49012—Rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
Procédé pour la réalisation d'une armature magnétique à structure divisée présentant une forme annulaire et pourvue d'une gorge annulaire concentrique. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que sur un mandrin annulaire on enroule une matière magnétique filamentaire, après quoi ledit enroulement est imprégné d'une matière durcissable, puis, après durcissement de ladite matière, on coupe ledit enroulement suivant ledit plan.
Description
Id ~résent~ in~ r.tioI~ concern~ une ar~.ltur~ à struct~ e ~ is~e pour un dispositif'électromagnetique ~t son procedé de fabrica~ r).
Elle sera expliqueP ci-après plus particulièrement ~ propos de ;~
. .
son application aux volants d'inert~e cinétiques, mais il va de soi qu'elle n'est pas limitee à cette application et qu'elle peut être mise en oeuvre à chaque fois qu'il est necessaire d'o~te- I ' nir des armatures de grand rendement electromagnetique et de relativement faible volume.
".~
On sait que, pour éviter la formation de courants de Foucault dans 10 les armatures des dispositifs 'electromagnetiques et donc ainsi ,~
augmenter leur rendement, il est nécessaire de diviser ces arma-tures et qu'il est usuel de les constituer de l~nes minces i501ées et super-posees de fa~on a leur donner une structure feuilletee. Une telle structure feuilletee donne de bons resultats lorsque l'armature 15 présente une forme simple, par exemple parallelepipedique, mais il arrive souvent que, en cas de forme compliquee de l'armature, la structure feuilletée conduise à des rendements électromagnétiques rela~ivement médiocres et meme soit impossible ~ réaliser. Il en est par exemple ainsi d'armatures annulaires comportant une gorge 20 concentrique, de sorte que la section desdites armatures présente ;
la forme au moins approximative d'un U. De telles armatures annu-laires à gorge concentrique sont relativement repandues et on en trouve notamment dans des machines electriques tournantes, suscepti-bles de fonctionner soit en moteur, soit en generateur et ~n~ortant 25 un rotor formant volant d'inert'ie cinetique. De telles machines '' sont couramment appelées "roues cinétiques" et, a cause de leurs faibles poids et encombrement, elles sont souvent utilisees ~ bord de satellites artificiels. Le rotor des roues cinetiques est s généralement monté fou autour de son axe de rotation et sa posi-30 tion axiale sur cet axe est maintenue grâce a une suspension à
paliers magnétiques qui entretiennent des entrefers de largeur sensiblement constante entre le rotor et des pièces fixes soli-daires dudit axe, lesdits entrefers se trouvant dans les plans orthogonaux ~ celui-ci. Le rotor se trouve donc suspendu entre 35 ses entrefers~ Une telle suspension est relativement instable et pour que la largeur des entrefers reste con'stan~e , il est néces-saire d'utiliser des 'lectro-aimants de forme annulaire qui sont disp~sés concentriquement à l'axe du rotor et dont le courant dIalimentation est régulë.
, _ 1.- ,D3 ~.ln~ le cas où o~ desirerait fab~iquer une telle armature an-nulaire à gorge concentrique en lui donnant une structure feuil-letée, on serait confronté à un processus compli~ué pour la découpe, l'isolation et l'assemblage des tôles superposées. Le processus le moins compliqu~ serait de constituer ladite armature , par deux couronnes feuillet~esconcentriques, ménageant entre elles ~;;
ladite gorge, qui serait alors fermée par un anneau feuilleté ~ I
réunissant lesdites couronnes à une de leurs extrémites. Toute-fois, il en résulterait une discontinuite des lignes de force ma~
gnétiques en~re les couronnes et ledit anneau, ce qui entraInerait ïa formation d'entrefers parasites à ce niveau et donc abaisserait '~
le rendement électromagnétique (voir figure 2). ,~
::, Un autre processus de réalisation consiste a constituer llarmature annulaire ~ gorge concentrique par ~uxtaposition d'une pluralité
lS de secteurs identiques. Cependant, un ~el processus de fabrication présente un cout élevé, notamrnent à cause de l'usinage, de 1' i80 lation et de l'assemblage des secteurs. De plus, l'efficacité du feuilletage ainsi obtenu est relativement limitée ~ cause de ~;~
l'epaisseur des secteurs qui peut di~ficilement être inférieure ~ 1 r~n (voir figure 3).
On pourrait également penser a réaliser un~ telle armature en ferrite moulée. Mais alors, à caractéristiques électromagnétiques égales, le volume de llarmature~serait beaucoup plus grand puisque la ferrite présente, à la saturation, une induction magnétique beaucoup plus faible que les matériaux ferro-magnétiques usuels ~4000 gauss pour la ferrite au lieu de 21000 gauss pour le fer doux).
La présente invention a pour objet la réalisation d'une telle armature à structure divisée ~yant un rendement électromagnétique 3~ optimal, ne prés~ntant pas de d~iscontinuité dans ses lignes de force magnétiques, de faible volume et de faible coût.
Elle sera expliqueP ci-après plus particulièrement ~ propos de ;~
. .
son application aux volants d'inert~e cinétiques, mais il va de soi qu'elle n'est pas limitee à cette application et qu'elle peut être mise en oeuvre à chaque fois qu'il est necessaire d'o~te- I ' nir des armatures de grand rendement electromagnetique et de relativement faible volume.
".~
On sait que, pour éviter la formation de courants de Foucault dans 10 les armatures des dispositifs 'electromagnetiques et donc ainsi ,~
augmenter leur rendement, il est nécessaire de diviser ces arma-tures et qu'il est usuel de les constituer de l~nes minces i501ées et super-posees de fa~on a leur donner une structure feuilletee. Une telle structure feuilletee donne de bons resultats lorsque l'armature 15 présente une forme simple, par exemple parallelepipedique, mais il arrive souvent que, en cas de forme compliquee de l'armature, la structure feuilletée conduise à des rendements électromagnétiques rela~ivement médiocres et meme soit impossible ~ réaliser. Il en est par exemple ainsi d'armatures annulaires comportant une gorge 20 concentrique, de sorte que la section desdites armatures présente ;
la forme au moins approximative d'un U. De telles armatures annu-laires à gorge concentrique sont relativement repandues et on en trouve notamment dans des machines electriques tournantes, suscepti-bles de fonctionner soit en moteur, soit en generateur et ~n~ortant 25 un rotor formant volant d'inert'ie cinetique. De telles machines '' sont couramment appelées "roues cinétiques" et, a cause de leurs faibles poids et encombrement, elles sont souvent utilisees ~ bord de satellites artificiels. Le rotor des roues cinetiques est s généralement monté fou autour de son axe de rotation et sa posi-30 tion axiale sur cet axe est maintenue grâce a une suspension à
paliers magnétiques qui entretiennent des entrefers de largeur sensiblement constante entre le rotor et des pièces fixes soli-daires dudit axe, lesdits entrefers se trouvant dans les plans orthogonaux ~ celui-ci. Le rotor se trouve donc suspendu entre 35 ses entrefers~ Une telle suspension est relativement instable et pour que la largeur des entrefers reste con'stan~e , il est néces-saire d'utiliser des 'lectro-aimants de forme annulaire qui sont disp~sés concentriquement à l'axe du rotor et dont le courant dIalimentation est régulë.
, _ 1.- ,D3 ~.ln~ le cas où o~ desirerait fab~iquer une telle armature an-nulaire à gorge concentrique en lui donnant une structure feuil-letée, on serait confronté à un processus compli~ué pour la découpe, l'isolation et l'assemblage des tôles superposées. Le processus le moins compliqu~ serait de constituer ladite armature , par deux couronnes feuillet~esconcentriques, ménageant entre elles ~;;
ladite gorge, qui serait alors fermée par un anneau feuilleté ~ I
réunissant lesdites couronnes à une de leurs extrémites. Toute-fois, il en résulterait une discontinuite des lignes de force ma~
gnétiques en~re les couronnes et ledit anneau, ce qui entraInerait ïa formation d'entrefers parasites à ce niveau et donc abaisserait '~
le rendement électromagnétique (voir figure 2). ,~
::, Un autre processus de réalisation consiste a constituer llarmature annulaire ~ gorge concentrique par ~uxtaposition d'une pluralité
lS de secteurs identiques. Cependant, un ~el processus de fabrication présente un cout élevé, notamrnent à cause de l'usinage, de 1' i80 lation et de l'assemblage des secteurs. De plus, l'efficacité du feuilletage ainsi obtenu est relativement limitée ~ cause de ~;~
l'epaisseur des secteurs qui peut di~ficilement être inférieure ~ 1 r~n (voir figure 3).
On pourrait également penser a réaliser un~ telle armature en ferrite moulée. Mais alors, à caractéristiques électromagnétiques égales, le volume de llarmature~serait beaucoup plus grand puisque la ferrite présente, à la saturation, une induction magnétique beaucoup plus faible que les matériaux ferro-magnétiques usuels ~4000 gauss pour la ferrite au lieu de 21000 gauss pour le fer doux).
La présente invention a pour objet la réalisation d'une telle armature à structure divisée ~yant un rendement électromagnétique 3~ optimal, ne prés~ntant pas de d~iscontinuité dans ses lignes de force magnétiques, de faible volume et de faible coût.
- 2 -:.... .: ...
cette fin, s~ n l'invention, le procede pour la rea1isatioll d ~e armature magnetique à structure divisee presentant une J
forme annulaire et pourvue d'une gorge concentrique, est remarqua-ble en ce que, sur,un mandrin annulaire dont au moins une partie 5 de la section, disposeP'dlull c~'e d'un plan orthogonal ~ l'axe !~ , dudit mandrin~ correspond ~ la forme de ladite gorge, on enroule : '.' une matiere magnetique filamentaire jusqu'~ obtenir un enroulement dont la partie disposee du meme côte dudit plan correspond au moins approximativement a la forme exterieure souhaitee pour ladite ... ~
10 armature, après quoi ledit enroulement est impregne d'une matière ~.
durcissable susceptible de solidariser entre elles les differentes '' spires dudit enroulement, puis, après durcissement de ladite matiere, on coupe ledit enroulement suivant ledit plan.
Ainsi, on obtient une armature particulièrement diviséel puisque ~. :
15 cons~ituee de tronçons de fils assembles, présentant chacun la .' forme approximative d'un U. La matière magnetique enroulee peut par exemple etre du fil de fer doux et de preference, le fil utilise comporte un revetement exterieur, electriquement isolant, aEin d'obtenir de bonnes caracteristiques magnetiques pour l'armature 20 obtenue. Il peut s'agir de fil de fer pur emaille. Ce fil peut .. '.
avoir une section circulaire. Toutefois, af~n d'obtenir un bon ;
coefficient de remplissage pour l'enroulement, la section du fil ' ~
peut etre carree, rectangulaire ou analogue. . ''.'. .
Le mandrin utilise peut etre sc~e en meme temps que l'enroulement 25 et alors, puisqu'il est perdu, il peut être realise en bois/en '.
cire, etc... En revanche, le sciage de l'enroulement peut etre '~
effectué pour que le mandrin puisse etre recupere et alors, celui- .
ci est par exemple en acier.
De preference, le mandrin est symetrique par rapport ~ son plan equatorial, de sorte que chaque enroulement fournisse, après impregnation et coupe, deux armatures identiques.
La matière d'impregnation est avantageusement isolante. Elle ~eut etre magnetique ou amagnétique et etre constituée d'une resine po-lymerisable, telle que la re.sine epoxy.
Par aill'eurs, gr~ce ~ llinvention, il est possible d'obtenir, pour , _ ~S
.
les par~ic~ annulaires concentriques interne et externe de l'armature selon l'invention des sec-t~ons efficaces identiques.
Pour cela, afin de tenir compte du fait que dans une portion en ~,~
forme de secteur de liarmature sPlon l'invention, la partie ~annu-laire interne de celle-ci est moins large circonférentiellement ~;;
que la partie annulaire externe correspondante, on fait en sorte que l'épaisseur radiale de la partie annulaire interne soit plus '~
grande que l'épaisseur radiale de cette partie annulai~e externe correspondante, de sorte que cPs par~ies annula:Lres externe et interne comportent le même nombre de spires.
De meme, pour que la partie de l'armature selon l'invention reliant lesdites parties annulaires concentr:iques externe et interne pre ~;
sente une section efficace identique à celle de ces ~erniares~
est avantageux de donner au mandrin une forme telle que l'~paisseur de cette partie de liaison soit plus grande du côté de la partie annulaire interneque du côté de la paxtie annulaire externe.
Les figures du dessin annex~ feront bien comprendre comment llin-vention peut être realisée.
, ~ .
La figure 1 est une vue en coupe partielle illustrant un élément de suspension magnetique pour roue cinétique, utilisant des arma-tures selon l'invention.
, Les figures 2 et 3 illustrent des méthodes connues pour obtenir une armature magnéti~ue en forme de tore, avec une gorge annulair concentrique.
La figure 4 montre, en perspective, une portion de l'armature selon 1 t invention.
Les figures S et 6 illustrent la mise en oeuvre du procede selon l'invention.
La figure 7 montre le montage d'une armature selon l'invention.
La portion de rotor l,montree par la figure 1, appartient ~
une roue cinétique et le rotor 1 est monte fou par rapport à
un arbre 2. La position axiale du rotox 1 par rapport auclit arbre 2 -~!
, llZ~
eClt d~:~inir par ~s ~aliers magnétiques comportallt ulle courorlne aimantee 3 solidaire du rotor 1 et concentrique à l'ar~re 2 sur ~ :
lequel elle est centrée, et deux electroaimants annulaires 4 et 5, solidaires de l'arbre 2 sur lequel ils sont centrés. Les électro~ ~-aimants annulaires ~ et 5 sont dis~oses de part et d'autre de lacauronne aimantée 3, de façon ~ menager de chaque côté de celle- '~
ci un entrefer de suspension 6 ou 7.
Chaque electro-aimant 4 où 5 compcrte une armature 4a ou 5a ' de forme annulaire et presente une gorge concentrique pour y loger ~;
une bobine electromagnetique 4b 9U 5b. L'objet de la presente invention est de réaliser une telle armature 4a ou 5a .
La figure 2 illustre un mode de realisation connu d'une armature .
semblable au moyen de deux couronnes feuilletees ~3 et 9, reunies par un anneau egalement feuillete 10. Comme on l'a mentionne ci~
dessus, une telle réalisation n'est pas satisfaisante , notamment ~ cause de la discontinuité des lignes de force et des fuites ma- :~
gnetiques qui en resultent à la jonction des couronnes 8 et 9 et de l'anneau 10.
Sur la figure 3, on a illustré un autre mode de réalisation connu.
Suivant celui-ci, on juxtapose des seg.ments 23 sensiblement en ~ forme de U. Une telle méthode est couteuse et ne permet pas un feuilletage tres mince.
:
Pour remedier aux inconvénients.de ces methodes connues, la présente invention pr~voit (voir la figure 4) de réaliser une telle armature par l'assemblage d'une plurali~e d'éléments filamentaires 11, dont chacun presente la forme d'un cavalier.
On voit alors que les l~gnes de force magnetiquesne subissent aucune discontinuité. L'axmature ainsi obtenue comporte alors deux couronnes concentriques~ l'une externe 15, l'autre interne 16~0 reliées par un anneau 17.
.
Pour realiser une armatuxe 4a ou 5a ayant la structure filamentaire de la figure 4, on commence par realiser un mandrin annulaire 12 Ivoir la figure 5) dont la section, de part et d'autre de son plan equatorial 13, correspond à la forme de la ~orge annulaire prevue pour loger la bobine 4b ou 5b . ~nsuite, ~ur ].e mandrill 12, .
~ _ 5~_ I',i'';l _ on enrotlle ~ln fil~de matiere magnétlque de façon à former, en correspondance avec l'ar~ature à obtenir, des spires 14 juxtapo-i0ei et/ou superposées , disposées dans des plans axiaux dudit mandrin. I' Une fois l'enroulement termin~, on~imprègne celui-ci d'une mani~re iso- , lante,maanetique ou amaanetique durcissable et,a?res durcissement de la matière,on tronçonne l'enroulèment des spires 14 le long duplan équatorial 13. On obtient alors deux armatures filamentairl_s 4a ou 5a. Celles-ci peuvent etre usinees, par exemple pour y pratiquer les decroche-ments, epaulements, degagen~ents, etc... necessaires.
L0 Le fil utilise pour realiser les enroulements peut être un fil de fer pur he section circulaire, carrée, rectan~ulaire ou hexagonale, isole ?ar un revêternent dielectrique macnetique ou amasnetique. La matiere d'impregnation peut ê~re une resine polymerisable telle que la resine epoxy.
Grace ~ llinvention, il est possible d'obtenir, pour les couronnes ~5 concentriques externe 15 et interne 16 de l'armature des sections efficaces identiques. Comme le montre la figure 6 ! dans une portion en forme de secteur de l'armature,la partie 19 de la couronne externe 15 est plus large que la partie correspondante 20 de la couronne interne 16~ Aussi, pour que ces parties 19 et 20 presentent la même section e~ficace, on fait en sorte qu'elles comportent le même nombre d'elements filamentaires (45 dans l'exemple de la figure 6). Par ailleurs, pour que l'anneau 17 presente égalèment une section ef~icace egale ~ cel~le des parties 15 et 16,on peut ~revoir par conformation approprlee du mandrin 12, que cet anneau 17 soit plus epais du c~te de la couronne 16 que de celui de la couronne 15.
, Sur la figure 7 , on a montre qu'une armature 21 selon l'invention, pourvue de sa bobine 22 et mont:~e dans un palier magnétique en regard d'une couronne aimantée rotative 24, pouvait , en tant que de besoin, être incorporee dans une carcasse annulaire 25, de re-prise d'effort.
.~
cette fin, s~ n l'invention, le procede pour la rea1isatioll d ~e armature magnetique à structure divisee presentant une J
forme annulaire et pourvue d'une gorge concentrique, est remarqua-ble en ce que, sur,un mandrin annulaire dont au moins une partie 5 de la section, disposeP'dlull c~'e d'un plan orthogonal ~ l'axe !~ , dudit mandrin~ correspond ~ la forme de ladite gorge, on enroule : '.' une matiere magnetique filamentaire jusqu'~ obtenir un enroulement dont la partie disposee du meme côte dudit plan correspond au moins approximativement a la forme exterieure souhaitee pour ladite ... ~
10 armature, après quoi ledit enroulement est impregne d'une matière ~.
durcissable susceptible de solidariser entre elles les differentes '' spires dudit enroulement, puis, après durcissement de ladite matiere, on coupe ledit enroulement suivant ledit plan.
Ainsi, on obtient une armature particulièrement diviséel puisque ~. :
15 cons~ituee de tronçons de fils assembles, présentant chacun la .' forme approximative d'un U. La matière magnetique enroulee peut par exemple etre du fil de fer doux et de preference, le fil utilise comporte un revetement exterieur, electriquement isolant, aEin d'obtenir de bonnes caracteristiques magnetiques pour l'armature 20 obtenue. Il peut s'agir de fil de fer pur emaille. Ce fil peut .. '.
avoir une section circulaire. Toutefois, af~n d'obtenir un bon ;
coefficient de remplissage pour l'enroulement, la section du fil ' ~
peut etre carree, rectangulaire ou analogue. . ''.'. .
Le mandrin utilise peut etre sc~e en meme temps que l'enroulement 25 et alors, puisqu'il est perdu, il peut être realise en bois/en '.
cire, etc... En revanche, le sciage de l'enroulement peut etre '~
effectué pour que le mandrin puisse etre recupere et alors, celui- .
ci est par exemple en acier.
De preference, le mandrin est symetrique par rapport ~ son plan equatorial, de sorte que chaque enroulement fournisse, après impregnation et coupe, deux armatures identiques.
La matière d'impregnation est avantageusement isolante. Elle ~eut etre magnetique ou amagnétique et etre constituée d'une resine po-lymerisable, telle que la re.sine epoxy.
Par aill'eurs, gr~ce ~ llinvention, il est possible d'obtenir, pour , _ ~S
.
les par~ic~ annulaires concentriques interne et externe de l'armature selon l'invention des sec-t~ons efficaces identiques.
Pour cela, afin de tenir compte du fait que dans une portion en ~,~
forme de secteur de liarmature sPlon l'invention, la partie ~annu-laire interne de celle-ci est moins large circonférentiellement ~;;
que la partie annulaire externe correspondante, on fait en sorte que l'épaisseur radiale de la partie annulaire interne soit plus '~
grande que l'épaisseur radiale de cette partie annulai~e externe correspondante, de sorte que cPs par~ies annula:Lres externe et interne comportent le même nombre de spires.
De meme, pour que la partie de l'armature selon l'invention reliant lesdites parties annulaires concentr:iques externe et interne pre ~;
sente une section efficace identique à celle de ces ~erniares~
est avantageux de donner au mandrin une forme telle que l'~paisseur de cette partie de liaison soit plus grande du côté de la partie annulaire interneque du côté de la paxtie annulaire externe.
Les figures du dessin annex~ feront bien comprendre comment llin-vention peut être realisée.
, ~ .
La figure 1 est une vue en coupe partielle illustrant un élément de suspension magnetique pour roue cinétique, utilisant des arma-tures selon l'invention.
, Les figures 2 et 3 illustrent des méthodes connues pour obtenir une armature magnéti~ue en forme de tore, avec une gorge annulair concentrique.
La figure 4 montre, en perspective, une portion de l'armature selon 1 t invention.
Les figures S et 6 illustrent la mise en oeuvre du procede selon l'invention.
La figure 7 montre le montage d'une armature selon l'invention.
La portion de rotor l,montree par la figure 1, appartient ~
une roue cinétique et le rotor 1 est monte fou par rapport à
un arbre 2. La position axiale du rotox 1 par rapport auclit arbre 2 -~!
, llZ~
eClt d~:~inir par ~s ~aliers magnétiques comportallt ulle courorlne aimantee 3 solidaire du rotor 1 et concentrique à l'ar~re 2 sur ~ :
lequel elle est centrée, et deux electroaimants annulaires 4 et 5, solidaires de l'arbre 2 sur lequel ils sont centrés. Les électro~ ~-aimants annulaires ~ et 5 sont dis~oses de part et d'autre de lacauronne aimantée 3, de façon ~ menager de chaque côté de celle- '~
ci un entrefer de suspension 6 ou 7.
Chaque electro-aimant 4 où 5 compcrte une armature 4a ou 5a ' de forme annulaire et presente une gorge concentrique pour y loger ~;
une bobine electromagnetique 4b 9U 5b. L'objet de la presente invention est de réaliser une telle armature 4a ou 5a .
La figure 2 illustre un mode de realisation connu d'une armature .
semblable au moyen de deux couronnes feuilletees ~3 et 9, reunies par un anneau egalement feuillete 10. Comme on l'a mentionne ci~
dessus, une telle réalisation n'est pas satisfaisante , notamment ~ cause de la discontinuité des lignes de force et des fuites ma- :~
gnetiques qui en resultent à la jonction des couronnes 8 et 9 et de l'anneau 10.
Sur la figure 3, on a illustré un autre mode de réalisation connu.
Suivant celui-ci, on juxtapose des seg.ments 23 sensiblement en ~ forme de U. Une telle méthode est couteuse et ne permet pas un feuilletage tres mince.
:
Pour remedier aux inconvénients.de ces methodes connues, la présente invention pr~voit (voir la figure 4) de réaliser une telle armature par l'assemblage d'une plurali~e d'éléments filamentaires 11, dont chacun presente la forme d'un cavalier.
On voit alors que les l~gnes de force magnetiquesne subissent aucune discontinuité. L'axmature ainsi obtenue comporte alors deux couronnes concentriques~ l'une externe 15, l'autre interne 16~0 reliées par un anneau 17.
.
Pour realiser une armatuxe 4a ou 5a ayant la structure filamentaire de la figure 4, on commence par realiser un mandrin annulaire 12 Ivoir la figure 5) dont la section, de part et d'autre de son plan equatorial 13, correspond à la forme de la ~orge annulaire prevue pour loger la bobine 4b ou 5b . ~nsuite, ~ur ].e mandrill 12, .
~ _ 5~_ I',i'';l _ on enrotlle ~ln fil~de matiere magnétlque de façon à former, en correspondance avec l'ar~ature à obtenir, des spires 14 juxtapo-i0ei et/ou superposées , disposées dans des plans axiaux dudit mandrin. I' Une fois l'enroulement termin~, on~imprègne celui-ci d'une mani~re iso- , lante,maanetique ou amaanetique durcissable et,a?res durcissement de la matière,on tronçonne l'enroulèment des spires 14 le long duplan équatorial 13. On obtient alors deux armatures filamentairl_s 4a ou 5a. Celles-ci peuvent etre usinees, par exemple pour y pratiquer les decroche-ments, epaulements, degagen~ents, etc... necessaires.
L0 Le fil utilise pour realiser les enroulements peut être un fil de fer pur he section circulaire, carrée, rectan~ulaire ou hexagonale, isole ?ar un revêternent dielectrique macnetique ou amasnetique. La matiere d'impregnation peut ê~re une resine polymerisable telle que la resine epoxy.
Grace ~ llinvention, il est possible d'obtenir, pour les couronnes ~5 concentriques externe 15 et interne 16 de l'armature des sections efficaces identiques. Comme le montre la figure 6 ! dans une portion en forme de secteur de l'armature,la partie 19 de la couronne externe 15 est plus large que la partie correspondante 20 de la couronne interne 16~ Aussi, pour que ces parties 19 et 20 presentent la même section e~ficace, on fait en sorte qu'elles comportent le même nombre d'elements filamentaires (45 dans l'exemple de la figure 6). Par ailleurs, pour que l'anneau 17 presente égalèment une section ef~icace egale ~ cel~le des parties 15 et 16,on peut ~revoir par conformation approprlee du mandrin 12, que cet anneau 17 soit plus epais du c~te de la couronne 16 que de celui de la couronne 15.
, Sur la figure 7 , on a montre qu'une armature 21 selon l'invention, pourvue de sa bobine 22 et mont:~e dans un palier magnétique en regard d'une couronne aimantée rotative 24, pouvait , en tant que de besoin, être incorporee dans une carcasse annulaire 25, de re-prise d'effort.
.~
Claims (8)
EXCLUSIVE DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME IL SUIT:
1. Procédé pour la réalisation d'une armature magnétique présentant uns forma annulaire Ht pourvue d'une gorge annulaire concen-trique de façon que sa section diamétrale soit sensiblement en forme de U, ladite gorge étant destinés au logement d'une bobine électro-magnétique annulaire engendrant dans ladite armature des lignes de force suivant les branches et le dos dudit U, procédé selon lequel on donne à ladite armature une structure divisée par enroulement d'une matière magnétique filamentaire sur un mandrin, caractérisé en ce que, sur un mandrin annulaire dont au moins une partie de la section, disposée d'un côté d'un plan orthogonal à l'axe dudit mandrin, corres-pond à la forme de ladite gorge, on enroule ladite matière magnétique filamentaire en spires passant au moins approximativement par des plans radiaux dudit mandrin, jusqu'à obtenir un enroulement dont la partie disposée du même côté dudit plan correspond au moins approximativement a la forme extérieure souhaitée pour ladite armature, après quoi ledit enroulement est imprégné, d'une matière durcissable susceptible de solidariser entre elles les différentes spires dudit enroulement, puis, après durcissement de ladite matière, on coupe ledit enroulement suivant ledit plan.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin est symétrique par rapport audit plan de coups de sorte que chaque enroulement fournisse, après imprégnation et coupe, deux armatures identiques.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur radiale de la partie annulaire interne de l'armature est choisie plus grande que l'épaisseur radiale de la partie annulaire externe concentrique correspondante, de sorte que ces parties annulai-res externe et interne comportent le même nombre de spires.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin présente une forme telle que l'épaisseur de la partie de liaison entre les parties annulaires interne et externe concen-triques est plus grande du côté de la partie annulaire interne que du côté de la partie annulaire externe.
5. Armature magnétique de forme annulaire et pourvue d'une gorge annulaire, de façon à ce que cette armature ait une section diamétrale sensiblement en forma de U, ladite gorge étant destinée au logement d'une bobine électromagnétique annulaire engen-drant dans ladite armature des lignes de force suivant les branches et le dos dudit U, cette armature étant constituée d'une séries de tronçons de fils en matière magnétique et assemblés, chacun présentant la forme approximative d'un U et disposé au moins appro-ximativement selon des plans radiaux de ladite armature, une matière durcissable imprégnant lesdits tronçons de fils et les solidarisant entre eux.
6. Armature magnétique selon la revendication 5, dans laquelle chaque tronçon de fil comporte un revêtement extérieur électriquement isolant.
7. Armature magnétique selon les revendications 5 ou 6, dans laquelle l'épaisseur radiale de la partie annulaire interne de l'armature est plus grande que l'épaisseur radiale de la partie annulaire externe concentrique correspondante. de sorte que lesdites parties annulaires externe et interne comportent le même nombre de tronçons de fils.
8. Armature magnétique selon les revendications 5 ou 6, dans laquelle l'épaisseur radiale de la partie annulaire interne de l'armature est plus grande qua l'épaisseur radiale de la partie annulaire externe concentrique correspondante, de sorte que ces parties annulaires externe et interne comportent la même nombre de tronçons de fils, et l'épaisseur de la partie de liaison entre les-dites parties annulaires interne et externe concentriques est plus grands du côté de la partie annulaire interne que du côte de la partie annulaire externe.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7907021A FR2452167A1 (fr) | 1979-03-20 | 1979-03-20 | Procede pour la realisation d'une armature magnetique a structure divisee et armature ainsi obtenue |
| FR7907021 | 1979-03-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1124998A true CA1124998A (fr) | 1982-06-08 |
Family
ID=9223339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA348,039A Expired CA1124998A (fr) | 1979-03-20 | 1980-03-20 | Procede pour la realisation d'une armature magnetique a structure divisee et armature ainsi obtenue |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4347449A (fr) |
| JP (1) | JPS55127859A (fr) |
| CA (1) | CA1124998A (fr) |
| DE (1) | DE3011079C2 (fr) |
| FR (1) | FR2452167A1 (fr) |
| GB (1) | GB2046142B (fr) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8305303D0 (en) * | 1983-02-25 | 1983-03-30 | Picker Int Ltd | Magnets |
| US4745675A (en) * | 1983-03-25 | 1988-05-24 | General Motors Corporation | Method of manufacturing laminations for electrical apparatus |
| GB8827108D0 (en) * | 1988-11-19 | 1988-12-21 | Lucas Ind Plc | Electromagnetic actuator |
| GB2294120A (en) * | 1994-09-22 | 1996-04-17 | Univ California | Eddy current-less pole tips for MRI magnets |
| US5942828A (en) * | 1995-12-16 | 1999-08-24 | Hill; Wolfgang | Transverse flux machine |
| SE9602079D0 (sv) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | Asea Brown Boveri | Roterande elektriska maskiner med magnetkrets för hög spänning och ett förfarande för tillverkning av densamma |
| SE510192C2 (sv) | 1996-05-29 | 1999-04-26 | Asea Brown Boveri | Förfarande och kopplingsarrangemang för att minska problem med tredjetonsströmmar som kan uppstå vid generator - och motordrift av växelströmsmaskiner kopplade till trefas distributions- eller transmissionsnät |
| DE69727917T2 (de) | 1996-05-29 | 2005-01-27 | Abb Ab | Elektromagnetisches gerät |
| ES2208904T3 (es) | 1996-05-29 | 2004-06-16 | Abb Ab | Conductor para arrollamientos de alta tension y una maquina electrica rotativa que comprende un arrollamiento que incluye el conductor. |
| EP1016185A1 (fr) | 1996-05-29 | 2000-07-05 | Abb Ab | Conducteur isole pour enroulements a haute tension et son procede de production |
| SE509072C2 (sv) | 1996-11-04 | 1998-11-30 | Asea Brown Boveri | Anod, anodiseringsprocess, anodiserad tråd och användning av sådan tråd i en elektrisk anordning |
| SE510422C2 (sv) | 1996-11-04 | 1999-05-25 | Asea Brown Boveri | Magnetplåtkärna för elektriska maskiner |
| SE512917C2 (sv) | 1996-11-04 | 2000-06-05 | Abb Ab | Förfarande, anordning och kabelförare för lindning av en elektrisk maskin |
| SE515843C2 (sv) | 1996-11-04 | 2001-10-15 | Abb Ab | Axiell kylning av rotor |
| SE9704422D0 (sv) | 1997-02-03 | 1997-11-28 | Asea Brown Boveri | Ändplatta |
| SE508543C2 (sv) | 1997-02-03 | 1998-10-12 | Asea Brown Boveri | Hasplingsanordning |
| SE9704431D0 (sv) | 1997-02-03 | 1997-11-28 | Asea Brown Boveri | Effektreglering av synkronmaskin |
| SE9704421D0 (sv) | 1997-02-03 | 1997-11-28 | Asea Brown Boveri | Seriekompensering av elektrisk växelströmsmaskin |
| SE9704423D0 (sv) | 1997-02-03 | 1997-11-28 | Asea Brown Boveri | Roterande elektrisk maskin med spolstöd |
| SE9704427D0 (sv) | 1997-02-03 | 1997-11-28 | Asea Brown Boveri | Infästningsanordning för elektriska roterande maskiner |
| SE508544C2 (sv) | 1997-02-03 | 1998-10-12 | Asea Brown Boveri | Förfarande och anordning för montering av en stator -lindning bestående av en kabel. |
| GB2331857A (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-02 | Asea Brown Boveri | Magnetic core assemblies |
| HUP0101186A3 (en) | 1997-11-28 | 2002-03-28 | Abb Ab | Method and device for controlling the magnetic flux with an auxiliary winding in a rotaing high voltage electric alternating current machine |
| GB2331867A (en) | 1997-11-28 | 1999-06-02 | Asea Brown Boveri | Power cable termination |
| US6801421B1 (en) | 1998-09-29 | 2004-10-05 | Abb Ab | Switchable flux control for high power static electromagnetic devices |
| US7026905B2 (en) | 2000-05-24 | 2006-04-11 | Magtech As | Magnetically controlled inductive device |
| NO318397B1 (no) * | 2001-11-21 | 2005-03-14 | Magtech As | System for styring av impedans i en arbeidskrets |
| NO319424B1 (no) * | 2001-11-21 | 2005-08-08 | Magtech As | Fremgangsmate for styrbar omforming av en primaer vekselstrom/-spenning til en sekundaer vekselstrom/-spenning |
| JP2006505125A (ja) * | 2002-11-01 | 2006-02-09 | マグテック エーエス | 結合装置 |
| NO319363B1 (no) * | 2002-12-12 | 2005-07-18 | Magtech As | System for spenningsstabilisering av kraftforsyningslinjer |
| GB2407214A (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-20 | Magtech A S | Variable inductor |
| GB2419479A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-26 | Magtech A S | Symetrization of a three-phase system with a single-phase load |
| DE102006058351B3 (de) * | 2006-12-11 | 2008-07-03 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers, Verfahren zur Herstellung eines Solenoids, Solenoid und Einspritzsystem mit einem solchen Solenoid |
| JP2014126174A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Daikin Ind Ltd | スラスト磁気軸受および圧縮機 |
| US10355569B2 (en) * | 2015-07-20 | 2019-07-16 | Eocycle Technologies Inc. | Core for transverse flux electrical machine |
| CN105202026B (zh) * | 2015-09-22 | 2017-10-27 | 荣成复合材料有限公司 | 一种电磁轴承 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE534273A (fr) * | ||||
| DE352251C (de) * | 1914-07-15 | 1922-04-22 | Heinrich Weiland | Verfahren zur Herstellung von Kleintransformatoren fuer Niederspannung mit von Eisendraehten allseitig umschlossener Wicklung |
| GB105957A (en) * | 1916-05-02 | 1917-05-02 | William Hamilton Wilson | Improvements in and connected with Electrical Transformers. |
| DE495640C (de) * | 1926-04-30 | 1930-04-09 | Siemens & Halske Akt Ges | Induktionsspule zur Belastung von Fernsprechleitungen |
| FR841351A (fr) * | 1938-01-19 | 1939-05-17 | Procédé de fabrication de circuits magnétiques feuilletés ou divisés | |
| US2288855A (en) * | 1940-06-07 | 1942-07-07 | Line Material Co | Method and means for making cores for transformers or the like |
| US2484214A (en) * | 1945-12-15 | 1949-10-11 | Westinghouse Electric Corp | Method of making magnetic cores |
| FR1007168A (fr) * | 1948-03-02 | 1952-05-02 | Lignes Telegraph Telephon | Noyaux et enroulements magnétiques |
| NL85258C (fr) * | 1951-01-31 | 1900-01-01 | ||
| US2810085A (en) * | 1955-01-31 | 1957-10-15 | Gen Electric | Hysteresis motors |
| GB1018738A (en) * | 1964-01-06 | 1966-02-02 | Ass Eng Ltd | Inductive probe |
| JPS4519467Y1 (fr) * | 1966-01-28 | 1970-08-07 | ||
| US3401287A (en) * | 1966-05-02 | 1968-09-10 | Trw Inc | Variable reluctance dynamoelectric machines |
| US3956651A (en) * | 1974-11-05 | 1976-05-11 | General Electric Company | Wire stator structure |
-
1979
- 1979-03-20 FR FR7907021A patent/FR2452167A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-03-06 US US06/127,830 patent/US4347449A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-03-07 GB GB8007858A patent/GB2046142B/en not_active Expired
- 1980-03-19 JP JP3570780A patent/JPS55127859A/ja active Granted
- 1980-03-20 CA CA348,039A patent/CA1124998A/fr not_active Expired
- 1980-03-20 DE DE3011079A patent/DE3011079C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2046142A (en) | 1980-11-12 |
| DE3011079C2 (de) | 1986-01-16 |
| JPS55127859A (en) | 1980-10-03 |
| GB2046142B (en) | 1982-10-27 |
| JPH0137843B2 (fr) | 1989-08-09 |
| US4347449A (en) | 1982-08-31 |
| FR2452167A1 (fr) | 1980-10-17 |
| FR2452167B1 (fr) | 1982-04-30 |
| DE3011079A1 (de) | 1980-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1124998A (fr) | Procede pour la realisation d'une armature magnetique a structure divisee et armature ainsi obtenue | |
| EP3602743B1 (fr) | Structure d'aimant à plusieurs aimants unitaires sous forme de plots | |
| EP1865587B1 (fr) | Noyau composite de poudre métallique magnétique pour machines électriques | |
| EP0313514B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un stator sans rainures pour moteur électrique et moteur électrique comprenant un stator fabriqué selon le procédé | |
| EP2209193B1 (fr) | Machine électrique tournante à pôles saillants | |
| EP1005714B1 (fr) | Actionneur electromagnetique a deux pieces mobiles en opposition de phases | |
| FR2519483A1 (fr) | Machine synchrone a rotor a aimants permanents | |
| US20150162788A1 (en) | Rotor core assembly for a reluctance motor and manufacturing method of the same | |
| CA2485774C (fr) | Noyaux metalliques a poudre composite faiblement ferromagnetiques | |
| JP4696638B2 (ja) | 電動機 | |
| JPH03500840A (ja) | 電気機械の多極回転子 | |
| EP0609645B1 (fr) | Moteur électrique asynchrone de puissance élevée et à vitesse de rotation élevée | |
| EP2710714B1 (fr) | Turbine génératrice de courant électrique | |
| FR2508250A1 (fr) | Ensemble bobine-noyau a ajustement par serrage et son procede de fabrication pour moteur electrique du type pas a pas | |
| WO2016001495A2 (fr) | Moteur électromagnétique polyentrefers et à flux magnétique radial à rotor encadré par deux stators avec diminution du couple de détente | |
| CA2227886C (fr) | Bobine de deminage et dispositif de deminage en faisant application | |
| FR3071370B1 (fr) | Isthmes de ponts magnetiques d'un rotor de machine electrique | |
| WO2014122374A1 (fr) | Moteur ou génératrice électromagnétique polyentrefers à aimants permanents et élément à bobinage sans fer | |
| JPH0670520A (ja) | 同期電動機 | |
| EP2878071A1 (fr) | Bobinage pour un élément stator d'un moteur ou génératrice à aimants permanents à au moins une branche rigide et d'un seul tenant et son procédé de fabrication | |
| GB2034532A (en) | Stepper motor and method of fabricating a stepper motor | |
| CH363081A (fr) | Machine électrique tournante | |
| CH364027A (fr) | Elément discoïdal pour machine électrique tournante à entrefer axial | |
| EP0990295B2 (fr) | Procede de bobinage et bobines pour machine electrique tournantes | |
| FR2968481A1 (fr) | Machine tournante electromagnetique a concentration de flux tridimensionnelle. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |