FR2538120A1 - Perfectionnements a la constitution des transformateurs a annulation de flux magnetique - Google Patents

Perfectionnements a la constitution des transformateurs a annulation de flux magnetique Download PDF

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FR2538120A1
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Rene Goyon
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Safran Data Systems SAS
Original Assignee
Enertec SA
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F27/02—Casings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
    • G01R15/185—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core with compensation or feedback windings or interacting coils, e.g. 0-flux sensors

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Abstract

CE COMPOSANT ELECTRONIQUE EST DESTINE A CONSTITUER, AVEC UN ENROULEMENT PRIMAIRE, UN TRANSFORMATEUR A ANNULATION DE FLUX MAGNETIQUE. IL COMPREND D'UNE PART UN SUPPORT PLAT 12 POUR LE MONTAGE D'UN AMPLIFICATEUR, DOTE DE BROCHES DE CONNEXION 8, 11, ET D'AUTRE PART UN BOITIER 15. CE BOITIER 15 COMPREND UNE EMBASE 14, DONT LE SUPPORT 12 EST SOLIDAIRE, ET UN CAPOT 16 COIFFANT DES ENROULEMENTS TORIQUES 2, 3, 4. LE BOITIER FORME UNE CHEMINEE DE GUIDAGE 15B PASSANT ENTRE LES ENROULEMENTS ET LE SUPPORT, DANS LAQUELLE L'ENROULEMENT PRIMAIRE PEUT ETRE BOBINE.

Description

COMPOSANT ELECTRONIQUE NOTAMMENT
POUR APPAREIL DE MESURE
La présente invention concerne un composant électronique destiné à constituer avec un enroulement primaire, un transformateur à annulation de flux magnétique, et comportant un enroulement indicateur de flux, un amplificateur dont une entrée est reliée à l'enroulement indicateur, et un enroulement secondaire d'annulation de flux relié à la sortie de l'amplificateur.
I1 est fréquent, dans le domaine des appareils de mesure de grandeurs électriques, d'utiliser, pour les mesures de précision, un transformateur de courant.
On connaît par le brevet américain nO 2 428 613, un transformateur utilisant le principe d'annulation du flux magnétique et présentant de nombreux avantages.
L'utilisation d'un transformateur de courant traditionnel présente cependant l'inconvénient de conduire à un élément encombrant peu compatible avec la réalisation d'ensembles portables.
Le but de la présente invention est de proposer une forme de réalisation d'un transformateur à annulation de flux magnétique qui en permet une intégration rapide et aisée dans tout dispositif de mesure tel que wattmètre, ampèremètre, relais, etc...
cette in, ie composant de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un boîtier et d'autre part un support lat pour l'amp irieateur, solidaire du boîtier, une face de ce support portant des broches de connexion électrique reliées à l'amplificateur et destinées au branchement de ce composant dans un circuit externe, le boîtier formant une chambre torique ou quasi-torique disposée parallèlement au support du côté opposé aux broches de connexion, cette chambre renfermant les enroulements indicateur et secondaire et faisant apparaître en son centre une cheminée de guidage pour l'enroulement primaire.
En outre, de préférence, 'la cheminée de guidage de
l'enroulement primaire comporte une partie coudée
passant entre la chambre torique ou quasi-torique et le support.
Par exemple le boîtier comprend : d'une part une embase sur laquelle reposent les enroulements
indicateur et secondaire, dans laquelle est formée la partie coudée de la cheminée de guidage, à -laquelle est solidaire le support, et qui est destinée à maintenir à distance ce support et les enroulements indicateur et secondaire; et d'autre
part un capot se fixant sur l'embase et coiffant
lesdits enroulements indicateur et secondaire.
Le composant ainsi réalisé présente un encombrement réduit, une grande simplicité de fabrication, et
peut Être inséré aisément dans tout circuit pour constituer, avec un enroulement primaire qui est, au moment du montage de ce composant dans le circuit, passé dars la cheminée de guidage, un
transformateur à annulation de flux magnétique.
D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites ci-apres en référence au dessin annexé sur lequel - La figure 1 est un schéma électronique du
transformateur constitué par le composant de
l'invention et par un enroulement primaire
associé; - La figure 2 est une vue de dessus du composant de
l'invention; - La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne
III-III de la figure 2; - La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne
lV-lV de la figure 2; - et la figure 5 est une vue de dessous du
composant de l'invention.
La figure 1 représente le schéma électronique d'un transformateur à annulation de flux magnétique, qui bien que ne constituant pas l'objet spécifique de l'invention, y est fortement corrélé.
Dans ce transformateur, un courant primaire d'intensité Ip traverse un enroulement primaire 1 couplé, par un élément de couplage magnétique tel qu'une ferrite 2, à un enroulement indicateur de flux 3 et à un enroulement secondaire 4 d'annulation de flux magnétique.
L'enroulement indicateur 3 est connectée à une entrée 5 d'un amplificateur 6 comprenant les éléments A, R1 à R6 et C1 à C3 et alimenté par les bornes ou broches 7 et 8. La sortie 9 de l'amplificateur est connectée à l'enroulement secondaire 4, lequel est également relié aux bornes ou broches de sortie 10 et 11. Une résistance R7 branchée entre ces bornes et parcourue par le courant secondaire d'intensité Is fait apparaître entre ces mornes bornes ou broches de sortie une tension de sortie V5.
L'état d'équilibre du transformateur est représenté par la relation I in x N1 = Is x N4 où
p N4 N1 et N4 sont les nombres de tours respectifs des enroulements 1 et 4.
Dans le composant de l'invention, l'amplificateur 6 et la résistance R7 sont montés sur un support plat 12, l'ensemble étant réalisé par exemple sous la forme d'un circuit hybride. Le support plat porte sur une de ses faces des broches 7, 8, 10, 11.
et 13a à 13d pour le branchement du composant avec un circuit externe, et notamment les broches 7, 8 pour l'alimentation de l'amplificateur et les broches 10 et 11 délivrant le signal de sortie. Le circuit externe en question est par exemple celui d'un wattmètre, d'un relais ou de tout autre type de dispositif utilisant le composant de l'invention.
Le support plat 12 est rendu solidaire, par encastrement, collage ou tout autre moyen, de l'embase 14 d'un boîtier désigné de façon générique par 15 et qui comprend en outre un capot 16.
Le capot 16 coiffe une chambre torique ou quasi-torique 15a renfermant les enroulements indicateur 3 et secondaire 4, bobinés sur un élément 2 prenant par exemple la forme d'un noyau torique de ferrite.
L'embase 14, rendue solidaire du capot 16 par encliquetage, collage ou tout autre moyen, procure une surface d'appui 14a au circuit magnétique torique constitué par le noyau 2 et les enroulements 3 et 4, et maintient ce circuit magnétique 2, 3, 4 dans un plan sensiblement parallèle à celui du support plat 12 et à distance de ce dernier, du côté opposé aux broches de connexion 7, 8, 10, 11, et 13a à 13d.
Une cheminée 15b pour le guidage de l'enroulement primaire 1 prend naissance au centre de la chambre torique ou quasi-torique 15a et présente, dans l'embase, une partie coudée permettant de faire passer l'enroulement primaire entre la chambre torique ou quasi-torique et le support plat 12, c'est-kffidire encore entre ce support et le circuit magnétique 2,3,4.
Des passages sont évidemment prévus entre la chambre torique ou quasi-torique et le support 12 pour les conducteurs reliant les enroulements 3 et 4 à l'amplificateur 6 et à la résistance R7.
De préférence, l'embase 14 est dotée de moyens, tels que des taraudages 17, 18, permettant un bon maintien mécanique du composant sur un circuit externe.
L'utilisation du composant de l'invention est très ai se : sa connexion dans le circuit externe étant réalisée au moyen des broches, notamment 7, 8, 10, Il et sa fixation mécanique assurée par exemple par des boulons vissés dans les taraudages 17 et 18, le composant de l'invention devient un transformateur à annulation de flux dès qutun bobinage primaire, passant dans la cheminée 15b, lui est adjoint; le nombre de tours de bobinage primaire, par exemple au maximum cinq, peut être adapté à l'application envisagée.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1 - Composant électronique destiné à constituer,
avec un enroulement primaire, un transformateur
à annulation de flux magnétique et comportant
un enroulement indicateur de flux (3), un
amplificateur (6) dont une entrée (5) est
reliée à l'enroulement indicateur, et un
enroulement secondaire d'annulation de flux (4)
relié à la sortie de l'amplificateur,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre d'une
part un boîtier (15-) et d'autre part un support
plat (12) pour l'amplificateur, solidaire du
boîtier, une face de ce support portant des
broches de connexion électrique (7, 8, 10, 11)
reliées à l'amplificateur et destinées au
branchement de ce composant dans un circuit
externe, le boîtier formant une chambre torique
ou quasi-torique (15a) disposée parallèlement
au support du côté opposé aux broches de
connexion, cette chambre renfermant les
enroulements indicateur et secondaire et
faisant apparaître en son centre une cheminée
de guidage (15b) pour l'enroulement primaire.
2 - Composant suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que la cheminée de guidage
(15b) de l'enroulement primaire comporte une
partie coudée passant entre la chambre torique
ou quasi-toriqueet le support.
3 - Composant suivant la revendication- 2,
caractérisé en ce que le boîtier comprend
d'une part une embase (14) sur laquelle re?ossnt les enroulements indicateur et secondaire, dans laquelle est formée la partie coudée de la cheminée de guidage, à laquelle est solidaire le support, et qui est destinée à maintenir à distance ce support et les enroulements indicateur et secordaire, et d'autre part un capot (16) se fixant sur l'embase et coiffant lesdits enroulements indicateur et secondaire.
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