Les circuits roules se distinguent des circuits feuilletés, constitues par un empilement de plaques decoupees. par le fait qu'ils sont obtenus par simple enroulement d'une bande de metal ferro magnetique. dont les faces sont enduites de couches isolantes elec- triquement. Un circuit roule a la forme d'un 0 allongé, à branches verticales rectilignes. Le noyau magnetique d'un transformateur comprend deux circuits identiques de ce genre planes cote à cöte.
La bobine du transformateur a une ouverture carree ou rectangulaire et la bande de metal ferromagnetique utilisee a une largeur approximativement egale à la longueur de l'un des codes de cette ouverture; elle est enroulee avec un nombre de tours tel, que l'épaisseur du circuit obtenu soit environ egale à la moitie de la longueur de l'autre cote de l'ouverture de la bobine. De cette face, les branches des deux circuits du noyau, qui passent dans la bobine. en remplissent l'ouverture. L'écartement des branches verticales du O de chacun de ces circuits correspond naturellement a l'épaisseur des enroulements du transformateur.
Pour pouvoir etre montes sur la bobine du transformateur, ces circuits roules doivent toutefois etre scies en deux parties. Pour cela. ils sont collés, puis scies à mi-hauteur du 0. Afin d'eviter dans toute la mesure du possible qu'il y ait un entrefer entre les faces extremes des deux parties de chaque circuit, qui sont rame nees l'une contre l'autre apres le montage sur la bobine du transformateur. ces faces extremes sont soigneusement planees.
Ce qui importe. en outre. c'est de les maintenir appliquees l'une contre l'autre. Ce role est assure par un dispositif de serrage.
Les dispositifs de serrage connus maintiennent les deux partie d'un circuit appliquees l'une contre l'autre en les ceinturant. Un ou deux rubans metalliques entourent ainsi les deux parties du circuit. Une bride à l'une des extremites de chaque ruban recoit l'autre extremite du ruban. Ce dernier est tendu au moyen d'un appareil special. puis I'extremite du ruban engagee dans la bride est soudCe Åa cette derniere.
Comme cette operation de serrage doit etre effectuée lorsque les circuits magnetiques ont ete montes sur la bobine du transformateur. il taut qu'il y ait assez de place entre les branches des deux circuits magnetiques passant à l'interieur de la bobine pour pouvoir y glisser aisement. d'abord le ou les rubans ceinturant l'un des circuits, puis encore celui ou ceux qui ceinturent l'autre circuit. La section du noyau en est diminuée d'autant, ce qui donne lieu à un courant a vide dans le transformateur, qui est plus important qu'avec un noyau remplissant completement l'es- pace libre a l'intérieur de la bobine.
Le but de l'invention est de creer un dispositif de serrage qui Climine cet inconvenient des transformateurs connus, avec noyaux magnétiques à circuits roules.
A cet effet, le dispositif de serrage des circuits roulés du noyau magnetique d'un transformateur selon l'invention, ces circuits etant constitues chacun de deux parties appliquees l'une contre l'autre. est caractérisé en ce qu'il comprend des organes de pression qui entrent en contact avec chaque partie de ces circuits, en des points de celles-ci les plus eloignes de leurs surfaces de contact mutuel, en ce que ces organes de pression sont situes sur deux parois opposées, indépendantes, paralleles aux surfaces de contact mutuel des parties de circuits et faisant partie d'un cadre qui entoure le noyau magnetique du transformateur,
et en ce que des moyens de verrouillage bloquent ces deux parois dans des positions dont l'ecartement fait appuyer les organes de pression sur lesdites parties des circuits dans une direction perpendiculaire auxdites surfaces de contact mutuel avec assez de force pour les maintenir appliquées les unes contre les autres.
Si l'une des deux parois opposees. independantes, est venue de tàbrication en une piece, par pliage, avec deux parois adjacentes, qui. avec l'autre des deux dites parois, forment au moins la partie exterieure du cadre. et si la largeur de ces parois est au moins egale au diametre des enroulements du transformateur, le cadre forme alors un boitier relativement lager qui. sans augmenter sensiblement l'encombrement, protege les enroulements et la bobine du transformateur et facilite son emballage lors de l'expédition, tout en constituant une grande surface de radiation de la chaleur du transformateur.
Dans cette forme d'exécution particulière, la paroi indepen- dante du cadre et la paroi opposee à celle-ci, qui travaillent toutes deux à la flexion, seront de prelerence renforcées chacune par un chéneau au profil en U, ces cheneaux ayant une largeur egale à celle des circuits magnetiques du transformateur et recevant les parties de ces circuits qui sortent de la bobine.
Une forme d'exécution du dispositif de serrage selon l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexe dans lequel: la fig. 1 est une vue en elevation du transformateur sans la bobine et ses enroulements, la grille de protection de ces derniers etant partiellement arrachée, et la fig. 2 en est une coupe selon la ligne ll-ll de la fig. 1.
Le noyau magnetique du transformateur represente est compose de deux circuits termes 1, 2, places cöte à cote. Chacun de ces circuits est obtenu en enroulant tout d'abord une bande de metal ferromagnétique 3 sur un barreau ayant la forme de l'ouverture du circuit. Les circuits 1, 2 sont ensuite volles, puis scies en 4 à mi-hauteur. Les faces ainsi obtenues par sciage sont alors soigneusement planes, de facon qu'en montant les deux moities de chaque circuit comme on le voit au dessin, il n'y a pratiquement pas d'entrefer le long du plan 4.
Les branches 5 et 6 des deux moities de chaque circuit peuvent alors etre introduites dans l'ouverture centrale de la bobine (non représentée). La largeur de la bande de metal 3 et le nombre de tours de cette bande pour chaque circuit 1, 2 sont choisis de facon à remplir completement l'ouverture centrale de la bobine du transformateur. La largeur de l'ouverture des circuits 1, 2 correspond de son cote au diametre des enroulements de la bobine.
Les deux moities de chacun des circuits 1, 2 sont maintenues fermement appliquees l'une contre l'autre par un dispositif de serrage qui comprend un cadre en deux parties. Une premiere partie de ce cadre comprend les trois parois 7, 8, 9, qui sont venues de fabrication en une seule piece par pliage d'une tole mince. La seconde partie du cadre comprend une paroi unique 10, indepen- dante de la partie (7, 8, 9) du cadre. Les parois opposees 8 et 10 de ce cadre sont renforcees chacune par un chéneau 11, 12 qui a un profil en U.
Ces cheneaux sont fixes à la face interne des parois correspondantes par soudage électrique. Comme on le voit à la fig. 2, la largeur des cheneaux 11 et 12 correspond à la largeur de la bande 3 de facon que ces chéneaux puissent recevoir les parties 13 des circuits magnetiques qui sortent de la bobine et s'étendent au-delà des extremites de cette derniere. Les che- neaux 11, 12 tiennent ainsi en place le noyau magnetique du transformateur dans une direction parallele à l'axe du cadre (7
10).
Les deux parties (7, 8, 9) et 10 de ce cadre sont liees l'une a l'autre par des oreilles 14, formees aux extremites du chéneau 12, et des ouvertures allongees 15, que presentent les parois laterales 7 et 9, et qui recoivent les oreilles 14.
La paroi 8 porte deux vis 16, 17, qui sont engagees dans des trous taraudés, perces à travers cette paroi et son chéneau 11.
L'extrémité de ces vis appuie directement sur les moities supe- rieures des circuits 1, 2 et pressent ainsi les moities inférieures de ces circuits dans le fond du chéneau 12, en faisant buter les oreilles 14 au fond des ouvertures 15. Les vis 16, 17 et le che- neau 12 constituent ainsi des organes depression qui entrent en contact avec chaque partie des deux circuits du noyau magnetique du transformateur, en des points de ces parties les plus éloignés de leurs surfaces de contact 4.
De leur cote, les oreilles 14 et les ouvertures 15 constituent des moyens de verrouillage qui bloquent les deux parois 8, 10, opposees, independantes, dans des positions dont l'écartement fait appuyer les vis 16, 17 et le chéneau 12 sur les deux parties de chaque circuit 1, 2, avec assez de force pour les maintenir fermement appliquees les unes contre les autres.
La tension qui se produit ainsi dans le cadre n'engendre pas de deformation sensible de ce dernier. Les parois 7 et 9 sont sollicitees à la traction et les parois 8 et 10 à la flexion, mais les che- neaux 11 et 12, fixes à ces dernieres, leur donnent une stabilite suffisante. Pour eviter tout deplacement transversal des circuits 1, 2 dans la fig. 1, des cales 18 peuvent etre glissees entre les circuits 1, 2 et les parois 7 et 9 du cadre.
Le cadre faisant partie du dispositif de serrage décrit, dont les parois 7 à 10 forment la partie exterieure, a l'avantage de constituer un boitier protegeant la bobine et les enroulements du transformateur. II suffit pour cela de choisir les parois 7 à 10 du cadre avec une largeur superieure au diametre de la bobine. Des grilles de protection 19 sont enfin fixes aux cheneaux 11 et 12 afin d'em peche tout contact d'un corps etranger avec les enroulements de la bobine.
Le cadre du dispositif de serrage decrit ne protege pas seulement la bobine et ses enroulements en facilitant l'emballage et l'expédition du transformateur, il sert encore à dissiper la chaleur developpee dans le transformateur, grace aux larges surfaces de ses parois 7 à 10. L'effet de dissipation peut meme etre accen tue en dissipant, non seulement la chaleur développée dans le noyau magnetique du transformateur, mais aussi dans les enroulements de celui-ci.
A cet effet, il sulfit d'inserer des conducteurs thermiques entre une ou plusieurs paires de couches de ces enroulements, ces conducteurs presentant des pattes sortant de l'enroulement, qui peuvent etre raccordees à l'une ou l'autre des parois du cadre. La paroi 8 de ce dernier peut aussi tenir lieu de support aux bornes de connexion du transformateur. Enfin, pour monter ce dernier sur le bäti d'un circuit électrique, il n'est pas necessaire de prevoir des trous allongb. comme il faut le faire dans les cornieres des transformateurs connus, qui sont fixes directement au noyau magnetique du transformateur.
Pour assurer le montage du transformateur décrit, il sulfit de prevoir des ouvertures circulaires, par exemple dans la paroi 10, car l'carte- ment de ces ouvertures ne depend plus des dimensions du noyau, qui sont sujettes à variation.
Au lieu de bloquer les parois 8 et 10 au moyen des oreilles 14 engagees dans les ouvertures 15, on pourrait obtenir le meme resultat au moyen de pattes formees aux extremites des parois 7 et 9 et rabattues sur la paroi 10. Dans ce cas, les vis 16, 17 seraient superflues et les organes de pression entrant en contact avec les circuits 1, 2 seraient constitues par les cheneaux 11, 12.
On pourrait egalement former la paroi 10 en une piece avec deux parois adjacentes semblables aux parois 7, 9 et s'emboitant dans ou sur celles-ci, puis fixer ces deux parois aux parois 7, 9 par soudage electrique.
Rolled circuits are distinguished from laminated circuits, formed by a stack of cut plates. by the fact that they are obtained by simply winding a band of ferromagnetic metal. whose faces are coated with electrically insulating layers. A rolling circuit has the shape of an elongated 0, with straight vertical branches. The magnetic core of a transformer comprises two identical circuits of this type planar side by side.
The transformer coil has a square or rectangular opening and the ferromagnetic metal strip used has a width approximately equal to the length of one of the codes of this opening; it is wound with a number of turns such that the thickness of the circuit obtained is approximately equal to half the length of the other side of the opening of the coil. From this face, the branches of the two circuits of the core, which pass through the coil. fill the opening. The spacing of the vertical branches of the O of each of these circuits naturally corresponds to the thickness of the windings of the transformer.
To be able to be mounted on the transformer coil, however, these rolled circuits must be sawn into two parts. For it. they are glued, then sawed halfway up the 0. In order to avoid as far as possible that there is an air gap between the end faces of the two parts of each circuit, which are rowed against each other. 'another after mounting on the transformer coil. these extreme faces are carefully planed.
What matters. in addition. it is to keep them pressed against each other. This role is provided by a clamping device.
Known clamping devices keep the two parts of a circuit pressed against each other by surrounding them. One or two metal ribbons thus surround the two parts of the circuit. A flange at one end of each ribbon receives the other end of the ribbon. The latter is stretched by means of a special apparatus. then the end of the tape engaged in the flange is welded to the latter.
As this tightening operation must be performed when the magnetic circuits have been mounted on the coil of the transformer. there should be enough space between the branches of the two magnetic circuits passing inside the coil to be able to slide there easily. first the tape (s) surrounding one of the circuits, then the one (s) which surround the other circuit. The section of the core is reduced accordingly, which gives rise to a no-load current in the transformer, which is greater than with a core completely filling the free space inside the coil.
The object of the invention is to create a clamping device which eliminates this drawback of known transformers, with magnetic cores with rolling circuits.
For this purpose, the device for clamping the rolled circuits of the magnetic core of a transformer according to the invention, these circuits each being made up of two parts pressed against each other. is characterized in that it comprises pressure members which come into contact with each part of these circuits, at points thereof the most distant from their mutual contact surfaces, in that these pressure members are located on two opposite walls, independent, parallel to the mutual contact surfaces of the circuit parts and forming part of a frame which surrounds the magnetic core of the transformer,
and in that locking means lock these two walls in positions the spacing of which causes the pressure members to press on said parts of the circuits in a direction perpendicular to said mutual contact surfaces with sufficient force to keep them pressed against each other. others.
If one of the two opposing walls. independent, came from tàbrication in one piece, by folding, with two adjacent walls, which. with the other of said two walls, form at least the outer part of the frame. and if the width of these walls is at least equal to the diameter of the windings of the transformer, the frame then forms a relatively thin box which. without noticeably increasing the bulk, protects the windings and the coil of the transformer and facilitates its packaging during shipment, while constituting a large area for radiating heat from the transformer.
In this particular embodiment, the wall independent of the frame and the wall opposite to it, which both work in bending, will first be reinforced by a gutter with a U-shaped profile, these channels having a width equal to that of the magnetic circuits of the transformer and receiving the parts of these circuits which come out of the coil.
An embodiment of the clamping device according to the invention is shown, by way of example, in the appended drawing in which: FIG. 1 is an elevation view of the transformer without the coil and its windings, the protective grid of the latter being partially cut away, and FIG. 2 is a section along the line II-II of FIG. 1.
The magnetic core of the transformer represented is made up of two circuits terms 1, 2, placed side by side. Each of these circuits is obtained by first winding a strip of ferromagnetic metal 3 on a bar having the shape of the opening of the circuit. The circuits 1, 2 are then volles, then saws in 4 at half height. The faces thus obtained by sawing are then carefully plane, so that by mounting the two halves of each circuit as can be seen in the drawing, there is hardly any air gap along plane 4.
The branches 5 and 6 of the two halves of each circuit can then be introduced into the central opening of the coil (not shown). The width of the metal strip 3 and the number of turns of this strip for each circuit 1, 2 are chosen so as to completely fill the central opening of the transformer coil. The width of the opening of the circuits 1, 2 corresponds on its side to the diameter of the windings of the coil.
The two halves of each of the circuits 1, 2 are held firmly pressed against each other by a clamping device which comprises a frame in two parts. A first part of this frame comprises the three walls 7, 8, 9, which have come from manufacture in one piece by folding a thin sheet. The second part of the frame comprises a single wall 10, independent of the part (7, 8, 9) of the frame. The opposite walls 8 and 10 of this frame are each reinforced by a gutter 11, 12 which has a U-shaped profile.
These channels are fixed to the internal face of the corresponding walls by electric welding. As seen in fig. 2, the width of the channels 11 and 12 corresponds to the width of the strip 3 so that these channels can receive the parts 13 of the magnetic circuits which come out of the coil and extend beyond the ends of the latter. The channels 11, 12 thus hold the magnetic core of the transformer in place in a direction parallel to the axis of the frame (7
10).
The two parts (7, 8, 9) and 10 of this frame are connected to each other by ears 14, formed at the ends of the gutter 12, and elongated openings 15, which have the side walls 7 and 9 , and which receive the ears 14.
The wall 8 carries two screws 16, 17, which are engaged in threaded holes drilled through this wall and its gutter 11.
The end of these screws presses directly on the upper halves of the circuits 1, 2 and thus press the lower halves of these circuits into the bottom of the gutter 12, making the ears 14 abut the bottom of the openings 15. The screws 16 , 17 and channel 12 thus constitute pressure members which come into contact with each part of the two circuits of the magnetic core of the transformer, at points of these parts which are furthest from their contact surfaces 4.
For their part, the ears 14 and the openings 15 constitute locking means which block the two walls 8, 10, opposite, independent, in positions whose spacing makes the screws 16, 17 and the gutter 12 press on the two. parts of each circuit 1, 2, with enough force to keep them firmly pressed against each other.
The tension which thus occurs in the frame does not generate any appreciable deformation of the latter. The walls 7 and 9 are stressed in tension and the walls 8 and 10 in bending, but the channels 11 and 12, fixed to the latter, give them sufficient stability. To avoid any transverse displacement of the circuits 1, 2 in fig. 1, wedges 18 can be slipped between the circuits 1, 2 and the walls 7 and 9 of the frame.
The frame forming part of the clamping device described, of which the walls 7 to 10 form the outer part, has the advantage of constituting a case protecting the coil and the windings of the transformer. It suffices for this to choose the walls 7 to 10 of the frame with a width greater than the diameter of the coil. Protective grids 19 are finally fixed to the channels 11 and 12 in order to prevent any contact of a foreign body with the windings of the coil.
The frame of the described clamping device not only protects the coil and its windings by facilitating the packaging and shipping of the transformer, it also serves to dissipate the heat developed in the transformer, thanks to the large surfaces of its walls 7 to 10 The dissipation effect can even be enhanced by dissipating not only the heat developed in the magnetic core of the transformer, but also in the windings of the latter.
For this purpose, it is recommended to insert thermal conductors between one or more pairs of layers of these windings, these conductors having tabs coming out of the winding, which can be connected to one or the other of the walls of the frame. . The wall 8 of the latter can also act as a support for the connection terminals of the transformer. Finally, to mount the latter on the frame of an electrical circuit, it is not necessary to provide extended holes. as should be done in the angles of known transformers, which are fixed directly to the magnetic core of the transformer.
To ensure the assembly of the described transformer, it is advisable to provide circular openings, for example in the wall 10, since the spacing of these openings no longer depends on the dimensions of the core, which are subject to variation.
Instead of blocking the walls 8 and 10 by means of the ears 14 engaged in the openings 15, the same result could be obtained by means of tabs formed at the ends of the walls 7 and 9 and folded over the wall 10. In this case, the screws 16, 17 would be superfluous and the pressure members coming into contact with the circuits 1, 2 would be formed by the channels 11, 12.
One could also form the wall 10 in one piece with two adjacent walls similar to the walls 7, 9 and fitting into or on them, then fixing these two walls to the walls 7, 9 by electric welding.