EP0309359B1 - Procédé de réglage automatique de self-inductance d'éléments bobinés comportant un circuit magnétique à entrefer ajustable - Google Patents

Procédé de réglage automatique de self-inductance d'éléments bobinés comportant un circuit magnétique à entrefer ajustable Download PDF

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EP0309359B1
EP0309359B1 EP19880402401 EP88402401A EP0309359B1 EP 0309359 B1 EP0309359 B1 EP 0309359B1 EP 19880402401 EP19880402401 EP 19880402401 EP 88402401 A EP88402401 A EP 88402401A EP 0309359 B1 EP0309359 B1 EP 0309359B1
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • 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
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps

Definitions

  • the present invention relates to a method for automatically adjusting the self-inductance of wound elements comprising an adjustable gap magnetic circuit.
  • Another known solution consists in depositing glue between the two ferrites and immobilizing them during the glue polymerization time after having carried out the electric adjustment of the self-inductance.
  • Such a process cannot be automated because the tolerance for maintaining the distance between the two ferrites is a few hundredths of a millimeter, and because it is mass production (for example 400 pieces per 'time), the parts must be moved during polymerization, which gives them vibrations and does not allow the required precision of the air gap adjustment to be reached.
  • an electrically conductive material such as graphite must be deposited on the inter-ferrite joint in order to ensure electrical continuity between the ferrites, which requires a step and additional means to effect this deposition. .
  • Document GB-A-2 039 156 discloses a method for adjusting the self-inductance of transformers but this process requires the clip assembly of the two parts of the magnetic circuit.
  • the subject of the present invention is a method for easily adjusting the mutual spacing of the ferrites of a wound product, with a view to adjusting the self-inductance of this product, this method making it possible to obtain a high precision of the mutual spacing of the ferrites, this spacing not being liable to be modified before the mutual fixing of the ferrites, even when they are transferred from one work station to another, this process making it possible to obtain high production rates.
  • the method according to the invention is a method for automatically adjusting the self-inductance of wound products comprising an adjustable gap magnetic circuit, according to which the lower magnetic half-circuit provided with its coil is deposited on the gap plane two air-gap elements, an upper magnetic half-circuit is placed on the lower one and the thickness of the air-gap of the magnetic circuit is adjusted by checking the value of the self-inductance of the wound product and by crushing the elements gap, characterized by the fact that before depositing the gap elements, at least two points of delayed setting adhesive are deposited, by the fact that lead gap elements are used, by the fact that '' after having placed the upper magnetic half-circuit on the lower one exerts a low pressure on the upper magnetic half-circuit, and by the fact that after crushing the air-gap elements the ladit is maintained e low pressure during the setting time of the adhesive.
  • the drawing shows a cylindrical coil 1 surrounded by a magnetic circuit comprising two half-ferrites in the shape of a "U", referenced 2, 3 respectively, but it is understood that the invention is not limited to such forms of coils and ferrites, and that it applies in all cases where one has to adjust the self-inductance of a wound product by adjusting the mutual distance of ferrites (or similar products) forming part of its circuit magnetic.
  • one of the half-ferrites for example the half-ferrite 2, which will be the lower half-ferrite, is placed on a mobile support S, so that its gap plane 4 (that is to say its plane face which is opposite the plane face of the other half-ferrite, and between which the gap is defined) is horizontal.
  • the coil 1 is put in place on the ferrite 2.
  • a silicone pad 1A serving as a shock absorber.
  • each point of adhesive is deposited substantially in the center of the upper face (which is in the air gap) of each leg of the "U”.
  • the glue dots are deposited diametrically opposite, in the middle of the width of the crown formed by the face upper of the lower ferrite.
  • a lead ball 7, 8 is placed in the middle of each point of glue 4, 5.
  • These balls have, for example, the shape of spheres with a diameter of approximately 1.2 mm. The diameter of these balls is slightly greater, about 0.5 to 1 mm, than the maximum value that the thickness of the air gap of the regulated coils can have (maximum value determined experimentally on a large series of coils).
  • the self-inductance of the product constituted by the coil 1 and its magnetic circuit 2, 3 is adjusted.
  • This adjustment is carried out by connecting the terminals of the coil 1 to a conventional inductance measuring device (not shown). and by applying to the ferrite 3 a force F of approximately 60 kg at most via a block 10 passing through the central opening 11 of the frame 9 and supported on the upper face of the ferrite 3.
  • This force F progressive , crushes the balls 7, 8, and is applied as long as the desired inductance is not reached, that is to say as long as the air gap between the ferrites 2, 3 is greater than the value corresponding to said inductance desired.
  • the adhesive used is electrically a good insulator, but, since its polymerization takes place only after a time which, although relatively short, is greater than the time for adjusting the inductance of the coil with its circuit magnetic, the pressure P induced by the crushing force applied to the balls 7, 8 (which are simply placed on the glue dots 5, 6) drives out the glue in the areas of the lower and upper caps of these balls which come into contact with the gap surfaces of the ferrites 2, 3. Thus, the electrical continuity is ensured between the ferrites 2, 3 via the balls 7, 8.
  • the break in electrical continuity between the ferrites thus produced is immediately detected, and the defective wound product (from the point of view of electrical continuity) can be easily identified and repaired off the production line.
  • the elements 9, 10 are not metallic, and are therefore electrically isolated from the support S (if the latter is itself metallic).

Description

  • La présente invention se rapporte à un procédé de réglage automatique de self-inductance d'éléments bobinés comportant un circuit magnétique à entrefer ajustable.
  • Lorsque l'on doit effectuer le réglage de la self-inductance d'un produit bobiné comportant deux ferrites à écartement variable, par réglage de cet écartement, on peut interposer entre ces deux ferrites une cale d'épaisseur déterminée, mais une telle solution est souvent difficile à mettre en oeuvre et nécessite un grand stock de cales d'épaisseurs différentes, et pour certains produits impossible à mettre en oeuvre de par l'incompatibilité entre la précision de réglage demandée et les tolérances dimensionnelles des éléments ferrites.
  • Une autre solution connue consiste à déposer de la colle entre les deux ferrites et à les immobiliser pendant le temps de polymérisation de la colle après avoir effectué le réglage électrique de la self-inductance. Un tel procédé n'est pas automatisable car la tolérance de maintien de la distance entre les deux ferrites est de quelques centièmes de millimètre, et du fait qu'il s'agit d'une fabrication en grande série (par exemple 400 pièces à l'heure), il faut déplacer les pièces en cours de polymérisation, ce qui leur communique des vibrations et ne permet pas d'atteindre la précision demandée du réglage de l'entrefer. En outre, après polymérisation de la colle, il faut déposer un matériau électriquement conducteur tel que du graphite sur le joint inter-ferrites afin d'assurer la continuité électrique entre les ferrites, ce qui nécessite une étape et des moyens supplémentaires pour effectuer ce dépôt.
  • On connaît d'après le document GB-A-2 039 156 un procédé de réglage de self-inductance de transformateurs mais ce procédé nécessite l'assemblage par clip des deux parties du circuit magnétique.
  • La présente invention a pour objet un procédé permettant d'effectuer facilement le réglage de l'écartement mutuel des ferrites d'un produit bobiné, en vue de réaliser le réglage de la self-inductance de ce produit, ce procédé permettant d'obtenir une grande précision de l'écartement mutuel des ferrites, cet écartement ne risquant pas d'être modifié avant la fixation mutuelle des ferrites, même lorsque celles-ci sont transférées d'un poste de travail à un autre, ce procédé permettant d'obtenir des cadences de production élevées.
  • La procédé conforme à l'invention est un procédé de réglage automatique de self-inductance de produits bobinés comportant un circuit magnétique à entrefer ajustable, selon lequel on dépose sur le plan d'entrefer du demi-circuit magnétique inférieur muni de sa bobine au moins deux éléments d'entrefer, on pose un demi-circuit magnétique supérieur sur l'inférieur et l'on règle l'épaisseur de l'entrefer du circuit magnétique en contrôlant la valeur de la self-inductance du produit bobiné et en écrasant les éléments d'entrefer, caractérisé par le fait qu'avant de déposer les éléments d'entrefer on dépose au moins deux points de colle à prise différée, par le fait que l'on utilise des éléments d'entrefer en plomb, par le fait qu'après avoir posé le demi-circuit magnétique supérieur sur l'inférieur, on exerce une faible pression sur le demi-circuit magnétique supérieur, et par le fait qu'après écrasement des éléments d'entrefer on maintient ladite faible pression pendant le temps de prise de la colle.
  • La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris comme exemple non limitatif, et illustré par le dessin annexé dont la figure unique est une vue simplifiée en coupe d'un produit bobiné à ferrites, muni de billes de réglage conformes à l'invention avant réglage de son inductance.
  • On a représenté sur le dessin une bobine cylindrique 1 entourée par un circuit magnétique comportant deux demi-ferrites en forme de "U", référencées 2, 3 respectivement, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à de telles formes de bobines et de ferrites, et qu'elle s'applique dans tous les cas où l'on à régler la self-inductance d'un produit bobiné en réglant la distance mutuelle de ferrites (ou produits analogues) faisant partie de son circuit magnétique.
  • Pour effectuer le réglage de la self-inductance de la bobine 1, on procède de la façon suivante.
  • Pour la commodité de la mise en oeuvre du procédé, et en particulier pour pouvoir garder en place les billes et les points de colle, on dispose sur un support mobile S l'un des demi-ferrites, par exemple le demi-ferrite 2, qui sera le demi-ferrite inférieur, de telle façon que son plan d'entrefer 4 (c'est-à-dire sa face plane qui est en vis-à-vis de la face plane de l'autre demi-ferrite, et entre lesquels est défini l'entrefer) soit horizontal. On met en place la bobine 1 sur le ferrite 2. Afin d'assurer la tenue des deux demi-ferrites après assemblage, on dispose sur le produit bobiné 1 une pastille silicone 1A servant d'amortisseur.
  • On dépose ensuite sur le plan d'entrefer deux points de colle appropriée du type classique à prise rapide 5, 6. Dans le cas où les ferrites sont en forme de "U" ou de "E", on dépose chaque point de colle sensiblement au centre de la face supérieure (qui se trouve dans le plan d'entrefer) de chaque jambe du "U". Dans le cas où les ferrites sont en forme de "pot" (c'est-à-dire de cylindre fermé à une extrémité), les points de colle sont déposés diamétralement opposés, au milieu de la largeur de la couronne que forme la face supérieure du ferrite inférieur.
  • Ensuite, on dépose une bille en plomb 7, 8 au milieu de chaque point de colle 4, 5. Ces billes ont par exemple la forme de sphères d'un diamètre de 1,2mm environ. Le diamètre de ces billes est légèrement supérieur, d'environ 0,5 à 1 mm, à la valeur maximale que peut avoir l'épaisseur de l'entrefer des bobines réglées (valeur maximale déterminée expérimentalement sur une grande série de bobines).
  • On met ensuite en place le demi-ferrite 3 auquel on applique une légère pression qui sera maintenue jusqu'à la fin de la polymérisation de la colle. Cette faible pression p (quelques centaines de grammes) est exercée par l'intermédiaire d'un cadre 9 venant coiffer le ferrite 3. Ce cadre 9, guidé (de façon non représentée) par rapport au support S, sert également à bien positionner le ferrite 3 par rapport au ferrite 2, et à maintenir en place le ferrite 3 jusqu'à la fin du collage. La pression p peut être simplement due au poids propre du cadre 9, ou bien être exercée, en plus de ce poids, par un ressort.
  • On procède ensuite au réglage de la self-inductance du produit constitué par le bobinage 1 et son circuit magnétique 2, 3. Ce réglage est réalisé en reliant les bornes de la bobine 1 à un appareil de mesure d'inductance classique (non représenté) et en appliquant au ferrite 3 une force F d'environ 60 kg au maximum par l'intermédiaire d'un bloc 10 passant par l'ouverture centrale 11 du cadre 9 et appuyé sur la face supérieure du ferrite 3. Cette force F, progressive, écrase les billes 7, 8, et est appliquée tant que l'inductance désirée n'est pas atteinte, c'est-à-dire tant que l'entrefer entre les ferrites 2, 3 est supérieur à la valeur correspondant à ladite inductance désirée.
  • Dès que cette valeur d'inductance est atteinte, on remonte le bloc 10 tout en laissant en place le cadre 9. La faible pression exercée par ce cadre 9 ne permet pas d'écraser davantage les billes 7, 8, mais permet de maintenir le contact entre les ferrites 2, 3 et les billes 7, 8, et donc de garder la mémoire du réglage correct d'inductance pendant le temps de polymérisation des points de colle 5, 6. Pour augmenter la vitesse de réglage, on applique la force F en deux temps: d'abord une augmentation rapide jusqu'à l'obtention d'une valeur d'inductance proche de la valeur finale, puis une augmentation lente permettant le réglage fin d'inductance jusqu'à l'obtention de la valeur finale.
  • La colle utilisée est électriquement un bon isolant, mais, étant donné que sa polymérisation ne se fait qu'au bout d'un temps qui, bien que relativement court, est supérieur au temps de réglage de l'inductance de la bobine avec son circuit magnétique, la pression P induite par la force d'écrasement appliquée aux billes 7, 8 (qui sont simplement posées sur les points de colle 5, 6) chasse la colle dans les zones des calottes inférieure et supérieure de ces billes qui entrent en contact avec les surfaces d'entrefer des ferrites 2, 3. Ainsi, la continuïté électrique est assurée entre les ferrites 2, 3 via les billes 7, 8.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on contrôle après le temps de polymérisation de la colle la continuïté électrique entre les ferrites 2, 3. Ainsi, s'il se produit un long arrêt de la chaîne de fabrication avant l'écrasement des billes 7, 8 et que la colle des points 7, 8 se polymérise entretemps au moins partiellement de façon à ne pas pouvoir être suffisamment chassée par l'écrasement des billes 7, 8 lors de la remise en fonctionnement de la chaîne, la rupture de continuïté électrique entre les ferrites ainsi produite est aussitôt détectée, et le produit bobiné défectueux (du point de vue de la continuïté électrique) peut être facilement repéré et réparé hors ligne de fabrication. Bien entendu, les éléments 9, 10, ne sont pas métalliques, et sont donc électriquement isolés du support S (si ce dernier est lui-même métallique).

Claims (6)

  1. Procédé de réglage automatique de self-inductance de produits bobinés comportant un circuit magnétique à entrefer ajustable, selon lequel on dépose sur le plan d'entrefer (4) du demi-circuit magnétique inférieur (2) muni de sa bobine (1) au moins deux éléments d'entrefer (7, 8) on pose un demi-circuit magnétique (3) supérieur sur l'inférieur (2) et l'on règle l'épaisseur de l'entrefer du circuit magnétique en contrôlant la valeur de la self-inductance du produit bobiné (1, 2, 3) et en écrasant les éléments d'entrefer, caractérisé par le fait qu'avant de déposer les éléments d'entrefer on dépose au moins deux points de colle (5, 6) à prise différée, par le fait que l'on utilise des éléments d'entrefer en plomb, par le fait qu'après avoir posé le demi-circuit magnétique supérieur sur l'inférieur, on exerce une faible pression (p) sur le demi-circuit magnétique supérieur, et par le fait qu'après écrasement des éléments d'entrefer on maintient ladite faible pression pendant le temps de prise de la colle.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments d'entrefer sont des billes.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite faible pression est exercée par un cadre (9) de positionnement du demi-circuit magnétique supérieur (3).
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on contrôle la continuité électrique du circuit magnétique, via les éléments d'entrefer, après la prise de la colle.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'écrasement des éléments d'entrefer est obtenu par une force progressivement croissante (F) appliquée sur le demi-circuit magnétique supérieur.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite force est appliquée en deux temps : un premier temps à augmentation rapide jusqu'à obtention d'une valeur de self-inductance proche de la valeur finale, et un deuxième temps à augmentation lente jusqu'à obtention de la valeur finale de la self-inductance.
EP19880402401 1987-09-25 1988-09-23 Procédé de réglage automatique de self-inductance d'éléments bobinés comportant un circuit magnétique à entrefer ajustable Expired - Lifetime EP0309359B1 (fr)

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