FR2792109A1 - ELECTROMAGNET WITH SIMPLIFIED MAGNETIC CIRCUIT - Google Patents

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Abstract

Electroaimant, notamment à courant continu, comprenant un noyau magnétique sur lequel sont emmanchées et fixées des palettes situées en regard de faces polaires d'une culasse magnétique. Chaque palette 22, 23 comporte une collerette 30, 31 et est réalisée en une seule pièce en matériau fritté avec cette collerette. Une pièce élastique d'entrefer 23b peut être plaquée sur la face polaire 23a d'une palette 23 autour de la collerette.Electromagnet, in particular direct current, comprising a magnetic core on which are fitted and fixed paddles located opposite pole faces of a magnetic yoke. Each pallet 22, 23 comprises a collar 30, 31 and is made in a single piece of sintered material with this collar. An elastic air gap piece 23b can be pressed against the pole face 23a of a pallet 23 around the collar.

Description

1i 2792109 La présente invention concerne un électroaimant, notamment un1i 2792109 The present invention relates to an electromagnet, in particular a

électroaimant à courant continu, particulièrement pour appareil interrupteur de puissance en basse tension tel qu'un contacteur, comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique et d'une culasse, le noyau ayant une forme générale cylindrique et étant solidaire à au moins une extrémité d'une armature en forme de palette à face polaire plane, et la culasse présentant une joue à face polaire plane associée à  direct current electromagnet, particularly for low voltage power switch apparatus such as a contactor, comprising a magnetic circuit provided with a magnetic core and a yoke, the core having a generally cylindrical shape and being integral with at least one end of a pallet-shaped armature with a flat polar face, and the cylinder head having a cheek with a flat polar face associated with

celle de la palette avec possibilité de déplacement axial.  that of the pallet with possibility of axial displacement.

Les électroaimants à courant continu, notamment utilisés dans des contacteurs, présentent des formes diverses. Au circuit magnétique de tels électroaimants est souvent adjoint au moins un aimant permanent qui permet de polariser le circuit magnétique. Dans le document FR-2 586 324 est ainsi décrit un tel électroaimant, dans lequel les palettes sont emmanchées sur le noyau et arrêtées contre des  Direct current electromagnets, in particular used in contactors, have various shapes. At least one permanent magnet which often polarizes the magnetic circuit is often added to the magnetic circuit of such electromagnets. In the document FR-2 586 324 is thus described such an electromagnet, in which the vanes are fitted on the core and stopped against

épaulements usinés sur le noyau.machined shoulders on the core.

Il est désavantageux de devoir usiner ces éléments de forme sur le noyau. De plus,  It is disadvantageous to have to machine these form elements on the core. Moreover,

la conduction du flux magnétique entre les palettes et les joues du circuit magnéti-  conduction of the magnetic flux between the pallets and the cheeks of the magneti-

que mérite d'être améliorée.that deserves to be improved.

L'invention a pour but d'assurer une transmission satisfaisante du flux magnétique  The object of the invention is to ensure satisfactory transmission of the magnetic flux

dans un électroaimant du type ci-dessus rappelé, tout en simplifiant sa fabrication.  in an electromagnet of the type mentioned above, while simplifying its manufacture.

Selon l'invention, la palette est emmanchée et fixée sur le noyau et présente du côté de la joue associée du circuit magnétique une collerette de renforcement de  According to the invention, the pallet is fitted and fixed on the core and has on the side of the associated cheek of the magnetic circuit a collar for reinforcing

flux, la palette étant réalisée avec sa collerette en une seule pièce en matériau ma-  flow, the pallet being produced with its collar in a single piece of material

gnétique fritté. De préférence, la surface cylindrique du noyau présente une portée  sintered genetics. Preferably, the cylindrical surface of the core has a bearing

cylindrique sans discontinuité sur toute sa longueur, singulièrement en étant com-  cylindrical without discontinuity over its entire length, particularly by being

plètement lisse. Il en résulte que le passage du flux magnétique entre la palette et  quite smooth. As a result, the passage of magnetic flux between the pallet and

la culasse est amélioré et que la réalisation du noyau est grandement simplifiée.  the cylinder head is improved and the production of the core is greatly simplified.

La collerette peut avoir une hauteur du même ordre de grandeur que, ou sensible-  The collar can have a height of the same order of magnitude as, or sensitive-

ment égale à, l'épaisseur de la palette dont elle fait partie et l'épaisseur de la joue associée du circuit magnétique. Le noyau cylindrique peut fort simplement porter  ment equal to, the thickness of the pallet of which it is a part and the thickness of the associated cheek of the magnetic circuit. The cylindrical core can very simply carry

deux palettes identiques.two identical pallets.

Entre la palette et la face polaire associée peut être située une pièce élastique  Between the pallet and the associated pole face can be located an elastic piece

d'entrefer montée sur la palette ou sur sa collerette et remplissant une double fonc-  air gap mounted on the pallet or on its flange and fulfilling a double function

tion de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer.  tion of air gap shim and air spring.

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La description va être faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'inven-  The description will be made below of a non-limiting embodiment of the invention.

tion, en regard des dessins annexés.  tion, with reference to the accompanying drawings.

La figure 1 représente en coupe un électroaimant conforme à l'invention.  Figure 1 shows in section an electromagnet according to the invention.

La figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'électroaimant.  Figure 2 is an exploded perspective view of the electromagnet.

L'électroaimant représenté est destiné à être intégré à un contacteur à courant con-  The electromagnet shown is intended to be integrated into a current contactor

tinu afin d'actionner des contacts en réponse à l'excitation et la désexcitation de sa bobinelO. La bobine 10 comprend un enroulement conducteur disposé sur une  continuous in order to activate contacts in response to the excitation and de-excitation of its coil. The coil 10 comprises a conductive winding disposed on a

carcasse isolante 11 et un circuit magnétique 20 destiné à canaliser le flux magné-  insulating carcass 11 and a magnetic circuit 20 intended to channel the magnetic flux

tique engendré par le passage d'un courant continu dans l'enroulement.  tick generated by the passage of a direct current in the winding.

Le circuit magnétique 20 est en fer ou métal magnétique et comporte un noyau ma-  The magnetic circuit 20 is made of iron or magnetic metal and includes a ma-

gnétique 21 de forme générale cylindrique d'axe X et des armatures en forme de  genetics 21 of generally cylindrical shape with axis X and armatures in the form of

palettes. Le noyau 21 a sur toute sa longueur une portée lisse 21a sans disconti-  pallets. The core 21 has over its entire length a smooth surface 21a without disconti-

nuité, c'est-à-dire dépourvue de butée pour les palettes 22,23. Ceci permet de dé-  overnight, that is to say without a stop for the pallets 22,23. This allows you to

couper le noyau dans une barre ordinaire.  cut the core into an ordinary bar.

Les palettes sont des plaquettes en matériau magnétique fritté à faces polaires pla-  Pallets are plates of sintered magnetic material with polar faces

nes 22a,23a solidarisées avec des endroits choisis des deux extrémités du noyau.  nes 22a, 23a secured with selected locations of the two ends of the core.

La palette 23 est munie sur sa face polaire 23a d'une pièce d'entrefer 23b plaquée sur cette face 23a au niveau de la collerette et autour de celle-ci. La pièce d'entrefer 23b est une pièce en U montée par exemple par pincement sur la collerette 30 ou par encliquetage sur la palette. La pièce d'entrefer 23b est élastique, notamment métallique, et joue à la fois le rôle de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer visant à procurer une assistance à la retombée de l'électroaimant. Une autre disposition  The pallet 23 is provided on its pole face 23a with a gap 23b pressed on this face 23a at the level of the flange and around it. The air-gap piece 23b is a U-shaped piece mounted for example by pinching on the flange 30 or by snap-fastening on the pallet. The air-gap part 23b is elastic, in particular metallic, and plays both the role of air-gap wedge and air-gap spring intended to provide assistance in the fallout of the electromagnet. Another provision

usuelle d'entrefer peut aussi être prévue.  usual air gap can also be provided.

Le circuit magnétique 20 comporte une culasse 24 constituée d'une ou deux pièces  The magnetic circuit 20 comprises a yoke 24 made up of one or two parts

de culasse en forme d'étrier en U 24 formant des joues 25,26 à faces polaires pla-  yoke in the shape of a U-shaped stirrup 24 forming cheeks 25,26 with polar faces

nes 25a,26a associées respectivement aux faces polaires 22a,23a des palettes 22,23 avec un entrefer axial qui peut atteindre une valeur maximale el; les pièces en étrier 24 présentent chacune une aile 27 et à chaque aile est associé un aimant  nes 25a, 26a respectively associated with the pole faces 22a, 23a of the pallets 22,23 with an axial air gap which can reach a maximum value el; the stirrup pieces 24 each have a wing 27 and each wing is associated with a magnet

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permanent 28 destiné à polariser le circuit magnétique. Les aimants 28 sont dispo-  permanent 28 intended to polarize the magnetic circuit. The magnets 28 are available

sés sur des plaquettes 29 entretoisant les ailes 1 a, 1 b de la carcasse de bobine 11. Dans une autre forme d'exécution, il n'est pas prévu d'aimant permanent et le  sés on plates 29 bracing the wings 1a, 1b of the coil carcass 11. In another embodiment, there is no permanent magnet and the

circuit magnétique n'est pas polarisé.  magnetic circuit is not polarized.

Il convient d'observer que les palettes 22,23 coopèrent avec des faces polaires a,26a des joues 25,26 tournées dans la même direction Xl. La face 25a est tournée vers l'intérieur du circuit magnétique 20 (vers l'autre joue 26) et la face 26a est tournée vers l'extérieur du circuit magnétique. A une partie mobile du circuit magnétique 20, qui peut être la palette extérieure 23 ou qui pourrait être la culasse,  It should be observed that the pallets 22, 23 cooperate with the polar faces a, 26 a of the cheeks 25, 26 turned in the same direction Xl. The face 25a is turned towards the inside of the magnetic circuit 20 (towards the other cheek 26) and the face 26a is turned towards the outside of the magnetic circuit. To a movable part of the magnetic circuit 20, which can be the outer pallet 23 or which could be the cylinder head,

peut être assemblé un porte-contacts mobile propre au contacteur et non repré-  can be assembled a movable contact carrier specific to the contactor and not shown

senté. On comprend que dans tous les cas l'ensemble 21,22,23 et l'ensemble 24-27 sont susceptibles d'une translation relative selon la direction X. Dans le cas présent,  smelled. We understand that in all cases the set 21,22,23 and the set 24-27 are capable of relative translation in the direction X. In the present case,

les pièces 10,24,28,29 sont fixes et l'équipage 21,22,23 est mobile.  the parts 10,24,28,29 are fixed and the crew 21,22,23 is mobile.

Chaque palette 22,23 est emmanchée puis fixée dans une position prédéterminée sur le noyau 21 et présente du côté de la joue 25,26 du circuit magnétique 20 qui lui est associée une collerette 30,31 de renforcement de flux. La fixation des palettes sur le noyau s'effectue de préférence par soudage, mais peut aussi avoir lieu par collage ou autre mode de fixation analogue. La collerette 30,31 a une hauteur hi sensiblement égale à l'épaisseur h2 de la palette 22,23 dont elle fait partie et à l'épaisseur h3 de la joue associée 25,26 du circuit magnétique. Pour simplifier la  Each pallet 22, 23 is fitted and then fixed in a predetermined position on the core 21 and has, on the side of the cheek 25, 26 of the magnetic circuit 20 which is associated with it, a flange 30, 31 for reinforcing flux. The pallets are fixed to the core preferably by welding, but can also take place by gluing or other similar method of fixing. The collar 30,31 has a height hi substantially equal to the thickness h2 of the pallet 22,23 of which it is a part and to the thickness h3 of the associated cheek 25,26 of the magnetic circuit. To simplify the

réalisation, les palettes 22,23 sont de préférence identiques.  embodiment, the pallets 22, 23 are preferably identical.

Dans la position avalée du noyau, les collerettes 30,31 sont situées au droit d'ou-  In the downstream position of the core, the flanges 30, 31 are located to the right of

vertures respectives 32,33 des joues 25,26, la section extérieure des collerettes étant légèrement inférieure à celle des ouvertures, de manière à former un entrefer  respective vertices 32.33 of the cheeks 25.26, the outer section of the flanges being slightly smaller than that of the openings, so as to form an air gap

radial e2.radial e2.

L'électroaimant est assemblé de la manière suivante. Le noyau cylindrique 21 est obtenu de façon très simple par découpe d'une barre cylindrique, sans nécessiter d'usinage visant à former une butée de palette. La palette 22 est emmanchée et fixée sur le noyau lisse 21, par exemple par serrage et/ou par soudage, pour être calée dans une position de référence déterminée, puis elle est mise en butée sur la face polaire 25a de la première joue 25. La palette 23, préalablement emmanchée sur le noyau 21, est ensuite poussée selon la direction X2 opposée à Xi pour être ajustée par glissement sur le noyau jusqu'à l'application de la pièce d'entrefer 23b  The electromagnet is assembled in the following manner. The cylindrical core 21 is obtained very simply by cutting a cylindrical bar, without requiring machining aimed at forming a pallet stop. The pallet 22 is fitted and fixed on the smooth core 21, for example by clamping and / or by welding, to be wedged in a determined reference position, then it is brought into abutment on the pole face 25a of the first cheek 25. The pallet 23, previously fitted on the core 21, is then pushed in the direction X2 opposite Xi to be adjusted by sliding on the core until the application of the air gap 23b

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contre la face polaire 26a de la deuxième joue 26, puis elle est soudée sur le  against the polar face 26a of the second cheek 26, then it is welded to the

noyau. La fixation des palettes 22,23 s'effectue de préférence par soudage laser.  core. The pallets 22, 23 are preferably fixed by laser welding.

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Claims (7)

RevendicationsClaims 1. Electroaimant comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique (21) et d'une culasse (24), le noyau ayant une forme générale cylindrique et étant solidaire à au moins une extrémité d'une armature en forme de palette (22,23) à face polaire plane (22a,23a) et la culasse présentant une joue (25,26) à face polaire plane associée à celle de la palette avec possibilité de déplacement axial, caractérisé parle fait que la palette (22,23) est emmanchée et fixée sur le noyau  1. An electromagnet comprising a magnetic circuit provided with a magnetic core (21) and a yoke (24), the core having a generally cylindrical shape and being integral with at least one end of a pallet-shaped armature (22 , 23) with planar polar face (22a, 23a) and the cylinder head having a cheek (25,26) with planar polar face associated with that of the pallet with possibility of axial displacement, characterized by the fact that the pallet (22,23) is fitted and fixed on the core (21) et présente du côté de la joue associée (25,26) du circuit magnétique une col-  (21) and has on the side of the associated cheek (25, 26) of the magnetic circuit a collar lerette (30,31) de renforcement de flux, la palette étant réalisée avec sa collerette  reinforcement flange (30,31), the pallet being produced with its flange en une seule pièce en matériau magnétique fritté.  in a single piece of sintered magnetic material. 2. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface cy-  2. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the surface cy- lindrique du noyau (21) présente une portée cylindrique (21a) sans discontinuité sur  the core (21) has a cylindrical bearing (21a) without discontinuity on toute sa longueur.its entire length. 3. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la collerette  3. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the flange (30) a une hauteur (hl) du même ordre de grandeur que l'épaisseur (h2) de la pa-  (30) has a height (hl) of the same order of magnitude as the thickness (h2) of the pa- lette (22,23) dont elle fait partie.  lette (22,23) of which it is a part. 4. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la collerette (30) a une hauteur (hl) du même ordre de grandeur que l'épaisseur (h3) de la joue  4. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the flange (30) has a height (hl) of the same order of magnitude as the thickness (h3) of the cheek associée (25,26) du circuit magnétique.  associated (25,26) of the magnetic circuit. 5. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noyau cylin-  5. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the cylin- drique (21) porte deux palettes (22,23) identiques.  drique (21) carries two identical pallets (22,23). 6. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre la palette (23) et la face polaire associée (26a) est située une pièce élastique d'entrefer (23b)  6. Electromagnet according to claim 1, characterized in that between the pallet (23) and the associated pole face (26a) is located an elastic gap piece (23b) à double fonction de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer.  with double function of air gap shim and air spring. 7. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pièce d'en-  7. Electromagnet according to claim 1, characterized in that a piece of- trefer (23b) est plaquée sur la face polaire (23a) de la palette (23) autour de la col-  trefer (23b) is pressed against the polar face (23a) of the pallet (23) around the neck lerette (30)..lerette (30) ..
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