FR2673484A1 - High-voltage power supply device, intended particularly for an X-ray generator, method of manufacturing a high-voltage transformer and X-ray generator employing such a transformer - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ALIMENTATION HAUTE TENSION,
DESTINE EN PARTICULIER A UN GENERATEUR DE RAYONS X,
PROCEDE DE FABRICATION D1UN TRANSFORMATEUR HAUTE
TENSION ET GENERATEUR DE RAYONS X METTANT EN
OEUVRE UN TEL TRANSFORMATEUR.HIGH VOLTAGE SUPPLY DEVICE,
IN PARTICULAR FOR AN X-RAY GENERATOR,
METHOD FOR MANUFACTURING A HIGH TRANSFORMER
VOLTAGE AND X-RAY GENERATOR PROVIDING
WORKS SUCH A TRANSFORMER.
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation à haute tension et de moyenne puissance. De tels transformateurs délivrent une tension d'au moins 5000 volts, sous un débit de quelques milliampères. De tels transformateurs de puissance réduite sont utilisés dans de nombreux domaines, et notamment pour des appareils de radiologie, pour l'allumage de moteur thermique, dans des systèmes d'éclairage publicitaire mettant en oeuvre des tubes à décharges et dans toutes les applications de l'électrostatique. Les transformateur connus dans l'état de l'art sont constitués par un circuit magnétique assurant le couplage entre un enroulement primaire et un ou plusieurs enroulements secondaires. L'enroulement secondaire est constitué par un enroulement d'un grand nombre de spires d'un fil de faible section, compte tenu du faible ampèrage requis.Dans la plupart des transformateurs de l'art antérieur, le bobinage est réalisé autour d'une carcasse à section carrée. Le bobinage et en particulier le rangement d'un grand nombre de spires de fil très fin autour d'une carcasse à section carrée représente une opération délicate. Les défauts de rangement des fils, par exemple un écart trop important entre deux spires consécutives ou le chevauchement de deux spires provoquent des perturbations entraînant le déclassement du transformateur défectueux. La constatation d'un tel défaut n'intervient qu'après la réalisation complète du transformateur est conduit donc à un rejet significatif de pièces hors normes. The present invention relates to a high voltage and medium power supply device. Such transformers deliver a voltage of at least 5000 volts, at a rate of a few milliamps. Such reduced power transformers are used in many fields, and in particular for radiology devices, for the ignition of a heat engine, in advertising lighting systems using discharge tubes and in all applications of the 'electrostatic. The transformers known in the state of the art consist of a magnetic circuit ensuring the coupling between a primary winding and one or more secondary windings. The secondary winding is constituted by a winding of a large number of turns of a wire of small section, taking into account the low amperage required. In most transformers of the prior art, the winding is carried out around a carcass with square section. The winding and in particular the storage of a large number of turns of very fine wire around a carcass with a square section represents a delicate operation. The storage faults in the wires, for example an excessively large gap between two consecutive turns or the overlapping of two turns cause disturbances leading to the derating of the defective transformer. The recognition of such a defect occurs only after the complete completion of the transformer is therefore led to a significant rejection of non-standard parts.
On a proposé dans l'art antérieur de réaliser des transformateurs à galettes, comportant un enroulement secondaire constitué d'une pluralité de bobinages reliés entre eux en série. Ce mode de réalisation implique le raccordement des galettes consécutives. Ces opérations, exécutées généralement de façon manuelle conduisent à un accroissement des coûts de fabrication. En particulier, le raccordement de l'extrémité du fil sur la borne de liaison implique des opérations relativelent délicates telles que le dénudage de l'extrémité du fil, de très faible section, la mise en place d'une connexion et la soudure de l'extrémité du fil sur cette borne de liaison. Par ailleurs, pour éviter les dégradations de l'isolant du fil entre deux couches consécutives, on dispose habituellement des entrecouches isolantes.La mise en place automatique de telles entrecouches, constituée d'une feuille d'un matériau isolant, implique généralement la réalisation de carcasses de grande largeur. It has been proposed in the prior art to produce wafer transformers, comprising a secondary winding consisting of a plurality of windings connected together in series. This embodiment involves the connection of consecutive wafers. These operations, generally performed manually, lead to an increase in manufacturing costs. In particular, the connection of the end of the wire to the connection terminal involves relatively delicate operations such as stripping the end of the wire, of very small section, the establishment of a connection and the soldering of the wire. end of the wire on this connection terminal. In addition, to avoid damage to the insulation of the wire between two consecutive layers, insulating interlayers are usually available. The automatic placement of such interlayer, consisting of a sheet of insulating material, generally involves carrying out very large carcasses.
L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d'alimentation de haute tension performant ainsi qu'un procédé de fabrication permettant de réduire les coûts de réalisation. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing an efficient high-voltage power supply device as well as a manufacturing method making it possible to reduce the production costs.
La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d'alimentation haute tension mettant en oeuvre une pluralité d'enroulements secondaires bobinés chacun sur une galette comportant chacun des moyens de connexion de l'entrée et de la sortie de l'enroulement constitués par deux contacts disposés chacun sur l'une des faces de la galette, chacun des contacts étant constitués par une pastille conductrice solidarisant l'extrémité non dénudée de l'enroulement avec l'une des faces de la galette. Cette pastille conductrice de faible épaisseur assure la liaison électrique d'une galette avec la galette suivante par contact. Le passage du courant à haute tension dans la galette provoque la destruction ponctuelle d'une partie au moins de l'isolation du fil d'enroulement par un effet de charbonnage au niveau de la pastille conductrice.On évite ainsi toutes opérations manuelles de dénudage et de raccordement des fils d'enroulement avec le moyen de connexion d'une part et des moyens de connexion de deux galettes consécutives d'autre part. La pastille métallique à une double fonction : d'une part elle sert à solidariser mécaniquement l'extrémité du fil d'enroulement avec la galette, et d'autre part constitue le contact électrique permettant le raccordement à la galette suivante. The present invention relates more particularly to a high voltage power supply device using a plurality of secondary windings each wound on a wafer each comprising means for connecting the input and the output of the winding constituted by two contacts arranged each on one of the faces of the wafer, each of the contacts being constituted by a conductive patch securing the non-stripped end of the winding with one of the faces of the wafer. This thin conductive pad provides electrical connection of a wafer with the next wafer by contact. The passage of high-voltage current through the wafer causes the punctual destruction of at least part of the insulation of the winding wire by a charcoal effect at the level of the conductive pad, thereby avoiding all manual stripping operations and for connecting the winding wires with the connection means on the one hand and connection means for two consecutive wafers on the other hand. The metal pad has a double function: on the one hand it serves to mechanically secure the end of the winding wire with the wafer, and on the other hand constitutes the electrical contact allowing connection to the next wafer.
De préférence, les moyens de connexion sont constitués par une première pastille conductrice solidaire de l'une des faces de la galette et par une deuxième pastille conductrice recouvrant l'extrémité non dénudée du fil d'enroulement ainsi qu'une partie au moins de la première pastille conductrice. Ainsi, la liaison électrique entre le fil d'enroulement et la pastille de raccordement résulte du charbonnage de l'isolant du fil d'enroulement entre l'âme conductrice, généralement en cuivre et l'une quelconque des deux parties conductrices. Preferably, the connection means consist of a first conductive patch secured to one of the faces of the wafer and by a second conductive patch covering the non-stripped end of the winding wire as well as at least part of the first conductive patch. Thus, the electrical connection between the winding wire and the connection pad results from the charcoal of the insulation of the winding wire between the conductive core, generally made of copper and any one of the two conductive parts.
De préférence, l'une au moins des pastilles conductrices comporte une face revêtue d'un adhésif. Il est ainsi aisé de mettre en place la pastille conductrice sur la face extérieure de la galette, sans avoir recourt à un outil particulier. Preferably, at least one of the conductive pads has a face coated with an adhesive. It is thus easy to set up the conductive patch on the outer face of the wafer, without having to use a particular tool.
Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de connexion prévu sur l'une des faces et le moyen de connexion prévu sur la face opposée de la même galette sont équidistants de l'axe médian de la galette, et sont décalés angulairement. Ce mode de réalisation permet de simplifier le raccordement entre les galettes coaxiales lorsque celles-ci sont montées sur un mandrin. Le décalage angulaire permet de rallonger les lignes de fuite reliant les pastilles conductrices disposées sur les deux faces opposées d'une galette. According to a preferred embodiment, the connection means provided on one of the faces and the connection means provided on the opposite face of the same wafer are equidistant from the median axis of the wafer, and are angularly offset. This embodiment simplifies the connection between the coaxial wafers when these are mounted on a mandrel. The angular offset makes it possible to lengthen the vanishing lines connecting the conductive pads placed on the two opposite faces of a wafer.
De préférence, chacune des galettes comportent un noyau présentant une section intérieure polygonale et une section extérieure circulaire. Le décalage angulaire entre les est égal à 360 où N moyens de connexion opposés es égal à N désigne le nombre de coté de la section polygonale. Ce mode de réalisation permet de simplifier le montage et d'assurer un positionnement exact des pastilles de connexion de deux galettes consécutives. La section extérieure circulaire facilite le bobinage et évite les à coups se produisant lors du bobinage de noyaux à section carrée, connus dans l'art antérieur. Preferably, each of the wafers comprises a core having a polygonal inner section and a circular outer section. The angular offset between the is equal to 360 where N opposite connection means is equal to N denotes the number of sides of the polygonal section. This embodiment simplifies assembly and ensures exact positioning of the connection pads of two consecutive wafers. The circular outer section facilitates winding and avoids jolts occurring during the winding of square section cores, known in the prior art.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'une au moins des faces de chacune des galettes présente une ouverture comportant un bord adjacent à la surface du noyau et un bord opposé divergent dans le sens d'enroulement. Cette ouverture permet d'extraire l'extrémité du fil d'enroulement à l'aide d'un crochet. According to an advantageous embodiment, at least one of the faces of each of the wafers has an opening having an edge adjacent to the surface of the core and an opposite edge diverging in the direction of winding. This opening extracts the end of the winding wire using a hook.
Après blocage de l'extrémité non dénudée du fil d'enroulement avec la pastille conductrice, on bobine la galette en la mettant en rotation. Le début de l'enroulement vient se positionner de façon précise contre la surface extérieure du noyau du fait du guidage initial assuré au niveau du point de jonction entre les deux bords de cette ouverture.After blocking the non-stripped end of the winding wire with the conductive patch, the wafer is wound by rotating it. The beginning of the winding is positioned precisely against the outer surface of the core due to the initial guidance provided at the junction point between the two edges of this opening.
Afin d'allonger les lignes de fuite entre deux galettes consécutives, l'une des faces de chacune des galettes présente avantageusement un prolongement tubulaire coaxial dont le diamètre interne est au moins égal au diamètre de la face opposée, la longueur de ce prolongement cylindrique étant au plus égale à la longueur intérieure du noyau. Ce prolongement cylindrique recouvre partiellement la surface extérieure de l'enroulement de la galette suivante. Les lignes de fuite doivent ainsi contourner ce prolongement. In order to lengthen the creepage distances between two consecutive wafers, one of the faces of each of the wafers advantageously has a coaxial tubular extension whose internal diameter is at least equal to the diameter of the opposite face, the length of this cylindrical extension being at most equal to the inner length of the core. This cylindrical extension partially covers the outer surface of the winding of the next wafer. The lines of flight must thus bypass this extension.
Selon une autre variante avantageuse, le circuit secondaire est constitué par une pluralité de galettes identiques comportant un noyau de faible épaisseur, permettant le bobinage d'un nombre de spires adjacentes limité à SxVmx
2xvspire ou
- S désigne la section du fil d'enroulement
- Vrnax désigne la tension maximale supportable par le moyen d'isolation des fils d'enroulement
- Spire désigne la différence de potentiel existant entre deux spires consécutives du circuit secondaire.According to another advantageous variant, the secondary circuit is constituted by a plurality of identical wafers comprising a thin core, allowing the winding of a number of adjacent turns limited to SxVmx
2xvspire or
- S denotes the section of the winding wire
- Vrnax designates the maximum voltage that can be supported by the insulation of the winding wires
- Spire designates the potential difference existing between two consecutive turns of the secondary circuit.
Ce mode de réalisation permet de réaliser un bobinage des galettes sans entrecouches isolantes. This embodiment makes it possible to wind the wafers without insulating interlayer.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un transformateur haute tension consistant à positionner un fil isolé dans une galette, à retirer l'extrémité du fil à travers une ouverture prévue sur l'une des faces de la galette à proximité du noyau, à solidariser l'extrémité non dénudée du fil d'enroulement sur la face extérieure de la galette avec une pastille conductrice, à procéder au bobinage du fil sur le noyau de la galette. On retire ensuite le fil à travers une deuxième ouverture prévue sur la face opposée de la galette et on solidarise l'extrémité non dénudée du fil sur la face externe opposée de la galette avec une pastille conductrice. On applique ensuite une tension élevée aux deux pastilles conductrices de façon à provoquer le charbonnage du fil.Par tension élevée, on entend une tension supérieure à la tension maximale supportable par l'isolation du fil. The present invention also relates to a method for manufacturing a high voltage transformer consisting in positioning an insulated wire in a wafer, in removing the end of the wire through an opening provided on one of the faces of the wafer near the core , to secure the non-stripped end of the winding wire on the outside of the wafer with a conductive patch, to wind the wire on the core of the wafer. The wire is then withdrawn through a second opening provided on the opposite face of the wafer and the non-stripped end of the wire is secured to the opposite external face of the wafer with a conductive pad. A high voltage is then applied to the two conductive pads so as to cause the charcoal of the wire. By high voltage is meant a voltage greater than the maximum voltage tolerable by the insulation of the wire.
De préférence, la mise en place des enroulements est réalisée en entraînant simultanément une pluralité de galettes en rotation. Ce mode de réalisation permet de bobiner de façon optimale un grand nombre de galettes identiques. Preferably, the positioning of the windings is carried out by simultaneously driving a plurality of rotating wafers. This embodiment makes it possible to optimally wind a large number of identical wafers.
La présente invention concerne enfin une application particulière d'un tel transformateur, à savoir un générateur de rayons X destiné en particulier à la radiologie dentaire. Selon l'art antérieur, de tels générateurs de rayons X comportent une alimentation à bain d'huile, enfermée dans un boîtier isolant étanche, reliés à un deuxième boîtier comportant un tube à rayons X. The present invention finally relates to a particular application of such a transformer, namely an X-ray generator intended in particular for dental radiology. According to the prior art, such X-ray generators comprise an oil bath supply, enclosed in a sealed insulating housing, connected to a second housing comprising an X-ray tube.
L'ensemble est fermé dans un boîtier conducteur mis à la masse. Ce mode de réalisation implique la réalisation de points de connexion et de liaisons électriques à très haute tension et pose donc des problèmes de lignes de fuite nécessitant une étude rigoureuse de formes du boîtier et des points de connexion.The assembly is closed in a grounded conductive housing. This embodiment involves the creation of connection points and very high voltage electrical connections and therefore poses problems of creepage lines requiring a rigorous study of the shapes of the housing and the connection points.
L'objet ou j et de la présente invention est de simplifier la fabrication de ces générateur en proposant une carcasse constituée en un matériau isolant et présentant deux parties cylindriques acollées, les axes longitudinaux desdites parties cylindriques étant parallèles. L'une des parties cylindriques présente une section intérieure correspondant sensiblement à la section extérieure du tube générateur de rayons X et présente une fenêtre de sortie des rayons X. La deuxième partie cylindrique présente une section intérieure correspondant sensiblement à la section extérieure des galettes constituant le circuit secondaire. La deuxième partie cylindrique comporte en outre un mandrin coaxial dont la section extérieur correspond sensiblement à la section intérieure des galettes.Les galettes peuvent être ainsi enfilées sur ce mandrin et enfermées dans la deuxième partie cylindrique. La liaison s'effectue par l'intermédiaire d'un conducteur reliant une zone du fond de la partie cylindrique contenant le transformateur à une prise d'anode disposée au fond de la partie cylindrique contenant le tube à rayons X. Cette liaison conductrice coopère avec la pastille conductrice de la dernière galette de l'enroulement secondaire. De préférence, le mandrin est de section polygonale afin de faciliter la mise en place des galettes constitutives de l'enroulement secondaire. The object or j and of the present invention is to simplify the manufacture of these generators by proposing a carcass made of an insulating material and having two bonded cylindrical parts, the longitudinal axes of said cylindrical parts being parallel. One of the cylindrical parts has an internal section corresponding substantially to the external section of the X-ray generator tube and has an X-ray exit window. The second cylindrical part has an internal section corresponding substantially to the external section of the wafers constituting the secondary circuit. The second cylindrical part also comprises a coaxial mandrel whose external section corresponds substantially to the internal section of the pancakes. The pancakes can thus be threaded onto this mandrel and enclosed in the second cylindrical part. The connection is made by means of a conductor connecting an area at the bottom of the cylindrical part containing the transformer to an anode socket arranged at the bottom of the cylindrical part containing the X-ray tube. This conductive connection cooperates with the conductive pad of the last wafer of the secondary winding. Preferably, the mandrel is of polygonal section in order to facilitate the positioning of the wafers constituting the secondary winding.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux dessins où :
La figure 1 représente une vue en coupe d'un générateur de rayons X selon l'invention ;
La figure 2 représente une vue agrandie d'une galette selon l'invention
La figure 3 représente une vue en coupe de ladite galette
La figure 4 représente une vue agrandie des moyens de connexion
La figure 5 représente quatre étapes de la fabrication d'une galette
La figure 6 représente une vue en perspective de la carcasse
La figure 7 représente une vue en coupe de ladite carcasse.The present invention will be better understood on reading the description which follows, referring to the drawings in which:
Figure 1 shows a sectional view of an X-ray generator according to the invention;
FIG. 2 represents an enlarged view of a pancake according to the invention
Figure 3 shows a sectional view of said cake
FIG. 4 represents an enlarged view of the connection means
FIG. 5 represents four stages of the manufacture of a pancake
Figure 6 shows a perspective view of the carcass
Figure 7 shows a sectional view of said carcass.
La figure 1 représente une vue en coupe d'un générateur de rayons X selon l'invention. Le générateur comporte un transformateur (1) et un tube à rayon X (2) disposés dans une carcasse isolante (3). L'ensemble est enfermé dans un boîtier métallique (4) relié à la masse. Figure 1 shows a sectional view of an X-ray generator according to the invention. The generator comprises a transformer (1) and an X-ray tube (2) arranged in an insulating carcass (3). The assembly is enclosed in a metal case (4) connected to ground.
Le transformateur (1) est constitué par un enroulement primaire (5) relié au secteur et par un enroulement secondaire (6) . Le couplage est assuré par un circuit magnétique (7) constitué de deux pièces métalliques (8, 9) en forme de U à section rectangulaire. Ce circuit magnétique (7) traverse un évidement cylindrique coaxial aux enroulements primaire (5) et secondaire (6) et se referme à l'extérieur des enroulements du côté opposé au tube à rayons X (2).The transformer (1) consists of a primary winding (5) connected to the mains and by a secondary winding (6). The coupling is ensured by a magnetic circuit (7) made up of two metal parts (8, 9) in the shape of U with rectangular section. This magnetic circuit (7) passes through a cylindrical recess coaxial with the primary (5) and secondary (6) windings and closes outside the windings on the side opposite the X-ray tube (2).
Dans l'exemple décrit l'enroulement primaire (5) est alimenté avec une tension alternative de 230 volts, plus ou moins 10% à une fréquence comprise entre 50 et 60
Hertz. Cet enroulement est constitué par 480 spires d'un fil de cuivre isolé de 90/100.In the example described the primary winding (5) is supplied with an alternating voltage of 230 volts, plus or minus 10% at a frequency between 50 and 60
Hertz. This winding consists of 480 turns of a 90/100 insulated copper wire.
L'enroulement secondaire délivre une tension de 60
Kilo Volts, sous une intensité de 8 milliampères. Il comporte au total 20 galettes (10 à 29) dont seulement 11 sont représentées supportant chacune 6200 spires de fil de cuivre d'une section de 7/100 isolé par une couche émaillée.The secondary winding delivers a voltage of 60
Kilo Volts, at an intensity of 8 milliamps. It comprises a total of 20 pancakes (10 to 29) of which only 11 are shown each supporting 6,200 turns of copper wire with a section of 7/100 insulated by an enameled layer.
En outre, un enroulement secondaire supplémentaire (30) délivre une tension de 3 volts destinée au chauffage du filament du tube à rayons X (2). L'enroulement de chauffage (30) comporte quatre spires réalisées sous la forme d'un circuit imprimé. In addition, an additional secondary winding (30) supplies a voltage of 3 volts intended for heating the filament of the X-ray tube (2). The heating coil (30) has four turns made in the form of a printed circuit.
La figure 2 représente une vue en perspective d'une galette (10). Cette galette est constituée par deux faces (31, 32) latérales, réunies par un noyau (33). Dans le cas de l'exemple décrit, les faces latérales (31, 32) sont constituées par des disques d'un diametre d'environ 100 millimètres. Le noyau (33) présente une section extérieure cylindrique d'un diamètre d'environ 72 milümètres. La section intérieure présente la forme d'un carré à angles arrondis. Les galettes (10 à 29) sont réalisées par moulage d'une matière isolante, par exemple en un polymère commercialisé sous la dénomination NORIL
SEl. L'une des faces (31) présente une ouverture (34) est divergent dans le sens de bobinage représenté par la flèche (37). Le bord inférieur (35) et le bord supérieur (36) se rejoignent d'un côté en un point de jonction (38) et son réunis par un segment de courbure (39) du côté opposé audit point de jonction. Cette ouverture permet d'introduire un outil en forme de crochet pour tirer l'extrémité du fil d'enroulement disposé à l'intérieur de la carcasse et assure la solidarisation avec les pastilles métalliques décrites dans ce qui suit. Par ailleurs, cette ouverture assure le positionnement de l'extrémIté du fil d'enroulement au moment du bobinage, ctest-à-dire lorsque la carcasse est entraînée dans le sens indiqué par la flèche (37). La face (32) présente une encoche (40) permettant le blocage de l'extrémité opposée du fil d'enroulement.La face (31) présentant l'ouverture (34) de début d'enroulement présente par ailleurs une collerette non représentée constituant un prolongement cylindrique de la galette. Le diamètre intérieur de ce prolongement cylindrique est légèrement supérieur au diamètre de la face opposée (32). Sa longueur est légèrement inférieure à l'épaisseur du noyau (33). L'épaisseur du noyau (33) est limitée à trois millimètres. De ce fait, il n'est possible de loger que trente spires de fil de 7/100, soit 10/100 avec l'émail d'isolation. Le potentiel d'entrecouches est ainsi limité à 30 volts, soit 0,5 volts par spires x 30 spires par couches x 2. Cette tension est largement supportable par l'isolant que constitue l'émail et de ce fait il n'est pas nécessaire de prévoir un matériau isolant d'entrecouches.En conséquence, le volume de l'enroulement secondaire est réduit de près de 70%, ce qui permet d'augmenter la section du fil, et donc de diminuer la résistance interne de I'enroulement, et/ou de réduire la hauteur du bobinage, et donc de maniaturiser le transformateur ou d'augmenter la longueur des lignes de fuite. Ce gain de place permet également d'utiliser un fil comportant un double émaillage dont les qualités d'isolation sont améliorées.Figure 2 shows a perspective view of a wafer (10). This wafer is constituted by two lateral faces (31, 32), joined by a core (33). In the case of the example described, the lateral faces (31, 32) consist of discs with a diameter of about 100 millimeters. The core (33) has a cylindrical outer section with a diameter of about 72 millimeters. The interior section has the shape of a square with rounded angles. The wafers (10 to 29) are produced by molding an insulating material, for example a polymer sold under the name NORIL
Salt. One of the faces (31) has an opening (34) which diverges in the winding direction represented by the arrow (37). The lower edge (35) and the upper edge (36) meet on one side at a junction point (38) and its joined by a segment of curvature (39) on the side opposite to said junction point. This opening makes it possible to introduce a hook-shaped tool for pulling the end of the winding wire placed inside the carcass and securing it with the metal pellets described in the following. Furthermore, this opening ensures the positioning of the end of the winding wire at the time of winding, that is to say when the carcass is driven in the direction indicated by the arrow (37). The face (32) has a notch (40) for blocking the opposite end of the winding wire. The face (31) having the opening (34) for starting winding also has a flange, not shown, constituting a cylindrical extension of the wafer. The internal diameter of this cylindrical extension is slightly greater than the diameter of the opposite face (32). Its length is slightly less than the thickness of the core (33). The thickness of the core (33) is limited to three millimeters. Therefore, it is only possible to accommodate thirty turns of 7/100 wire, or 10/100 with the enamel insulation. The interlayer potential is thus limited to 30 volts, or 0.5 volts per turns x 30 turns per layer x 2. This voltage is largely bearable by the insulator that constitutes the enamel and therefore it is not necessary to provide an interlayer insulating material. Consequently, the volume of the secondary winding is reduced by almost 70%, which makes it possible to increase the section of the wire, and therefore to decrease the internal resistance of the winding. , and / or reduce the height of the winding, and therefore maniaturize the transformer or increase the length of the creepage distances. This space saving also makes it possible to use a wire comprising a double enameling whose insulation qualities are improved.
La figure 3 représente une vue en coupe d'une galette. Le trou de fond de gorge (34) permet le passage de l'extrémité d'entrée (41) du fil d'enroulement. Cette extrémité n'est pas dénudée. Elle est prise en sandwich entre une première pastille métallique (42) et une deuxième pastille métallique (43). Figure 3 shows a sectional view of a cake. The groove bottom hole (34) allows the entry end (41) of the winding wire to pass. This end is not bare. It is sandwiched between a first metal tablet (42) and a second metal tablet (43).
La figure 4 représente une vue agrandie du moyen de connexion. Figure 4 shows an enlarged view of the connection means.
Lors du passage d'un courant électrique de très haute tension, il se produit un arc électrique détériorant au moins partiellement la couche d'émail (44) assurant l'isolation du fil d'enroulement. Cet arc électrique provoque la carbonisation de l'émail et de l'adhésif en une ou plusieurs zones (45, 46). Dans ces zones, s'établit une liaison électrique entre l'âme conductrice (47) du fil d'enroulement et les deux pastilles métalliques respectivement (42, 43). During the passage of a very high voltage electric current, an electric arc occurs which at least partially deteriorates the enamel layer (44) ensuring the insulation of the winding wire. This electric arc causes carbonization of the enamel and the adhesive in one or more zones (45, 46). In these areas, an electrical connection is established between the conductive core (47) of the winding wire and the two metal pads respectively (42, 43).
La figure 5 représente une vue schématique des étapes suscessives pour la mise en place de l'extrémité d'entrée du fil d'enroulement. Lors de la première étape A la première pastille conductrice (42) est collée sur l'une des faces de la galette. Le fil d'enroulement est positionné à l'intérieur de la galette, contre le noyau. FIG. 5 represents a schematic view of the successive stages for the establishment of the entry end of the winding wire. During the first step A, the first conductive patch (42) is bonded to one of the faces of the wafer. The winding wire is positioned inside the wafer, against the core.
L'extrémité (41) est retirée à l'aide d'un outil en forme de crochet passant à travers le trou à fond de gorge (35).The end (41) is removed using a hook-shaped tool passing through the groove hole (35).
L'extrémité du fil d'enroulement (41) est ensuite repliée sur la pastille (42) comme représenté à l'étape B. Le fil (41) est de préférence collé sensiblement suivant un diamètre de la pastille (42) si celle-ci est de forme circulaire.The end of the winding wire (41) is then folded over the patch (42) as shown in step B. The wire (41) is preferably glued substantially along a diameter of the patch (42) if it this is circular in shape.
L'étape suivante représentée en C consiste à coller la deuxième pastille (43) sur la première pastille (42) et sur le fil (41). The next step shown in C consists in gluing the second patch (43) on the first patch (42) and on the wire (41).
La dernière étape D consiste à arracher l'excédant de fil qui dépasse des pastilles (42, 43) du côté opposé ou au trou à fond de gorge (35). La galette ainsi préparée peut ensuite être mise en rotation pour le bobinage du fil d'enroulement. Après bobinage, l'extrémité opposée du fil d'enroulement est mise en place dans l'encoche prévue à cet effet et est ensuite collée entre deux pastilles comme précédemment décrit. The last step D consists in tearing off the excess wire which protrudes from the pads (42, 43) on the opposite side or from the hole at the bottom of the groove (35). The cake thus prepared can then be rotated for winding the winding wire. After winding, the opposite end of the winding wire is placed in the notch provided for this purpose and is then glued between two pads as previously described.
Les galettes sont ensuite mises en place dans la carcasse qui sera décrite dans ce sui suit. Du fait du bobinage, les galettes se sont légèrement déformées, et leurs faces planes ont tendance à s'ouvrir légèrement sous l'effet des contraintes exercées par le fil d'enroulement bobiné. Cette déformation est mise à profit pour améliorer le contact électrique entre deux pastilles conductrices consécutives. En effet, lorsque la carcasse est fermée on exerce une pression qui tend a améliorer le contact électrique du fait de la pression élastique exercée par les faces des galettes. The wafers are then placed in the carcass which will be described in the following. Due to the winding, the wafers are slightly deformed, and their flat faces tend to open slightly under the effect of the stresses exerted by the wound winding wire. This deformation is used to improve the electrical contact between two consecutive conductive pads. In fact, when the carcass is closed, a pressure is exerted which tends to improve the electrical contact due to the elastic pressure exerted by the faces of the wafers.
La figure 6 représente une vue en perspective d'une carcasse pour générateurs de rayons X destinés en particulier pour la radiographie dentaire. Cette carcasse est réalisée en un matériau isolant, par exemple en polyamide, en polyphénilène ou en polycarbonate. Elle présente une première partie cylindrique (50) accolée à une deuxième partie cylindrique (51). La première partie cylindrique (50) dont le diamètre intérieur est de 46 millimètres, est destinée à recevoir un tube générateur de rayons X d'un diamètre de 43 millimètres. La hauteur de cette première partie cylindrique (50) est d'environ 100 millimètres. Elle présente une fenêtre (52) permettant le passage des rayons X. Cette première partie cylindrique (50) est acollée à la deuxième partie cylindrique (51) de laquelle elle est séparée par une cloison longitudinale (53).La deuxième partie cylindrique (51) est destinée à recevoir le transformateur THT. Elle comporte une enveloppe extérieure (54) dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur des galettes portant les enroulements secondaires. Cette deuxième partie cylindrique comporte en outre un mandrin coaxial (55) dont la section extérieure correspond sensiblement à la section intérieure des galettes secondaires. Dans l'exemple représenté, le mandrin (55) présente une section carrée à angles arrondies. Le primaire du transformateur est mis en place à l'intérieur de ce mandrin (55), ainsi que le circuit magnétique. La partie inférieure de cette carcasse est fermée. La partie supérieure présente des tétons (56) permettant le positionnement et le scellage d'un couvercle entre les deux parties cylindriques. FIG. 6 represents a perspective view of a carcass for X-ray generators intended in particular for dental radiography. This carcass is made of an insulating material, for example polyamide, polyphenilene or polycarbonate. It has a first cylindrical part (50) attached to a second cylindrical part (51). The first cylindrical part (50) whose internal diameter is 46 millimeters, is intended to receive an X-ray generator tube with a diameter of 43 millimeters. The height of this first cylindrical part (50) is approximately 100 millimeters. It has a window (52) allowing the passage of X-rays. This first cylindrical part (50) is bonded to the second cylindrical part (51) from which it is separated by a longitudinal partition (53). The second cylindrical part (51) ) is intended to receive the THT transformer. It comprises an outer casing (54) whose inner diameter corresponds substantially to the outer diameter of the wafers carrying the secondary windings. This second cylindrical part further comprises a coaxial mandrel (55) whose outer section corresponds substantially to the inner section of the secondary wafers. In the example shown, the mandrel (55) has a square section with rounded angles. The transformer primary is placed inside this mandrel (55), as well as the magnetic circuit. The lower part of this carcass is closed. The upper part has pins (56) allowing the positioning and the sealing of a cover between the two cylindrical parts.
La cloison (53) est légèrement moins haute que l'enveloppe des deux parties cylindriques (50, 51) de façon à permettre le passage d'un circuit imprimé comportant quelques spires de couplage délivrant une tension d'environ trois volts pour l'alimentation du filament du tube à rayons X. Ce circuit imprimé comporte en outre une bande conductrice assurant la liaison électrique entre d'une part la pastille supérieure de la dernière galette portant l'enroulement secondaire et constituant le point froid du secondaire et d'autre part à la cathode du tube à rayons X. The partition (53) is slightly lower than the envelope of the two cylindrical parts (50, 51) so as to allow the passage of a printed circuit comprising a few coupling turns delivering a voltage of about three volts for the power supply of the filament of the X-ray tube. This printed circuit further comprises a conductive strip ensuring the electrical connection between on the one hand the upper patch of the last wafer carrying the secondary winding and constituting the cold spot of the secondary and on the other hand at the cathode of the X-ray tube.
La figure 7 représente une vue en coupe de la carcasse. Dans la partie inférieure, la liaison entre l'anode du tube à rayons X et le point chaud de l'enroulement secondaire s'effectue par une liaison métallique (56) reliant un point de contact (57) assurant la liaison avec la pastille conductrice de la galette inférieure du secondaire, constituant le point chaud, avec une prise d'anode massive (58) assurant d'une part le contact électrique et d'autre part le positionnement et le maintient mécanique du tube à rayons X. Figure 7 shows a sectional view of the carcass. In the lower part, the connection between the anode of the X-ray tube and the hot spot of the secondary winding is carried out by a metal connection (56) connecting a contact point (57) ensuring the connection with the conductive patch of the lower secondary wafer, constituting the hot spot, with a massive anode socket (58) ensuring on the one hand the electrical contact and on the other hand the positioning and the mechanical maintenance of the X-ray tube.
Le blocage angulaire du tube à rayons X s'effectue par l'intermédiaire des prises de cathodes, prévues sur le circuit imprimé (59) assurant la liaison entre le point froid du transformateur et la cathode du tube à rayons X. The angular blocking of the X-ray tube is effected by means of the cathode sockets, provided on the printed circuit (59) ensuring the connection between the cold point of the transformer and the cathode of the X-ray tube.
La présente invention n'est bien sûr pas limitée au mode de réalisation décrit dans ce qui précède à titre d'exemple. L'homme du métier sera à même de réaliser de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. The present invention is of course not limited to the embodiment described in the foregoing by way of example. Those skilled in the art will be able to produce many variants without departing from the scope of the invention.
Claims (13)
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| FR9102472A FR2673484B1 (en) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | HIGH VOLTAGE SUPPLY DEVICE, PARTICULARLY FOR AN X-RAY GENERATOR, METHOD FOR MANUFACTURING A HIGH VOLTAGE TRANSFORMER AND X-RAY GENERATOR USING SUCH A TRANSFORMER. |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1973126A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-24 | Schneider Electric Industries Sas | Adjustable primary voltage coil for a dry-type transformer and HV/LV transformer comprising same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1316426A (en) * | 1962-03-02 | 1963-01-25 | Blaupunkt Werke Gmbh | Line Scanning Transformers Improvements |
| EP0381580A1 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-08 | General Electric Cgr S.A. | High-voltage power supply device for an X-ray tube |
-
1991
- 1991-03-01 FR FR9102472A patent/FR2673484B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1316426A (en) * | 1962-03-02 | 1963-01-25 | Blaupunkt Werke Gmbh | Line Scanning Transformers Improvements |
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| FR2914105A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-26 | Schneider Electric Ind Sas | ADJUSTABLE PRIMARY VOLTAGE COIL FOR DRY TRANSFORMER AND HT / LV TRANSFORMER COMPRISING SAME |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2673484B1 (en) | 1993-06-04 |
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