EP2507803A1 - Transformateur tournant à installation facilitée - Google Patents

Transformateur tournant à installation facilitée

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Publication number
EP2507803A1
EP2507803A1 EP10784790A EP10784790A EP2507803A1 EP 2507803 A1 EP2507803 A1 EP 2507803A1 EP 10784790 A EP10784790 A EP 10784790A EP 10784790 A EP10784790 A EP 10784790A EP 2507803 A1 EP2507803 A1 EP 2507803A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
transformer
inner core
disjoint
portions
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.)
Withdrawn
Application number
EP10784790A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Albert Paul Marc Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Transmission Systems SAS
Original Assignee
Hispano Suiza SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hispano Suiza SA filed Critical Hispano Suiza SA
Publication of EP2507803A1 publication Critical patent/EP2507803A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/18—Rotary transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/263—Fastening parts of the core together

Definitions

  • the subject of the present invention is a rotating transformer with easy installation. It essentially concerns rotary transformers of the single-phase type used to carry out an electric power transfer between a fixed element and a moving element, typically in rotational movement, in particular in the context of the recovery of position information by sensors intervening for variable blade pitch and helicopter pitch adjustment.
  • the field of the invention is, in general, that of rotary transformers which are used for the transmission of electric energy by electromagnetic induction between first and second coils respectively fixed concentrically on first and second tubular parts, made of material ferromagnetic, mounted coaxially so that an outer surface of one can rotate facing an inner surface of the other.
  • rotating transformers are space industries, for example for transmitting a power supply to a measuring instrument mounted on a support plate in a satellite. rotating joint to orient it to the stars.
  • Such rotary transformers are also used in the aeronautical industry, especially for torque sensors, for example for uses for setting the pitch of the propeller for helicopters.
  • Specific functions, known as "de-icing of the tail rotor" and “pitch control” may also require a transfer of electrical power.
  • the removal of the conventional brush collector and its replacement by such a transformer are advantageous.
  • Such a transformer makes it possible to make the equipment reliable by eliminating the risk of failure caused by the wear of the brushes.
  • FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings show diagrammatically rotary transformers of known types.
  • the one shown in FIG. 1 essentially comprises two parts 1 and 2, respectively corresponding to an inner core and an annular ring-shaped outer core, mounted concentrically so that one can rotate relative to the other around a common axis X, parts 1 and 2 being hollowed with annular grooves 3 and 4 respectively in which are housed electric windings 5 and 6 respectively.
  • the inside diameter of the part 1 is slightly greater than the outside diameter of the part 2 so that the latter can rotate in the part 1 without physical contact therewith. Radial gaps are thus cleaned, usually of the order of 0.1 mm thick, on either side of the coils.
  • a transformer comprising two rings 1 'and 2' rotatable about the same axis X ', two axial ends arranged opposite these rings being hollowed out with two annular grooves 3 'and 4' respectively, accommodating windings 5 'and 6' respectively.
  • the gaps disposed on either side of the coils are axial.
  • the object of the invention proposes a solution to the problems that have just been exposed.
  • the present invention is precisely to achieve a rotating transformer unaffected by the limitations mentioned above.
  • the invention essentially proposes a rotary transformer whose proposed topology allows installation or removal of said transformer around a shaft without manipulation, in particular without sliding operation of the shaft in the core of the transformer. .
  • the rotating transformer according to the invention also makes it possible to solve a problem frequently encountered in rotating transformers of the state of the art: in existing rotary transformers, the material type of the internal shaft can affect the transformer characteristics. , in particular the characteristics of magnetising inductance, of leakage inductance, or the characteristics of efficiency. Indeed, if the internal shaft is a magnetic flux conductor, there is an increase in the reluctance of the magnetic circuit formed by the cores of the rotating transformer. In advantageous embodiments of the invention, the characteristics of the transformer are independent of the tree in question.
  • the invention therefore essentially relates to a rotary transformer intended to be installed around a rotatable shaft, said rotary transformer comprising in particular an annular inner core and an annular outer core for the transmission of electrical energy by electromagnetic induction between said inner core. and said outer core coaxially mounted so that an inner surface of the outer core is rotatable facing an outer surface of the inner core, characterized in that the inner core is comprised of a plurality of disjoint inner core portions assembled by a first fastening means, and in that the outer core consists of a plurality of disjoint outer core portions joined by a second fastening means.
  • the rotary transformer according to the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in any technically possible combination:
  • the disjoint portions of the inner core have identical shapes and dimensions
  • the disjoint portions of the outer core have identical shapes and dimensions
  • each disjointed portion of inner core and each disjointed portion of outer core comprises an electric winding
  • each disjointed portion of inner core and / or outer core has a first lateral groove and a second lateral groove in which the electrical winding of the portion under consideration passes;
  • each disjointed portion of inner core and / or outer core has an annular groove, present on the inner face and / or on the outer face of the portion in question, in which passes the electric winding of the portion considered;
  • the first fastening means and / or the second fastening means consists of a strapping armatures disjoint portions of the inner core and / or the outer core;
  • the first fastening means and / or the second fastening means comprises bolts arranged at armatures disjoint portions of the inner core and / or the outer core;
  • two joined inner core disjoint portions have a first planar joining surface and in that two joined outer core disjoint portions have a second planar joining surface, each first planar joining surface and each second planar joining surface being radially aligned. ;
  • the inner core and the outer core each consist of two disjoint core portions.
  • FIG. 5 a detailed representation of a first exemplary embodiment of a rotary transformer according to the invention
  • FIG. 4 The general principle of rotating transformers according to the invention is illustrated in FIG. 4.
  • This figure shows a shaft 401, at the ends of which there are flares 402, which make it impossible to install a rotary transformer of the invention. state of the art by a sliding operation along the shaft 401.
  • a rotary transformer 400 comprising an annular inner core 403 and an annular outer core 404 both consisting of several parts, or portions, disjoint.
  • disjoint portion of a core is meant an element intended to contribute to the formation of a closed annular magnetic core by juxtaposition with other core portions.
  • the inner core 403 consists of a first half-core 405 and a second half-core 406, and the outer core 404 consists of a first half-core 407 and a second half-core 406. a second half-core 408.
  • the shaft 401 of a rotating transformer By proposing internal and external cores composed of disjoint parts, one can equip the shaft 401 of a rotating transformer by placing, by a directly lateral positioning, the half-cores which have just been mentioned around the shaft 401, and assembling them together to reconstruct an annular inner core, and an annular outer ring of rotating transformer.
  • Each of the half-cores considered includes an electrical winding whose characteristics, including positioning, will be described in detail later.
  • FIG. 5 shows in more detail the rotary transformer 400 of FIG. 4, with a front view 500, a bottom view 501 and a profile view 502 of said transformer 400.
  • the various electrical windings present in the rotating transformer 400.
  • each ring (internal and external) annular constituting the rotating transformer consists of a plurality of parts of rings.
  • the ring portions constituting it advantageously have the same shapes and dimensions.
  • the ring portions are thus portions of annular rings, each having a first lateral portion 51 1 and a second lateral portion 512, each lateral portion of a given ring portion being intended to be positioned facing a portion side of part next ring, so that the assembly of the correctly positioned ring parts effectively forms an annular core.
  • each disjoint portion of core comprises an electric winding wound around it.
  • the half-cores 405, 406, 407 and 408 respectively comprise an electrical winding 505, 506, 507 and 508.
  • each electrical winding is arranged around the disjoint element associated with it by carrying out a winding making a plurality of passages around said disjoint element considered, each of the passages of the winding considered being generally contained in a plane perpendicular to a central axis X of the rotating transformer.
  • the electrical winding of each part matches the curvature of the ring parts with which it is associated.
  • a groove 513 designated as a lateral groove, at the side portions of the each ring part considered.
  • the size of the grooves is such that two electrical windings of two portions of consecutive disjoint rings do not come into contact when the two ring elements are assembled.
  • annular groove 514 that is to say a groove dug along the curved portion of the portion considered, in order to pass the electric winding.
  • the annular grooves are grooves made at the internal faces of the ring portions constituting the inner core and the outer core. On the internal face of a core portion, the curved face of smaller dimension is designated, the external face being the face of larger dimension.
  • annular grooves are provided at the outer faces, instead of the annular grooves of the internal faces, or in addition to the annular grooves of said inner faces. The production of annular grooves essentially makes it possible to eliminate the risks of contact between the electric windings arranged on the outer cores and on the internal cores, to increase a gap 515 between the inner and outer cores, or to limit the size of the rotating transformer.
  • Each electrical winding has an inlet end 516-E and an outlet end 516-F which are its own.
  • the electric windings of the different portions constituting the inner core are fed by the same first current source.
  • the electrical windings of the different portions constituting the outer core are fed by the same second current source, possibly different from the first current source.
  • the transformers according to the invention show a circulation of magnetic flux in a zone 600 internal to the magnetic core constituted by the inner core and the outer core.
  • the magnetic flux is thus channeled into the magnetic core, without circulation in the internal shaft around which the transformer according to the invention is arranged.
  • the characteristics of the transformer are thus independent of the mechanical shaft, and they are little impacted by a low translation of the transformer rotating along the axis of the mechanical shaft.
  • Figure 7 shows a schematic representation of the rotating transformer of Figure 5, in perspective, with an inner core out of the outer core to better visualize the shape of the various elements constituting the rotating transformer.
  • the inner and outer cores are each composed of only two half-cores, in other exemplary embodiments, it is expected that the inner and outer cores comprise more than two disjoint parts.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a second exemplary rotating transformer 800 according to the invention, with each annular core (external and internal) consisting of three ring parts.
  • the representation is a perspective representation, with a internal core out of the outer core to better visualize the shape of the various elements constituting the rotating transformer.
  • two joined inner core disjoint portions have a first junction plane surface 702, two joined outer core disjoint portions having a second junction plane surface 701, each first planar surface.
  • junction 702 and each second planar joining surface 701 being radially aligned, as can be seen in particular in FIGS. 7 and 8.
  • Figure 9 shows a first example of assembly of the different portions of disjoint nuclei; in this first example, a strapping 901 is made at the level of reinforcements 601 - visible in particular in FIG. 6 - arranged on the portions of cores at the level of the lateral walls oriented along a plane perpendicular to the axis X.
  • Figure 10 shows a second example of assembly of the different portions of disjoint nuclei; in this second example, an assembly is made by bolts 91 1, said bolts 91 1 being disposed at the level of the reinforcements 601.
  • the disjoint portions of the inner core are assembled by a first fixing means, the disjoint portions of the outer core being joined by a second fastening means, the first fastening means and the second fastening means. not necessarily identical.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

D'une façon générale, l'invention propose un transformateur tournant (400;800) destiné à être installé autour d'un arbre mobile en rotation, ledit transformateur tournant comportant notamment un noyau interne annulaire (403) et un noyau externe annulaire (404) pour la transmission d'énergie électrique par induction électromagnétique entre ledit noyau interne (403) et ledit noyau externe (404) montés coaxialement de manière qu'une surface interne du noyau externe puisse tourner en regard d'une surface externe du noyau interne, caractérisé en ce que le noyau interne (403) est constitué d'une pluralité de portions disjointes (405; 406) de noyau interne assemblées par un premier moyen de fixation (901; 91 1 ), et en ce que le noyau externe est constitué d'une pluralité de portions disjointes (407; 408) de noyau externe assemblées par un deuxième moyen de fixation.

Description

Transformateur tournant à installation facilitée.
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet un transformateur tournant à installation facilitée. Elle concerne essentiellement les transformateurs tournants de type monophasés, utilisés pour réaliser un transfert de puissance électrique entre un élément fixe et un élément en mouvement, typiquement en mouvement de rotation, notamment dans le cadre de la récupération d'informations de position par des capteurs intervenant pour le calage variable d'aubes et pour le calage du pas d'hélice des hélicoptères.
Le domaine de l'invention est, d'une façon générale, celui des transformateurs tournants qui sont utilisés pour la transmission d'énergie électrique par induction électromagnétique entre des premier et deuxième bobinages fixés concentriquement respectivement sur des première et deuxième pièces tubulaires, en matériau ferromagnétique, montées coaxialement de manière qu'une surface externe de l'une puisse tourner en regard d'une surface interne de l'autre.
Parmi les industries qui peuvent tirer profit de l'utilisation de transformateurs tournants, on peut citer notamment les industries spatiales, par exemple pour transmettre, dans un satellite, un courant électrique d'alimentation à un instrument de mesure monté sur une platine de support à joint tournant permettant de l'orienter par rapport aux étoiles. De tels transformateurs tournants sont également utilisés dans l'industrie aéronautique, notamment pour des capteurs de couple, par exemple pour des utilisations pour le calage du pas d'hélice pour les hélicoptères. Des fonctions spécifiques, connues sous les appellations "de-icing du rotor arrière", et "pitch control" peuvent par ailleurs nécessiter un transfert de puissance électrique. Pour de telles utilisations, la suppression du collecteur à balais frottant classique et son remplacement par un tel transformateur sont avantageux. Un tel transformateur permet en effet de fiabiliser le matériel en supprimant le risque de panne crée par l'usure des balais.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION On a représenté schématiquement aux figures 1 et 2 des dessins annexés des transformateurs tournants de types connus. Celui représenté à la figure 1 comprend essentiellement deux pièces 1 et 2, correspondant respectivement à un noyau interne et à un noyau externe en forme de bague annulaire, montées concentriquement de manière que l'une puisse tourner par rapport à l'autre autour d'un axe X commun, les pièces 1 et 2 étant creusées de gorges annulaires 3 et 4 respectivement dans lesquelles sont logés des bobinages électriques 5 et 6 respectivement. Le diamètre intérieur de la pièce 1 est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la pièce 2 de manière que cette dernière puisse tourner dans la pièce 1 sans contact physique avec celle-ci. On ménage ainsi des entrefers radiaux, couramment de l'ordre de 0,1 mm d'épaisseur, de part et d'autre des bobinages. Ces derniers sont bobinés directement sur les pièces 1 et 2, réalisées en un matériau magnétique tel qu'une ferrite. En variante, comme schématisé à la figure 2, on connaît aussi un transformateur comprenant deux bagues 1 ' et 2' mobiles en rotation autour d'un même axe X', deux extrémités axiales disposées en regard de ces bagues étant creusées de deux gorges annulaires 3' et 4' respectivement, accueillant des bobinages 5' et 6' respectivement. Les entrefers disposés de part et d'autre des bobinages sont alors axiaux.
Cependant, les transformateurs tournants connus décrits ci-dessus en liaison avec les figures 1 et 2 présentent des limitations qui restreignent grandement leur utilisation. Ces limitations sont illustrées aux figures 3-A et 3-B. Sur ces figures, on a illustré schématiquement le fait que de tels transformateurs tournants ne peuvent pas facilement - voire pas du tout - être installés dans certains endroits. En effet, tous les transformateurs tournants, comme un transformateur 300 représenté sur les figures 3-A et 3- B, à noyau externe annulaire 301 et à noyau interne annulaire 302 concentriques existant sont réalisés d'un seul tenant. Ils doivent donc être positionnés par glissement autour des éléments, notamment de type arbre, qu'ils sont destinés à équiper. Ils ne peuvent ainsi pas, par exemple, être installés autour d'un arbre mécanique 303 sans démontage de l'arbre considéré lorsque ledit arbre 303 présente certaines particularités. Ces particularités peuvent être de différents types, comme par exemple des extrémités 304 évasées représentées à la figure 3-A, ou encore des parois 305 reliées à l'arbre 303 par des roulements 306, comme représenté à la figure 3-B.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION
L'objet de l'invention propose une solution aux problèmes qui viennent d'être exposés. La présente invention a précisément pour but de réaliser un transformateur tournant non affecté par les limitations évoquées ci-dessus. D'une façon générale, l'invention propose essentiellement un transformateur tournant dont la topologie proposée permet une installation ou un retrait dudit transformateur autour d'un arbre sans opération de manipulation, notamment sans opération de glissement de l'arbre dans le cœur du transformateur.
Avantageusement, le transformateur tournant selon l'invention permet également de résoudre un problème fréquemment rencontré dans les transformateurs tournants de l'état de la technique : dans les transformateurs tournants existants, le type de matériau de l'arbre interne peut affecter les caractéristiques de transformateur, notamment les caractéristiques d'inductance magnétisante, d'inductance de fuite, ou encore les caractéristiques de rendement. En effet, si l'arbre interne est conducteur de flux magnétique, on observe une augmentation de la réluctance du circuit magnétique formé par les noyaux du transformateur tournant. Dans des modes de réalisation avantageux de l'invention, les caractéristiques du transformateur sont indépendantes de l'arbre considéré.
L'invention concerne donc essentiellement un transformateur tournant destiné à être installé autour d'un arbre mobile en rotation, ledit transformateur tournant comportant notamment un noyau interne annulaire et un noyau externe annulaire pour la transmission d'énergie électrique par induction électromagnétique entre ledit noyau interne et ledit noyau externe montés coaxialement de manière qu'une surface interne du noyau externe puisse tourner en regard d'une surface externe du noyau interne, caractérisé en ce que le noyau interne est constitué d'une pluralité de portions disjointes de noyau interne assemblées par un premier moyen de fixation, et en ce que le noyau externe est constitué d'une pluralité de portions disjointes de noyau externe assemblées par un deuxième moyen de fixation.
Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le transformateur tournant selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes combinaisons techniquement possibles :
- les portions disjointes de noyau interne présentent des formes et des dimensions identiques ;
- les portions disjointes de noyau externe présentent des formes et des dimensions identiques ;
- chaque portion disjointe de noyau interne et chaque portion disjointe de noyau externe comporte un bobinage électrique ;
- chaque portion disjointe de noyau interne et/ou de noyau externe présente une première gorge latérale et une deuxième gorge latérale dans lesquelles passe le bobinage électrique de la portion considérée ;
- chaque portion disjointe de noyau interne et/ou de noyau externe présente une gorge annulaire, présente sur la face interne et/ou sur la face externe de la portion considérée, dans laquelle passe le bobinage électrique de la portion considérée ;
- l'ensemble des portions disjointes de noyau interne et/ou l'ensemble des portions disjointes de noyau externe sont alimentées par une même source de courant ;
- le premier moyen de fixation et/ou le deuxième moyen de fixation consiste en un cerclage d'armatures des portions disjointes du noyau interne et/ou du noyau externe ;
- le premier moyen de fixation et/ou le deuxième moyen de fixation comporte des boulons disposés au niveau d'armatures des portions disjointes du noyau interne et/ou du noyau externe ;
- deux portions disjointes de noyau interne assemblées présentent une première surface plane de jonction et en ce que deux portions disjointes de noyau externes assemblées présentent une deuxième surface plane de jonction, chaque première surface plane de jonction et chaque deuxième surface plane de jonction étant radialement alignées ;
- le noyau interne et le noyau externe sont chacun constitués de deux portions disjointes de noyau. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent :
- à la figure 1 , déjà décrite, un premier exemple de transformateur tournant de type connu ;
- à la figure 2, également déjà décrite, un deuxième exemple de transformateur tournant de type connu ;
- aux figures 3-A et 3-B, des représentations schématiques d'arbres internes autour desquels on ne peut pas aisément installer les transformateurs tournants de types connus ;
- à la figure 4, une représentation schématique dune opération d'installation d'un transformateur tournant selon l'invention autour d'un arbre ;
- à la figure 5, une représentation détaillée d'un premier exemple de réalisation d'un transformateur tournant selon l'invention ;
- à la figure 6, une représentation détaillée, en coupe, de l'exemple de réalisation d'un transformateur tournant de la figure 5 ;
- à la figure 7, une représentation schématique en perspective du premier exemple de réalisation du transformateur tournant selon l'invention ;
- à la figure 8, une représentation schématique en perspective d'un deuxième exemple de réalisation du transformateur tournant selon l'invention ;
- à la figure 9, une représentation schématique en perspective du deuxième exemple de réalisation du transformateur tournant selon l'invention avec une première possibilité d'assemblage ;
- à la figure 10, une représentation schématique en perspective du deuxième exemple de réalisation du transformateur tournant selon l'invention avec une deuxième possibilité d'assemblage.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FORMES DE REALISATION
PREFEREES DE L'INVENTION
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Le principe général des transformateurs tournants selon l'invention est illustré à la figure 4. Sur cette figure, on a représenté un arbre 401 , aux extrémités duquel sont présents des évasements 402, qui rendent impossible l'installation d'un transformateur tournant de l'état de la technique par une opération de glissement le long de l'arbre 401 . Pour rendre possible l'installation de transformateurs tournants autour de tels arbres, on propose, dans l'invention, de réaliser un transformateur tournant 400 comportant un noyau interne annulaire 403 et un noyau externe annulaire 404 constitués tous deux de plusieurs parties, ou portions, disjointes. Par l'expression "portion disjointe d'un noyau", on désigne un élément destiné à contribuer à la constitution d'un noyau magnétique annulaire fermé, par juxtaposition avec d'autres portions de noyau.
Ainsi, dans l'exemple représenté, le noyau interne 403 est constitué d'un premier demi-noyau 405 et d'un deuxième demi-noyau 406, et le noyau externe 404 est constitué d'un premier demi-noyau 407 et d'un deuxième demi-noyau 408. En proposant des noyaux internes et externes composés de parties disjointes, on peut équiper l'arbre 401 d'un transformateur tournant en plaçant, par un positionnement directement latéral, les demi-noyaux qui viennent d'être mentionnés autour de l'arbre 401 , et en les assemblant entre eux pour reconstituer un noyau interne annulaire, et un noyau externe annulaire de transformateur tournant. Chacun des demi-noyaux considérés comporte un bobinage électrique dont les caractéristiques, et notamment le positionnement, seront décrites en détail par la suite.
La figure 5 montre plus en détail le transformateur tournant 400 de la figure 4, avec une vue de face 500, une vue de dessous 501 et une vue de profil 502 dudit transformateur 400. En particulier, on a détaillé les différents bobinages électriques présents dans le transformateur tournant 400.
Comme déjà précisé, chaque noyau (interne et externe) annulaire constituant le transformateur tournant est constitué d'une pluralité de parties d'anneaux. Pour chaque anneau considéré, les parties d'anneaux le constituant présentent avantageusement les mêmes formes et dimensions. Les parties d'anneaux sont ainsi des portions de bagues annulaires, présentant chacune une première partie latérale 51 1 et une deuxième partie latérale 512, chaque partie latérale d'une partie d'anneau donnée étant destinée à être positionnée en regard d'une partie latérale d'une partie d'anneau suivante, de telle sorte que l'assemblage des parties d'anneaux correctement positionnées constitue effectivement un noyau annulaire.
Dans les transformateurs tournants selon l'invention, chaque portion disjointe de noyau, interne ou externe, comporte un bobinage électrique enroulé autour de lui. Ainsi, les demi-noyaux 405, 406, 407 et 408 comportent respectivement un bobinage électrique 505, 506, 507 et 508. Dans les transformateurs selon l'invention, comme par exemple dans celui des figures 4 et 5, chaque bobinage électrique est disposé autour de l'élément disjoint qui lui est associé en procédant à un enroulement réalisant une pluralité de passages autour dudit élément disjoint considéré, chacun des passages de l'enroulement considéré étant globalement contenu dans un plan perpendiculaire à un axe central X du transformateur tournant. Ainsi, le bobinage électrique de chaque partie épouse la courbure des parties d'anneaux auxquelles il est associé.
Dans l'exemple représenté, afin de faciliter l'assemblage des différentes portions d'anneaux en limitant l'encombrement du à la présence des bobinages électriques, on prévoit de ménager une gorge 513, désignée comme gorge latérale, au niveau des parties latérales de chaque partie d'anneau considérée. La dimension des gorges est telle que deux bobinages électriques de deux portions d'anneaux disjointes consécutives n'entrent pas en contact lorsque les deux éléments d'anneaux sont assemblés.
Avantageusement, comme illustré à la figure 5, on prévoit de réaliser, pour chaque élément d'anneau, une gorge annulaire 514, c'est-à-dire une gorge creusée selon la partie incurvée de la portion considérée, afin de faire passer le bobinage électrique. Dans l'exemple représenté, les gorges annulaires sont des gorges réalisées au niveau des faces internes des portions d'anneaux constituant le noyau interne et le noyau externe. Par face interne d'une portion de noyau, on désigne la face incurvée de plus faible dimension, la face externe étant la face de plus grande dimension. Dans d'autres exemples de réalisation, on prévoit de réaliser des gorges annulaires au niveau des faces externes, à la place des gorges annulaires des faces internes, ou en complément des gorges annulaires desdites faces internes. La réalisation de gorges annulaires permet essentiellement de supprimer les risques de contact entre les bobinages électriques disposés sur les noyaux externes et sur les noyaux internes, d'augmenter un entrefer 515 entre les noyaux interne et externe, ou de limiter l'encombrement du transformateur tournant.
Chaque bobinage électrique présente une extrémité d'entrée 516-E et une extrémité de sortie 516-F qui lui sont propres. Avantageusement, dans l'invention, on prévoit que les bobinages électriques des différentes portions constituant le noyau interne soient alimentés par une même première source de courant. De la même manière, on prévoit que les bobinages électriques des différentes portions constituant le noyau externe soient alimentés par une même deuxième source de courant, éventuellement différente de la première source de courant. En disposant d'une source de courant unique pour chaque noyau du transformateur, on assure une stabilité optimale des caractéristiques du transformateur.
Comme illustré à la figure 6, qui montre une portion angulaire du transformateur tournant de la figure 5, avec la disposition des bobinages électriques qui a été décrite en référence à la figure 5, on observe dans les transformateurs selon l'invention, une circulation de flux magnétique dans une zone 600 interne au noyau magnétique constitué par le noyau interne et le noyau externe. Le flux magnétique est ainsi canalisé dans le noyau magnétique, sans circulation dans l'arbre interne autour duquel est disposé le transformateur selon l'invention. Les caractéristiques du transformateur sont ainsi indépendantes de l'arbre mécanique, et elles sont peu impactées par une faible translation du transformateur tournant suivant l'axe de l'arbre mécanique.
La figure 7 montre une représentation schématique du transformateur tournant de la figure 5, en perspective, avec un noyau interne sorti du noyau externe pour mieux visualiser la forme les différents éléments constituant le transformateur tournant.
Si, dans les représentations des figures 4 à 7, les noyaux interne et externe sont chacun composés uniquement de deux demi-noyaux, dans d'autres exemples de réalisation, on prévoit que les noyaux internes et externes comportent plus de deux parties disjointes.
Ainsi, la figure 8 montre une représentation schématique d'un deuxième exemple de transformateur tournant 800 selon l'invention, avec chaque noyau annulaire (externe et interne) constitué de trois parties d'anneau. La représentation est une représentation en perspective, avec un noyau interne sorti du noyau externe pour mieux visualiser la forme des différents éléments constituant le transformateur tournant.
Dans un exemple avantageux de réalisation des transformateurs tournants selon l'invention, deux portions disjointes de noyau interne assemblées présentent une première surface plane de jonction 702, deux portions disjointes de noyau externe assemblées présentant une deuxième surface plane de jonction 701 , chaque première surface plane de jonction 702 et chaque deuxième surface plane de jonction 701 étant radialement alignées, comme visible notamment aux figures 7 et 8.
La figure 9 montre un premier exemple d'assemblage des différentes portions de noyaux disjointes ; dans ce premier exemple, on réalise un cerclage 901 au niveau d'armatures 601 - visibles notamment sur la figure 6 - disposées sur les portions de noyaux au niveau des parois latérales orientées selon un plan perpendiculaire à l'axe X.
La figure 10 montre un deuxième exemple d'assemblage des différentes portions de noyaux disjointes ; dans ce deuxième exemple, on réalise un assemblage par boulons 91 1 , lesdits boulons 91 1 étant disposés au niveau des armatures 601 .
D'une manière plus générale, les portions disjointes de noyau interne sont assemblées par un premier moyen de fixation, les portions disjointes de noyau externe étant assemblées par un deuxième moyen de fixation, le premier moyen de fixation et le deuxième moyen de fixation n'étant pas nécessairement identiques.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Transformateur tournant (400 ; 800) destiné à être installé autour d'un arbre mobile en rotation, ledit transformateur tournant comportant notamment un noyau interne annulaire (403) et un noyau 5 externe annulaire (404) pour la transmission d'énergie électrique par induction électromagnétique entre ledit noyau interne (403) et ledit noyau externe (404) montés coaxialement de manière qu'une surface interne du noyau externe puisse tourner en regard d'une surface externe du noyau interne, caractérisé en ce que le noyau interne (403) est constitué d'une pluralité de portions disjointes (405 ; 406) de noyau interne, comportant chacune un bobinage électrique (505, 506), assemblées par un premier moyen de fixation (901 ; 91 1 ) et en ce que le noyau externe est constitué d'une pluralité de portions disjointes (407 ; 408) de noyau externe, comportant chacune un bobinage électrique (507, 508), assemblées par un deuxième moyen de fixation.
2- Transformateur tournant (400 ; 800) selon la revendication précédente caractérisé en ce que :
- les portions disjointes de noyau interne présentent des formes et des dimensions identiques ;
- les portions disjointes de noyau externe présentent des formes et des dimensions identiques.
3- Transformateur tournant (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque portion disjointe de noyau interne et/ou de noyau externe présente une première gorge latérale (513) et une deuxième gorge latérale dans lesquelles passe le bobinage électrique de la portion considérée. 4- Transformateur tournant (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque portion disjointe de noyau interne et/ou de noyau externe présente une gorge annulaire (514), présente sur la face interne et/ou sur la face externe de la portion considérée, dans laquelle passe le bobinage électrique de la portion considérée.
5- Transformateur tournant (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble des portions disjointes de noyau interne et/ou l'ensemble des portions disjointes de noyau externe sont alimentées par une même source de courant.
6- Transformateur (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier moyen de fixation et/ou le deuxième moyen de fixation consiste en un cerclage (901 ) d'armatures (601 ) des portions disjointes du noyau interne et/ou du noyau externe.
7- Transformateur (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le premier moyen de fixation et/ou le deuxième moyen de fixation comporte des boulons (91 1 ) disposés au niveau d'armatures (601 ) des portions disjointes du noyau interne et/ou du noyau externe.
8- Transformateur tournant (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que deux portions disjointes de noyau interne assemblées présentent une première surface plane de jonction (702) et en ce que deux portions disjointes de noyau externe assemblées présentent une deuxième surface plane de jonction (701 ), chaque première surface plane de jonction et chaque deuxième surface plane de jonction étant radialement alignées. 9- Transformateur tournant (400 ; 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le noyau interne et le noyau externe sont chacun constitués de deux portions disjointes de noyau.
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