FR2518305A1 - AMORPHOUS METAL CORE WITHOUT SEAL FOR ELECTRIC INDUCTION APPARATUS - Google Patents
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Abstract
NOYAU METALLIQUE AMORPHE SANS JOINT POUR APPAREIL ELECTRIQUE A INDUCTION. LE NOYAU 10 EST CONSTITUE D'UNE BANDE CONTINUE DE METAL AMORPHE ENROULEE SUR ELLE-MEME DE MANIERE A FORMER DES COUCHES CONTIGUES 12. UN MATERIAU METALLIQUE NON AMORPHE EN BANDE 24 RENFORCE INTERIEUREMENT LE NOYAU EN FORMANT UNE COUCHE 12A CONTIGUE ET DE PREFERENCE LIEE A LA COUCHE LA PLUS INTERIEURE DU MATERIAU AMORPHE. UN AGENT 70 D'ETANCHEITE, APPLIQUE AU MOINS SUR LES BORDS DU NOYAU, REND CE DERNIER ETANCHE AU DIELECTRIQUE LIQUIDE. UNE ENVELOPPE ISOLANTE 71, SERVANT EGALEMENT DE RENFORT, PEUT ETRE POSEE SUR LE OU LES TRONCONS DU NOYAU AUTOUR DESQUELS S'ENROULE UN BOBINAGE ELECTRIQUE 72. APPLICATIONS NOTAMMENT AUX TRANSFORMATEURS ET APPAREILS ELECTRIQUES A INDUCTION ANALOGUES.AMORPHIC METAL CORE WITHOUT SEAL FOR INDUCTION ELECTRICAL APPLIANCES. THE CORE 10 IS CONSTITUTED OF A CONTINUOUS BAND OF AMORPHOUS METAL WOUND ON ITSELF SO AS TO FORM CONTIGUOUS LAYERS 12. AN UNAMORPHATED METAL MATERIAL IN A BAND 24 INTERNALLY REINFORCES THE CORE FORMING A CONTIGUOUS AND PREFERABLY LAYER 12A THE INNER LAYER OF THE AMORPHIC MATERIAL. A SEALING AGENT 70, APPLIED AT LEAST ON THE EDGES OF THE CORE, MAKES THE LATTER SEAL TO LIQUID DIELECTRIC. AN INSULATING ENCLOSURE 71, ALSO SERVING AS A REINFORCEMENT, CAN BE POSITIONED ON THE TRUNK (S) OF THE CORE AROUND WHICH AN ELECTRIC WINDING 72 WINDING. APPLICATIONS IN PARTICULAR TO TRANSFORMERS AND EQUIPMENT WITH SIMILAR INDUCTION.
Description
Noyau métallique amtirp 'ze sang joint pour appareil électriqueMetallic core amtirp 'ze blood seal for electric appliance
à induction.induction.
La dluino arale wix 0-vaux î -Tzsdans 1 l 2 teurs et les appareils et The diluent arises in one week and the apparatuses and apparatuses.
elle concierge plus la d'un noyau.she concierge more than a nucleus.
de ransfirma teur i etof ransfirmator i and
d'un ici -imcrph-.from here -imbrph-.
appareilo --i 5 î-e 11 cti Oî 1, tels mile les ail î acj-v'Ztvqu- un 5-e's The machine is equipped with a 5-e's machine.
un ro-a-a ro-a-
fini s-nz î?a a ns -car un actif "j-,-',--', J le du n O, 7 u V c; fl -ennemi un -e 1oyau az L 1-1 un i Q-Int Ouvert'-O par Finally, since an asset is an active one, it is not equal to a given value. Int Open'-O by
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au'oijr ce Icartant lesby the way, this Icartant
i tzave:S cet e-i tzave: S this e-
net enti-re SEL-net integer SEL-
-Lsf au t-',3 N lorsque lits e O lu Abrutis -Lsf at t - ', 3 N when beds e O read Abrutis
anorl;,,e en bande.anorl; ,, e in band.
Un Mate-riau rî 7 tèi j 1 he en bande Pr-,-,sente des A matte material in a band Pr -, -
pertes dans le fer j,luo lion c)-w Lo:,, -I DheCe- losses in the iron, luo lion c) -w Lo: ,, -I DheCe-
pendant, un matériau "o can btnc'-e est tr "S mince, tr s fra- during this time, a material that is very thin, very fra-
q le et très dur le rec-ait d'un mat 6,rir 7 ia amor- q and very hard the rec-a mat 6, rir 7 ia amor-
î _p 3 he r& duit dairan-The third edition of
tage son élasticité et sa flexibilité Toutes ces caract 9 rîsti- its elasticity and flexibility All these features are
ques présentent des inconv 6 ients piur la fabrication de noyaux have disadvantages in the manufacture of cores
en matériau amorphe.in amorphous material.
Une difficulté associée à la construction des noyaux en matériau amorphe, concerne la maniêre de monter le ou les bobinages électriques autour du noyau Comme on l'a indiqué plus haut, la technique utilisée pour monter un bobinage autour A difficulty associated with the construction of amorphous material cores concerns the manner of mounting the electrical winding (s) around the core. As mentioned above, the technique used to mount a winding around
d'un noyau en matériau non amorphe, et qui consiste à intro- a core of non-amorphous material, which consists of introducing
duire le bobinage à travers un écartement de joint ouvert dans le noyau, ne donne pas entière satisfaction lorsqu'il s'agit de noyaux en matériau amorphe Ceci est dû au fait qu'un noyau en matériau amorphe est moins élastique et moins flexible qu'un noyau en matériau non amorphe, et il est donc plus difficile It is due to the fact that a core of amorphous material is less elastic and less flexible than the core of amorphous material. a core of non-amorphous material, and it is therefore more difficult
d'ouvrir par flexion un joint dans un noyau en matériau amor- to flexibly open a joint in a core of amorphous material
phe pour monter le bobinage, sans faire Éclater ou sans rompre phe to mount the winding, without bursting or breaking
les couches du noyau Ceci n'est pas souhaitable car les con- This is not desirable because the
traintes imposées au noyau pervernt auôDmenter considérablement les pertes dans le fer La manutentionr du noyau pour des motifs autres que le montage du bcbinage, peut sgalement imposer des stresses imposed on the core pervernt to greatly increase the losses in the iron handling of the nucleus for reasons other than mounting the bcbinage, may also impose
contraintes au noyau.core constraints.
En raison de ces considérations, la présente inven- Because of these considerations, the present invention
tion a pour objet de réduire les difficultés de mointage et de manutention dues à la fragilité d'un noyau mragnétique en me 6 Its purpose is to reduce the difficulties of moining and handling due to the fragility of a magnetic nucleus.
riau amorphe.amorphous material.
Un objet plus particulier de la présente invention est de fournir un noyau en matériau amorphe sans joint, qui est moins susceptible d't tre endommagé pendant la mianutention A more particular object of the present invention is to provide a seamless amorphous material core, which is less likely to be damaged during mismatching.
du noyau et le montage d'un ou de bobinages électriques asso- of the core and the mounting of one or more electrical windings
cids, autour du noyau.cids, around the nucleus.
Comme on le verra plus loin, le noyau magnétique dé- As will be seen below, the magnetic core de-
crit est coinstitué d'une bande de matériaul amorphe enroulée sur elle même de manière a former des couches contiguës Le noyau comporte une armature intérieure en matériau mdtali Lque non amorphe, disposée radialement à l'intérieur et contigug à la couche la plus intérieure formée par la bande de materiau amorphe Un revêtement est placé sur le noyau pour l'isoler crit is formed of a strip of amorphous material wound on itself to form contiguous layers. The core comprises an inner frame of non-amorphous metal material Lque, arranged radially inward and contiguous to the innermost layer formed by the strip of amorphous material A coating is placed on the core to isolate it
hermétiquement et le rendre étanche à l'air et (ou) a l'huile. tightly and make it airtight and / or oil-proof.
On peut placer un papier isolant autour d'une section du noyau. Insulating paper can be placed around a section of the core.
Ce papier isolant renforce le noyau et un bobinage électrique This insulating paper strengthens the core and an electric winding
peut être enroulé autour du papier isolant. can be wrapped around the insulation paper.
La présente invention sera bien comprise à la lectu- The present invention will be well understood by reading
re de la description suivante faite en relation avec les des- of the following description made in relation to the
sins ci-joints, dans lesquels:enclosed, in which:
la figure 1 illustre schématiquement un noyau ma- FIG. 1 schematically illustrates a master kernel
gnétique qui constitue un exemple de réalisation de la présen- which is an example of the realization of the present
te invention; et les figures 2 a à 2 c illustrent schématiquement des stades de fabricatiorn d 4: ce iy On se reporterd mrainten Lcant aux dessins et, en parti- culier, à la figure 1 Le nicyau -magnétique enroulé, repéré par la référence générale 10, est particulièrement approprié pouir the invention; and FIGS. 2a to 2c show diagrammatically stages of fabrication. FIG. 1 shows the magnetic diagram of the drawings, and, in particular, FIG. 1. The coiled magnetized nickel, denoted by the general reference numeral 10, is particularly appropriate for
être utilisé dans un triraerou dans un appareil élec- be used in a triraerou in an electrical appliance
trique à induction anuî,t- 'e Ce oyau 10 ezt constitué d'une This induction core consists of an
ii bande continuc de er i-ieroul Cée sur elle-mêaeme de miia- ii continuous band of er i-ieroul Cée on itself miia-
nière à présenter d couches c;cnïti -u Ls 12 en forme de bo dle fermée Uri matériaus a B i banal, susceptible de consti-tvuer Le noyau, est par exemp 1 tÄ 1, ' S atra amorphe en bande fabriqué par flld ev -C,_d -pony '"METGLAS" est uine marque dépesee dsgm y alliage-i 3 usemr;hs a briqués par Allied ' "L Ces no Yau-e r ronds, J Aem,rïernt rectangulaires, ra N erenré-Sente la s, ure 1 ou prendre tout aitre _ cpride Dans le caÀs de la 2 or me rectangulaire rs n L ' noyeiu 1 00 comiprend des colonil -ll opposées 14 et 16, vs uperieure 13 et une CI travrerse qe jon u intr fireure 20 â Ce nc yu eornt pas de jon u-permiet dl-nn filer un o- u dcs ongl oieir la noyau, la bobinage 72 est monté suar lfe r-oe-,au 10 nr Enroulement autour d'un troaton In this way, it is possible to provide layers of cylindrical elements in the form of a closed casing which is capable of constituting the nucleus. For example, it is an amorphous striped material manufactured by Flld. -C, _d -pony '"METGLAS" is a mark depesed dsgm y alloy-i 3 usemr; hs has bricked by Allied' "L These Yau-e r rounds, J Aem, RIernt rectangular, ra Nrren-Sente la 1, or take all the right angles In the case of the rectangular box 1, the circle 1 00 comprises the opposite colonils 14 and 16, and the upper row 13 and a cross-sectional area 14 This is not a reason for spinning a nail on the core, winding 72 is mounted on the r-oe, at 10 nr. Winding around a troaton
de ce dernier, coru-e U 3 es': bien connu de l'hommne de l'art. of the latter, coru-e U 3 es': well known to the man of art.
On se reportera faieintenant à la figure 2 a qui illus- Referring now to FIG.
tre un procéd-,é de frctindu' noyaui 1 CI partir dl-unle bandez continue de métal am(orphi E et duebainde conitinue de métal non amorphe Commie le représenxta la -1 gwre 2 a, une bande cniu 22 de iittal amorphe est d Jor acesur se propre bobine 315 It is a procedure for the induction of a kernel from a continuous strip of amide metal and of a non-amorphous metal conglomerate. As shown in FIG. 2a, a horizontal strip 22 of amorphous iittal is Jor acesur own coil 315
pour être enroulée ensuite autour d'un maindrin cylininrique 90. to be wrapped next around a cylindrical handdrin 90.
Une bande 24 de mêtal non amrorphe, tel que 1 ' "Hoipersil" qu L est un acier au silicium à grains orientés fabriqué par Armco A non-amorphous metal strip 24, such as "Hoipersil", which is a grain oriented silicon steel manufactured by Armco
of Butler, Pennsylvanie,-est placée sur la bobine 45 afin d'ê- of Butler, Pennsylvania, is placed on the spool 45 in order to
tre enroulée également autour du mandrin 90. be wound also around the mandrel 90.
Le procédé de fabrication du noyau 10 comprend l'en- The method of manufacturing the core 10 comprises the
roulement de la bande 22 de métal amorphe et de la bande 24 de métal non amorphe autour du mandrin 90 afin de constituer un noyau initialement rond désigné par la référence générale Les bobines 35 et 45 sont placées par rapport au mandrin rolling the amorphous metal strip 22 and the non-amorphous metal strip 24 around the mandrel 90 so as to form an initially round core designated by the general reference The coils 35 and 45 are placed relative to the mandrel
de telle sorte que, lorsque les bandes 22 et 24 sont enrou- so that when the bands 22 and 24 are wound up
lées sur ce mandrin, la bande 24 forme l'enveloppe la plus in- on this mandrel, the band 24 forms the innermost envelope
térieure du noyau La bande 24 avoisine donc la couche la plus intérieure formée par la bande de matériau amorphe et elle est The band 24 is therefore close to the innermost layer formed by the strip of amorphous material and is
tournée vers l'ouverture 6 (figure 1) du noyau 10 La face in- turned towards the opening 6 (figure 1) of the core 10
térieure non feuilletée 80 du noyau 10 est donc formée par la Unlammed layer 80 of the core 10 is therefore formed by the
bande 24 La longueur de la bande 24 sera sensiblement infé- band 24 The length of the band 24 will be substantially less than
rieure à celle de la bande 22 de métal amorphe puisque cette than that of the amorphous metal strip 22 since this
bande 24 forme seulement l'enveloppe ou couche la plus inté- 24 only forms the envelope or layer most
rieure 12 a du noyau 10.12 to the core 10.
Cette enveloppe intérieure du noyau, qui est consti- This inner envelope of the nucleus, which is
tuée du métal "Hipersil", renforce le noyau et le rend plus ri- killed by the metal "Hipersil", strengthens the core and makes it more
gide La bande 24 empêche le matériau amorphe et fragile, cons- The band 24 prevents the amorphous and brittle material
tituant le noyau, d'etre endommagé pendant le montage ou d'au- storing the core, being damaged during assembly or
tres manutentions du noyau.very handling of the nucleus.
Le procédé d'enroulement du matériau non amorphe en The process of winding the non-amorphous material into
bande sur un mandrin est décrit uniquement dans un but illus- tape on a mandrel is described for illustrative purposes only.
tratif On pourrait utiliser beaucoup d'autres procédés pour former le noyau qui est l'objet de la présente invention Par exemple, une bande 24 de matériau non amorphe pourrait être Many other methods could be used to form the core which is the subject of the present invention. For example, a strip 24 of non-amorphous material could be
placée à la main autour du mandrin 90 et la bande 22 de maté- placed by hand around the mandrel 90 and the strip 22 of material
riau amorphe pourrait ensuite être déroulée de la bobine 35 sur le mandrin 90 De même, la bande 24 de matériau non amorphe pourrait se composer de plusieurs tronçons distincts au lieu de former une bande continue de matériau comme le représente la figure. Après que le noyau 100 a été formé par enroulement, In the same way, the strip 24 of non-amorphous material could consist of several distinct sections instead of forming a continuous strip of material as shown in FIG. After the core 100 has been formed by winding,
on peut obtenir la forme finale du noyau 10 à l'aide du dispo- the final form of the core 10 can be obtained using the
sitif de serrage représenté à la figure 2 b Cette figure re- the clamping device shown in Figure 2b.
présente plusieurs plateaux 50 de serrage intérieurs et exté- has several internal and external clamping plates 50
rieurs qui font partie d'un dispositif approprié de serrage désigné par la référence générale 52 Cet appareil 52 comprend which are part of an appropriate clamping device designated by the general reference 52. This apparatus 52 comprises
des moyens (non représentés) qui permettent de régler l'écarte- means (not shown) which make it possible to adjust the distance
ment des divers plateaux opposés et l'emplacement de ces pla- different plateaux and the location of these plateaus.
teaux les uns par rapport aux autres afin de donner au noyau to each other in order to give the core
la forme souhaitée A la figure 2 b, le noyau rond 100 représen- the desired shape In FIG. 2b, the round core 100 represents
té à la figure 2 a, a été transformé en un noyau 10 de forme 2a, was transformed into a core 10 of shape
rectangulaire tel que le naoyetu repre-senti 5 A la figure Comn- rectangle such as the naoyetu repre-felt 5 In FIG Comn-
me le représente la igur- ?bh, u: Äonn du noyau cectantgu- represents to me the igur-? bh, u: Äonn of the cectantgu-
laire est entouré J Ynbtng qes'ui est connec- surrounded by J Ynbtng, who is connected
S té a, une Re;ourcze 576 7) aiternati 5 iu Alon Lait;r z;&er Biens le bcr ID yall à un rz, z un I gaz ' t nei c; rcr u (ïc j A' Cj U6 f 17 " 1 d S té a, a Rewort 576 7) Alon Militie; r z; & er Wells the bcr ID yall to a rz, z a I gas' t nei c; rcr u (ï A A j j j f f f f "d
et y A-and there
3 C a qme nte1,-r é-e- î â i at:omco i L r vêtemnt p-titêtreapplci-ti -u 7: 1-rseîule d IL f Oy L'1 " 9 O-U seull ment sur lesit facefome a e -c ueps-sd o yau Du fit Q'un ftalamophe N bade, bas defer CU nièrqes différentes suenyu a xmpe'o etimre le noyau 10 dans une cuve 40 contenant un agent plastique 42 d'étanchéité, tel que le "Seal-Peel" commercialisé par Peel, Inc, Troy, Michigan Ou bien le noyau peut être immnxergé dans des vernis protecteurs de divers types, tels que les vernis L 142-1 et B 225 fabriqués par letestincdhouse Electric Corporation, Benolite Department, Manor, Pennsvlvú,arie, On peut également appliquer sur le noyau 10 un urcduit disponible sur le marché sous le nom de "Bord Mast 1er" _fl Cqur -pr Pittsb T-Urgh Plate 3 C o ntly, e-e-e-e-e-a-omco i L rst p-titetrapplci-ti -u -u 7: 1 -se rsule of HE fOy 1 "9 OR only on facefome ae [0003] As a fradamhant Nade, deferment CU various different suenyu to xmpe'o etimre the core 10 in a tank 40 containing a plastic sealing agent 42, such as "Seal-Peel Peel, Inc., Troy, Michigan. Alternatively, the core may be immersed in protective varnishes of various types, such as L 142-1 and B 225 varnishes manufactured by Letestincdhouse Electric Corporation, Benolite Department, Manor, Pennsvlvu, Arie. One can also apply on the core 10 a urcduit available on the market under the name "Edge Mast 1st" _fl Cqur -pr Pittsb T-Urgh Plate
Glass Coimpiany, Ahsv Products vi N Bloomfield, New,- Glass Coimpiany, Ahsv Products N Bloomfield, New, -
IC jersey En outre, on peut former uin reîetement 70 sur le ou O cn déposa nt électrostat Iqu-,mient sur dernier uine pceéIrfrs In addition, it is possible to form a coating 70 on the electrode or on the electrostatic precipitator.
comn:îerciallisée par l-a sociétà 3 'M de U -1 Jneapo Iis, M-innesota. comn: Terciallized by the company at 3 'M of U1 Jneapo Iis, M-innesota.
Oupeut té-gelentent ut U liser, pctur reilrl oyau, un agent d'éfnché téà base d I-e flucrosiliccne, du type connu sous le noe ge 730;Ri LV' _fabriqué par Dot-i onn, 4 da, 4 cqn i 3 m e:ce-resente la figure 1, le noyau 15 -eut iluú c glet:apoz isolant 7 I q ai lnec:e r i,( vyau, sur lec;uel est enroulà le boiae 72 MI plues It is possible to use gelatin, a polyurethane foam, a fluorescent agent, of the type known under the name 730. Ri LV 'made by Dot-onn, 4 da, 4 cnn : this-resente Figure 1, the nucleus 15 -u iluú c glet: insulating apoz 7 I q ai lnec: eri, (vyau, on lec; uel is wound boiae 72 MI more
de, sor rêe 'isoleritnt, le paller isciant 7- renforce le no- to isolate, the pallier isciant 7- reinforces the
,,jau 10 3 in peut utiliser divers t{p e papiiers isolants tels qru le papier "SUDR aiuépar Mosinee Paper Corpor-ation Pulp and Parer Division, Deppartment 2 R 63, M 1 osinee, Wiscoinsin, o>u le papier "NOY Ei X" fabriquié par Dupont Company, à hintn Delaware, ou le papier "KAPTON SH-r ET" fabriqué par la scée 311 de St Paul, Minnesota Le papier peut êtcre lie au -ioyau à l'aide du rmêinie matériau de liaison que_ celui qui 1 est ut 3 lisé our lier 'Les bandes d'acier au sili-ciui- à, grairs crientéès, au In this paper, various papers such as "SUDR" paper by Mosinee Paper Corporation Pulp and Parer Division, Deppartment 2 R 63, M1 Osinee, Wiscoinsin, and "NOY Ei" paper can be used. X. manufactured by Dupont Company, Delaware, or "KAPTON SH-r AND" paper manufactured by St. Paul, Minnesota. The paper may be bonded to the core using the same bonding material as the paper. which is used for bonding the steel strips to silicon, with
matériau amorphe en bande.amorphous material in band.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples The present invention is not limited to the examples
de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contrai- described above, it is, on the contrary,
re susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront re susceptible to variations and modifications that will appear
à l'homme de l'art.to the man of the art.
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