FR2586135A1

FR2586135A1 - Juxtaposed and aligned electromagnets and method of producing such electromagnets

Info

Publication number: FR2586135A1
Application number: FR8512187A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-06
Filing date: 1985-08-06
Publication date: 1987-02-13

Abstract

The present invention relates to juxtaposed and aligned electromagnets and a method of producing such electromagnets. Electromagnets characterised in that they consist essentially of at least one conductive metal strip 1 having a cut-out with alternating crenellations 2 arranged between two strips 3 of electrically insulating material provided with recesses 4 in line with the crenellations 2, these strips 1 and 3 being folded back over themselves alternately over a predetermined length, dependent on a desired arrangement of the magnetic poles with overlaying of the crenellations 2 and of the recesses 4, permeable magnetic cores 5 being incorporated into these overlying crenellations 2 and recesses 4.

Description

La présente invention concerne le domaine de la construction de matériel électrique, et a pour objet des électro-aimants juxtaposés et alignés. The present invention relates to the field of the construction of electrical equipment, and relates to juxtaposed and aligned electromagnets.

L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de tels électro-aimants. The invention also relates to a method for producing such electromagnets.

Actuellement les électro-aimants juxtaposés sont généralement réalisés par juxtaposition d'un ensemble d'électro-aimants individuels. Currently juxtaposed electromagnets are generally made by juxtaposition of a set of individual electromagnets.

Ce mode de réalisation connu d'électro-aimants juxtaposés ne permet, cependant, pas une fabrication en continu et automatique. De plus, les électro-aimants ainsi obtenus sont d'un encombrement relativement important et d'un prix de revient élevé. En outre, leur fabrication à partir d'un fil électriquement conducteur, en général en cuivre, bobiné en solénoïde ne permet pas une bonne dissipation thermique ni l'obtention de configurations' différentes des signes et valeurs des pôles magnétiques. This known embodiment of juxtaposed electromagnets, however, does not allow a continuous and automatic manufacture. In addition, the electromagnets thus obtained are of a relatively large size and a high cost. In addition, their manufacture from an electrically conductive wire, usually made of copper, wound solenoid does not allow good heat dissipation or obtaining configurations' different signs and values of the magnetic poles.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these disadvantages.

Elle a, en effet, pour objet des électro-aimants juxtaposés et alignés caractérisés en ce qu'ils sont essentiellement constitués par au moins une bande métallique conductrice présentant une découpe-en créneaux alternés, disposée entre deux bandes en matière électriquement isolante pourvues au droit des créneaux d'évidements, ces bandes étant repliées sur elles-même alternativement sur une longueur prédéterminée, en fonction d'une disposition désirée des pôles magnétiques, avec superposition des créneaux et des évidements, des noyaux magnétiquement perméables étant intégrés dans cesdits créneaux et évidements superposés. It relates, in fact, juxtaposed and aligned electromagnets characterized in that they consist essentially of at least one conductive metal strip having a cut-in alternate crenels, arranged between two strips of electrically insulating material provided with the right slots of recesses, these strips being folded back on themselves alternately over a predetermined length, according to a desired arrangement of the magnetic poles, with superposition of the slots and recesses, magnetically permeable cores being integrated into said slots and recesses bunk.

L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de tels électro-aimants caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser dans au moins une bande métallique conductrice une découpe en créneaux alternés, puis à disposer cette bande entre deux bandes en matière électriquement isolante à évider ces bandes au droit des créneaux de la bande métallique1 à replier ensuite sur ellemême la bande composite ainsi obtenue alternativement sur une longueur prédéterminée, en fontion d'une disposition désirée des pôles magnétiques, en superposant les créneaux et les évidements d'une couche repliée à l'autre, et enfin, à intégrer dans les espaces délimités par la superposition des créneaux et des évidements des noyaux magnétiquement perméables. The subject of the invention is also a method for producing such electromagnets, characterized in that it essentially consists in producing, in at least one conductive metal strip, a slit in alternating slots, and then arranging this strip between two strips made of electrically insulation to hollow out these strips to the right of the slots of the metal strip1 to then fold on itself the composite strip thus obtained alternately over a predetermined length, in function of a desired arrangement of the magnetic poles, by superimposing the slots and recesses of a folded layer to another, and finally, to integrate in the spaces delimited by the superposition of the crenellations and recesses magnetically permeable nuclei.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en plan d'une bande métallique conductrice conforme à l'invention ;
les figures 2 à 4 sont des vues en perspective représentant diverses phases de réalisation des électroaimants conformes à l'invention
la figure 5 représente la disposition des pôles suivant deux configurations de bandes métalliques conductrices
la figure 6 est une vue en plan d'une variante de réalisation de la bande suivant la figure 1, et
la figure 7 est une vue en coupe transversale de la bande suivant la figure 6.The invention will be better understood from the following description, which refers to preferred embodiments given as non-limiting examples, and explained with reference to the attached schematic drawings, in which:
Figure 1 is a plan view of a conductive metal strip according to the invention;
Figures 2 to 4 are perspective views showing various phases of realization of the electromagnets according to the invention.
FIG. 5 shows the arrangement of the poles according to two configurations of conductive metal strips
FIG. 6 is a plan view of an alternative embodiment of the strip according to FIG. 1, and
Figure 7 is a cross-sectional view of the strip according to Figure 6.

Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement les figures 1 à 4 des dessins annexés, le procédé de réalisation d'électro-aimants juxtaposés et alignés consiste essentiellement à réaliser dans une bande métallique conductrice 1 une découpe en créneaux alternés 2 (figure 1). Cette bande 1 est disposée ensuite entre deux bandes 3 en matière électriquement~isolante 3 (figure 2), puis ces bandes 3 sont munies, au droit des créneaux 2 de la bande 1, d'évidements 4 (figure 3). La bande composite ainsi obtenue est repliée sur elle-même, alternativement sur une longueur prédéterminée, qui est fonction d'une disposition désirée des pôles magnétiques, avec une superposition des créneaux 2 et des évidements 4 des diverses couches ainsi réalisées (figure 4). According to the invention, and as shown more particularly in FIGS. 1 to 4 of the appended drawings, the process for producing juxtaposed and aligned electromagnets essentially consists in producing in a conductive metal strip 1 a cut in alternating slots 2 ( figure 1). This strip 1 is then placed between two strips 3 of electrically insulating material 3 (Figure 2), and these strips 3 are provided, in line with the slots 2 of the strip 1, recesses 4 (Figure 3). The composite strip thus obtained is folded back on itself, alternately over a predetermined length, which is a function of a desired disposition of the magnetic poles, with a superposition of the crenellations 2 and recesses 4 of the various layers thus produced (FIG. 4).

Cette superposition en couches de la bande composite permet de créer des boucles en série isolées entre elles et formant un champ magnétique lors du passage d'un courant électrique. This layered superposition of the composite strip makes it possible to create series loops insulated from each other and forming a magnetic field during the passage of an electric current.

Dans les espaces délimités par la superposition des créneaux 2 et des évidements 4 sont intégrés des noyaux 5 magnétiquement perméables reliés entre eux de ma nière connue. In the spaces delimited by the superposition of the crenellations 2 and recesses 4 are integrated magnetically permeable cores 5 connected to each other in a known manner.

La bande métallique conductrice 1 est avantageusement sous forme d'une bande mince laminée d'épaisseur constante découpée pour former une piste conductrice de symétrie parfaite dans les deux axes perpendiculaires du plan. The conductive metal strip 1 is advantageously in the form of a thin laminated strip of constant thickness cut to form a conductive track of perfect symmetry in the two perpendicular axes of the plane.

L'épaisseur de cette bande 1 est comprise entre quelques microns et quelques millimètres en fonction de l'importance des courants électriques mis en oeuvre. The thickness of this band 1 is between a few microns and a few millimeters depending on the importance of the electric currents used.

Les créneaux 2 de la bande 1 ainsi que les évidements 4 des bandes 3 sont découpés par gravure laser ou au moyen d'un faisceau d'électrons. Un tel mode de découpe permet d'obtenir une grande précision dimensionnelle ainsi qu'une rapidité d'éxécution. The crenellations 2 of the band 1 and the recesses 4 of the strips 3 are cut by laser etching or by means of an electron beam. Such cutting mode provides a high dimensional accuracy and speed of execution.

Les bandes 3 en matière électriquement isolante présentent avantageusement les caractéristiques dimensionnelles de la bande 1 et une épaisseur constante qui est choisie en fonction des caractéristiques d'isolation souhaitées. The strips 3 of electrically insulating material advantageously have the dimensional characteristics of the strip 1 and a constant thickness which is chosen as a function of the desired insulation characteristics.

Les champs magnétiques créés, par application du procédé conforme à l'invention avec une bande 1 suivant la figure 1, sont répétitivement orientés, lors du passage d'un courant électrique, aux polarités nord et sud. Cependant, d'autres modèles de découpe permettent également d'obtenir une configuration répétitive des pôles. The magnetic fields created, by applying the method according to the invention with a band 1 according to FIG. 1, are repeatedly oriented, during the passage of an electric current, to the north and south polarities. However, other cutting models also make it possible to obtain a repetitive configuration of the poles.

Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme le montre schématiquement la figure 5, les électro-aimants peuvent être constitués par superposition de plusieurs bandes conductrices 4 , p découpées avec interposition de bandes isolantes électriquement. According to another characteristic of the invention, and as shown schematically in FIG. 5, the electromagnets can be constituted by superposition of several conductive strips 4, p cut with the interposition of electrically insulating strips.

Le tableau ci-après énonce un exemple de configu ration des pôles dans le cas de deux bandesd et super- posées et présentant les découpes représentées à la figure 5. Dans ce tableau le courant circulant dans la bandez est désigné I et celui circulant dans la bander , le sens de circulation horaire étant désigné par +1 et le sens contraire par -I, les intensités absolues des courants étant de même valeur, chacun des pôles a,b,c et d présentant la dominante magnétique

The following table gives an example of the configuration of the poles in the case of two strips and superimposed and presenting the cuts represented in FIG. 5. In this table the current flowing in the band is designated I and that flowing in the band, the clockwise direction being indicated by +1 and the opposite direction by -I, the absolute intensities of the currents being of the same value, each of the poles a, b, c and d having the magnetic dominant

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Selon une variante de réalisation de l'invention et comme le montrent les figures 6 et 7, pour la réalisation d'électro-aimants juxtaposés de volume trapézoidal, le procé- dé consiste à découper une bande conductrice 6 suivant une pente P symétrique à l'axe longitudinal de la bande 6 (figure 6), à insérer la bande 6 entre deux bandes en matériau électriquement isolant, puis à réaliser les évidements correspondant aux créneaux 2', soit avec prévision d'une pente d'une inclinaison inférieure à celle de la pente P, dans le cas d'un noyau à insérer trapézoidal soit avec des parois intérieures droites, dans le cas d'un noyau parallélépipédique, à replier ensuite sur elle-même la bande composite obtenue alternativement sur une longueur prédéterminée, puis à découper les bords de l'empilement réalisé suivant une pente d'angle par laser ou au moyen d'un faisceau d'électrons.<SEP> s <SEP> s <SEP> * <SEP>
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According to an alternative embodiment of the invention and as shown in FIGS. 6 and 7, for producing juxtaposed electromagnets of trapezoidal volume, the method consists of cutting a conductive strip 6 along a symmetrical slope P longitudinal axis of the strip 6 (Figure 6), to insert the strip 6 between two strips of electrically insulating material, then to make the recesses corresponding to the slots 2 ', with the expectation of a slope of a lower inclination than of the slope P, in the case of a core to be inserted trapezoidal or with inner walls straight, in the case of a parallelepiped core, then to fold back on itself the composite strip obtained alternately over a predetermined length, then to cutting the edges of the stack made according to an angle slope by laser or by means of an electron beam.

De manière connue, le procédé de réalisation d'électro-aimants est complété par une opération d'enrobage et par l'établissement de lames de contacts entre la ou les bandes conductrices et les commandes électriques. In known manner, the method of producing electromagnets is completed by a coating operation and by the establishment of contact blades between the conductive strip or strips and the electrical controls.

Les électro-aimants conformes à l'invention sont fabriqués automatiquement et en continu de sorte que de grandes séries relativement économiques sont possibles. En outre, l'invention permet d'obtenir aisément des électroaimants simples et robustes aux performances ajustées aux besoins avec une multiplicité de dominantes magnétiques des pôles. The electromagnets in accordance with the invention are manufactured automatically and continuously so that relatively economical large series are possible. In addition, the invention makes it easy to obtain simple and robust electromagnets with performance adjusted to the needs with a multiplicity of magnetic magnets of the poles.

A titre d'exemple, un avantage important des électro-aimants conformes à l'invention apparait dans la construction de transformateurs électriques qui présentent des caractéristiques améliorées par rapport à ceux connus pour un gain en encombrement d'environ 20 %, un prix de revient moins élevé et une meilleure dissipation thermique. For example, a significant advantage of the electromagnets according to the invention appears in the construction of electrical transformers which have improved characteristics compared to those known for a gain in size of about 20%, a cost price lower and better heat dissipation.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, particularly from the point of view of the constitution of the various elements, or by substitution of technical equivalents without departing from the scope of protection of the invention.

Claims

-REVENDICATIONS

1. Electro-magnets juxtaposed and aligned characterized in that they consist essentially of at least one conductive metal strip (1) having an alternating crenellated cutout (2) disposed between two strips (3) of electrically insulating material provided with the right crenellations (2) of recesses (4), these strips (1 and 3) being folded back on themselves alternately over a predetermined length, depending on a desired arrangement of the magnetic poles, with superposition of the slots (2) and recesses (4), magnetically permeable cores (5) being integrated in said slots (2) and superposed recesses (4).

2. Electromagnets according to claim 1, characterized in that the conductive metal strip (1) is advantageously in the form of a thin laminated strip of constant thickness cut to form a conductive track of perfect symmetry in the two perpendicular axes plan.

3. Electromagnets according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the slots (2) of the strip (1) and the recesses (4) of the strips (3) are cut by laser etching or by means of an electron beam.

4. Electromagnets according to any one of claims 1 to 3, characterized in that they consist of superposition of several conductive strips () cut with the interposition of electrically insulating strips.

5. A method of producing electromagnets according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it consists essentially in making in at least one conductive metal strip (1) a cut in alternating crenels (2), then to arrange this strip (1) between two strips (3) of electrically insulating material, to hollow out these strips (3) in line with the crenellations (2) of the metal strip (1), then to fold back on itself the strip composite thus obtained alternately over a predetermined length mined as a function of a desired disposition of the magnetic poles, by superimposing the crenellations (2) and the recesses (4) from one folded layer to the other, and finally to integrate into the spaces delimited by the superposition of the crenellations (2) and recesses (4) of the magnetically permeable cores (5).

6. Method according to claim 5, characterized in that for producing juxtaposed electromagnets of trapezoidal volume, it consists in cutting a conductive strip (6) along a slope P symmetrical to the longitudinal axis of the strip ( 6), (FIG. 6), inserting the strip (6) between two strips of electrically insulating material, then making the recesses corresponding to the slots (2 '), or with the provision of a slope with an inclination smaller than that of of the slope P, in the case of a trapezoidal insert core, or with straight inner walls, in the case of a parallelepiped core, to then fold back on itself the composite strip obtained alternately over a predetermined length, then cutting the edges of the stack made according to a slope of tab by laser or by means of an electron beam.