FR3073972A1 - Procede d'assemblage d'un inducteur magnetique et inducteur magnetique susceptible d'etre obtenu avec un tel procede - Google Patents

Procede d'assemblage d'un inducteur magnetique et inducteur magnetique susceptible d'etre obtenu avec un tel procede Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un inducteur magnétique (10) pour une pompe électromagnétique comprenant les étapes suivantes : fourniture d'une pluralité de tôles magnétiques (103) et présentant une section transversale en développante de cercle ; assemblage par emboîtement de la pluralité de tôles magnétiques (103) en un corps d'inducteur (100) ; découpe d'au moins un logement (102) pour une bobine élémentaire (111, 112, 121, 122, 131, 132) ; fourniture et placement d'une bobine élémentaire (111, 112, 121, 122, 131, 132,) dans chaque logement (102) formé lors de l'étape de découpe et formation ainsi de l'inducteur magnétique (10). L'invention concerne en outre un inducteur magnétique (10) formé par la mise en œuvre d'un tel procédé et une pompe électromagnétique comportant au moins un inducteur magnétique conforme à l'invention.

Description

PROCÉDÉ D'ASSEMBLAGE D'UN INDUCTEUR MAGNÉTIQUE ET INDUCTEUR MAGNÉTIQUE SUSCEPTIBLE D'ÊTRE OBTENU AVEC UN TEL PROCÉDÉ DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne le domaine des pompes électromagnétiques annulaires et les inducteurs magnétiques qui les équipent.
Ainsi, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un inducteur magnétique, un inducteur magnétique et une pompe électromagnétique comportant un tel inducteur magnétique.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Afin d'optimiser la capacité de pompage des pompes électromagnétiques annulaires, il est connu de les équiper de deux inducteurs magnétiques, l'un interne, délimitant avec un tube de protection une paroi interne d'un canal de la pompe électromagnétique, l'autre externe, délimitant, avec un tube de protection une paroi externe du canal.
Une telle pompe électromagnétique 1 comporte ainsi, comme illustré sur la figure 1 et en partant d'un axe central 301 de la pompe électromagnétique 1 :
l'inducteur magnétique interne 10 incluant une première pluralité de bobines élémentaires 111,121,131, le tube de protection interne 310, le canal 320, le tube de protection externe 330, l'inducteur magnétique externe 20 incluant une deuxième pluralité de bobines élémentaires 211, 221, 231.
Pour chacun des inducteurs magnétiques interne et externe 10, 20, les bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 se succèdent le long de l'axe central 301 de la pompe électromagnétique 1. Afin de générer un champ magnétique glissant le long de l'axe principale, les bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 des inducteurs magnétiques interne et externe 10, 20 sont alimentées par un courant polyphasé, sur la figure IA un courant triphasé.
Ainsi, une pompe électromagnétique 1 comporte deux inducteurs magnétiques 10, 20 comprenant chacun :
un corps d'inducteur 100 présentant sur l'une parmi une surface externe et une surface interne des rainures périphériques formant chacune un logement pour l'une des bobines élémentaires 111,121,131, 211, 221, 231, les bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231.
Actuellement, le corps d'inducteur 100, qu'il soit celui de l'inducteur magnétique interne 10 ou celui de l'inducteur magnétique externe 20, est généralement fabriqué au moyen de tôles magnétiques planes de dimensions variables et disposées axialement.
Il en résulte que lors de la fabrication d'un inducteur magnétique 10, 20, celle-ci est complexifiée par la nécessité de gérer les différentes tailles de tôles magnétiques. De plus, le corps d'inducteur 100 ainsi fabriqué présente une densité peu optimisée. En effet, l'agencement entre les différentes tôles magnétiques, en raison d'un ajustement en taille/forme généralement imparfait, génère la présence de cavités. Il est également à noter que l'agencement et l'alignement entre les différentes tôles magnétiques sont également complexifiés en raison de la présence dans chacune des tôles magnétiques d'orifices destinés à former les logements des bobines élémentaires.
Afin de résoudre en partie ces problèmes, il est connu du document US 2011/005037 d'utiliser des tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle. Avec une telle forme, il est possible de former le corps d'inducteur en utilisant des tôles magnétiques présentant un dimensionnement identique tout en optimisant la densité du corps d'inducteur.
Néanmoins, un tel procédé de fabrication présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, afin de prévoir les encoches pour loger les bobines élémentaires, il est nécessaire de percer chacune des tôles magnétiques d'orifices préalablement à leur mise en forme de développante de cercle. Or, en raison de ces orifices, la mise en forme de développante de cercle est généralement imparfaite. De plus, lors de l'assemblage par emboîtement des tôles magnétiques, ces orifices peuvent interférés entre eux et ainsi poser des difficultés d'emboîtement, voire être à l'origine d'endommagement des tôles magnétiques. Enfin, afin de respecter les tolérances liées à la fabrication de tels inducteurs magnétiques, il est nécessaire de parfaitement contrôler à la fois le perçage de ces orifices et l'alignement des différentes tôles magnétiques. En effet, le moindre désalignement entre orifices requiert une rectification du logement de bobine élémentaire qu'ils forment. Or une telle rectification peut être préjudiciable pour l'isolation électrique.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention vise à résoudre au moins partiellement les inconvénients cidessus et a ainsi pour but de permettre la fabrication d'inducteurs magnétiques présentant une densité optimisée vis-à-vis des inducteurs magnétiques fabriqués à partir de tôles magnétiques planes, ceci avec un procédé ne présentant pas les inconvénients d'alignements des tôles magnétiques liés au procédé de fabrication proposé par le document US 2011/005037.
L'invention concerne à cet effet un procédé d'assemblage d'un inducteur magnétique pour une pompe électromagnétique comprenant les étapes suivantes :
fourniture d'une pluralité de tôles magnétiques identiques, chacune des tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle, assemblage par emboîtement de la pluralité de tôles magnétiques afin de former un corps d'inducteur tubulaire axial, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques étant confondu, découpe dans une surface longitudinale du corps d'inducteur tubulaire parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire ceci afin de former au moins un logement pour une bobine élémentaire, fourniture et placement d'une bobine élémentaire dans chaque logement formé lors de l'étape de découpe ceci afin de former l'inducteur magnétique.
Avec le procédé de fabrication selon l'invention, la découpe des encoches étant postérieure à l'assemblage des tôles magnétiques et donc à l'alignement de ces dernières, les risques de désalignement et de devoir faire une rectification qui serait préjudiciable à l'isolation électrique sont totalement supprimés.
De la même façon, les orifices formant lesdites encoches n'étant pas encore formés lors de la mise en forme des tôles magnétiques et lors de leur assemblage pour former le corps d'inducteur, ces deux étapes s'en trouvent facilitées et non entravées. Ainsi le procédé de fabrication selon l'invention est donc simplifié vis-à-vis de celui du document US 2011/005037 et les risques d'endommagement des tôles fortement limités. Qui plus est, l'inducteur ainsi formé, bénéficie, de la même façon qu'un inducteur décrit dans le document US 2011/005037, d'une densité optimisée liée à l'utilisation de tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle.
Par « tôles magnétiques identiques », on entend ci-dessus et dans le reste de ce document que les tôles magnétiques présentent une forme identique, aux tolérances près.
Le procédé peut comprendre en outre, entre l'étape de fourniture de la pluralité de tôles magnétiques et l'étape d'assemblage, une étape de fourniture d'au moins un élément parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction, une feuille intercalaire diélectrique, une feuille intercalaire de réduction de la friction, lors de l'étape d'assemblage ledit élément étant disposé de manière à s'intercaler entre au moins deux tôles magnétiques.
De tels éléments permettent :
- dans le cas des éléments de réduction de friction que sont le revêtement de réduction de friction et la feuille intercalaire de réduction de friction, de faciliter l'assemblage des tôles entre elles, puisqu'il est aisé de les faire glisser les unes dans les autres,
- dans le cas des éléments diélectriques que sont le revêtement diélectrique et la feuille intercalaire diélectrique, d'obtenir une bonne isolation électrique entre les tôles limitant ainsi les éventuels courts-circuits entre les tôles liés aux champs électromagnétiques induits.
Lors de l'étape de fourniture de tôles magnétiques, il peut être fourni un nombre NxM tôles magnétiques, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 et M étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, lors de la fourniture de l'au moins un élément, il peut être fourni N exemplaire dudit élément, un exemplaire dudit élément étant intercalé entre deux tôles magnétiques consécutives toutes les M tôles magnétiques.
De cette manière, il est possible d'obtenir un effet satisfaisant dudit élément sans nécessairement utiliser le même nombre d'éléments que de tôles magnétiques.
Lors de l'étape de fourniture de tôles magnétiques, il peut être fourni un nombre NxM+0 tôles magnétiques, N étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à 1 et M étant un nombre entier naturel supérieur 2, O étant un nombre entier naturel strictement inférieur à M, l'étape d'assemblage comportant les sous-étapes suivantes : assemblage par emboîtement de N sous-ensembles de M tôles magnétiques, le cercle de la développante de cercle des M tôles magnétiques d'un même sous-ensemble étant confondu, les O tôles magnétiques restante étant soit réparties dans au moins une partie des N sous-ensembles, soit assemblées sous la forme d'un sousensemble supplémentaire, assemblage par emboîtement des N sous-ensembles et de l'éventuel sous-ensemble supplémentaire afin de former un corps d'inducteur tubulaire, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques étant confondu.
L'assemblage des tôles magnétiques s'en trouve facilité.
Lors de l'assemblage par emboîtement des N sous-ensembles afin de former un corps d'inducteur tubulaire, au moins deux sous-ensembles présentent un désalignement, les sous-ensembles peuvent se succéder préférentiellement désalignés deux à deux.
Le procédé peut comprendre en outre, entre l'étape de fourniture de la pluralité de tôles magnétiques et l'étape d'assemblage, une étape de fourniture d'un exemplaire respectif pour chaque sous ensemble de l'élément parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction, une feuille intercalaire diélectrique, une feuille intercalaire de réduction de la friction, lors de la sous-étape d'assemblage par emboîtement des N sousensembles, l'exemplaire respectif de l'élément étant disposé de manière à s'intercaler entre le sous-ensemble correspondant et le sous-ensemble qui le succède directement.
Avec un tel élément, l'isolation et/ou l'assemblage des sous-ensembles sont optimisés.
L'élément peut être au moins l'un parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction et dans lequel chaque tôle magnétique présente au moins une première et une deuxième face, la fourniture de l'au moins un élément consistant à l'application du revêtement correspondant sur au moins l'une des faces d'une tôle magnétique.
De cette manière, l'isolation des tôles magnétiques et l'assemblage de ces dernières sont optimisés sans nécessiter une étape de placement d'une feuille intercalaire.
Entre l'étape de découpe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire et l'étape de fourniture et placement d'une bobine élémentaire, il peut en outre être prévu une étape d'application d'un revêtement isolant sur au moins une partie de surface de l'au moins un logement formé lors de la découpe.
De cette manière, on assure une bonne isolation du corps d'inducteur vis-à-vis des bobines élémentaires.
L'étape de fourniture et placement d'une bobine élémentaire dans chacun logement peut comprendre les sous-étapes suivantes :
fourniture d'un câble destiné à former ladite bobine élémentaire, bobinage du câble dans chacun desdits logements pour former la bobine élémentaire correspondante.
Lors de l'étape de découpe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire il peut être découpé une pluralité d'empreintes, le procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
découpe dans au moins l'une parmi la surface longitudinale interne et la surface longitudinale externe d'au moins une empreinte de conducteur, ladite empreinte de conducteur étant configurée pour s'étendre entre deux logements de bobine élémentaire, postérieurement à l'étape de fourniture et de placement d'une bobine élémentaire dans chacun des logements et à l'étape de découpe de de l'au moins une empreintes de conducteur, fourniture d'un conducteur respectif pour chacune des empreinte de conducteur et placement dudit conducteur dans l'empreintes de conducteur correspondante en connectant les bobines élémentaires logée dans les deux empreintes de bobine élémentaire entre lesquelles s'étend l'empreinte de conducteur correspondante.
L'inducteur magnétique fabriqué peut être un inducteur interne.
Un tel procédé permet de former un inducteur magnétique bénéficiant particulièrement de la compacité offerte par l'invention.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une pompe électromagnétique comportant une étape de fourniture d'un inducteur magnétique au moyen d'un procédé d'assemblage selon l'invention.
Un tel procédé permet de fournir une pompe électromagnétique dont l'inducteur bénéficie des avantages liés à l'invention
L'invention concerne en outre un inducteur magnétique pour une pompe électromagnétique susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'invention, l'inducteur magnétique comportant :
un corps d'inducteur tubulaire axial comportant une pluralité de tôle magnétiques, chacune des tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle, les tôles magnétiques étant assemblées par emboîtement avec le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques qui est confondu, les tôles magnétiques étant identiques à l'exception d'une ou plusieurs éventuelles empreinte , lesdites tôles magnétiques comprenant au moins une empreinte d'une bobine élémentaire découpée pour former un logement pour ladite bobine élémentaire et qui est aménagée sur une surface longitudinale du corps d'inducteur tubulaire parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe, une bobine élémentaire respective dans le ou chaque logement formé par la découpe d'empreinte du corps d'inducteur tubulaire.
Un tel inducteur présente une isolation électrique optimisée puisque lors de sa fabrication il n'y a pas eu nécessité d'une rectification qui aurait été préjudiciable à l'isolation électrique.
Ledit inducteur magnétique peut être un inducteur magnétique interne de la pompe magnétique.
Un tel inducteur bénéficie particulièrement de la compacité offerte par le procédé selon l'invention.
L'invention concerne en outre une pompe électromagnétique comportant au moins un premier inducteur magnétique selon l'invention, la pompe électromagnétique comportant préférentiellement un deuxième inducteur magnétique selon l'invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 est une figure illustrant les différentes parties d'une pompe électromagnétique comprenant un inducteur magnétique interne et un inducteur magnétique externe, les figures 2A à 2G illustrent schématiquement les différentes étapes de fabrication d'un inducteur interne selon l'invention, la figure 3A et 3B illustrent respectivement une vue en perspective du circuit de bobinage d'un inducteur magnétique selon l'invention et une vue schématique du branchement par paire de bobines élémentaires selon l'invention, la figure 4 est une vue en coupe d'un inducteur selon l'invention montrant les passages des conducteurs utilisés pour relier les bobines élémentaires, la figure 5 illustre une vue en coupe d'un assemblage d'un premier sous-ensemble de tôles magnétiques au moyen d'un cerclage.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Les figures 2A à 2G illustrent les principales étapes de fabrication d'un inducteur magnétique selon l'invention.
Dans le présent cas, l'inducteur magnétique 10 est un inducteur magnétique interne d'une pompe électromagnétique 1.
Un tel inducteur magnétique 10 comporte, de la même manière qu'un inducteur interne de l'art antérieur tel illustré sur la figure 1 :
un corps d'inducteur 10 présentant sur l'une parmi une surface externe 101A et une surface interne 101B des rainures périphériques formant des logements 102 respectifs pour des bobines élémentaires 111,112,121,122,131,132, les bobines élémentaires 111, 112,121, 122, 131, 132, des conducteurs, non figurés sur la figure IA, permettant de relier les bobines élémentaires entre elles et de les relier aux première, deuxième et troisième phases PI, P2 P3, non figurées sur la figure IA et qui seront décrits en lien avec les figures 3A et3B.
Le corps d'inducteur 10 selon l'invention présente la particularité de comporter une pluralité de tôles magnétiques 103 identiques, chacune des tôles magnétiques 103 s'étendant selon un axe principal AA et présentant une section transversale en développante de cercle. Chacune de ces tôles magnétiques 103 comporte des orifices, ou encoches, se succédant le long de l'axe principal AA. Chacun desdits orifices participe à la formation, avec les orifices correspondants des autres tôles magnétiques 103, d'un logement 102 respectif pour l'une des bobines élémentaires 111, 112, 121, 122, 131, 132.
Selon une possibilité préférée de l'invention, le corps d'inducteur 10 peut comporter au moins un élément 107 parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction, une feuille intercalaire diélectrique, une feuille intercalaire de réduction de la friction. L'élément 107 est intercalé entre deux tôles magnétiques consécutives.
On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par revêtement de réduction de la fiction, un revêtement d'un matériau présentant un coefficient de frottement avec une tôle magnétique qui est inférieur au coefficient de friction entre deux tôles magnétiques. Un tel revêtement peut être, par exemple, un revêtement comprenant un matériau céramique et/ou un polymère fluoré tel que les polytétrafluoroéthylènes (PTFE) comme ceux commercialisés par la société DUPONT sous la dénomination Teflon™.
De la même façon, une feuille intercalaire de réduction de friction est une feuille dont la composition est adaptée pour que la feuille présente un coefficient de frottement avec une tôle magnétique qui est inférieur à celui entre deux tôles magnétiques.
De manière identique, un revêtement ou une feuille intercalaire peut être qualifié de diélectrique dans le cas où ce revêtement, ou cette feuille intercalaire, présente une permittivité relative supérieure ou égale 1.
On notera bien entendu qu'un tel élément 107 peut avoir deux fonctions, celui formant ainsi, par exemple, à la fois un revêtement diélectrique et un revêtement de réduction de la friction ou encore comporter deux sous-éléments, tel qu'un revêtement diélectrique et une feuille de réduction de la friction.
Selon une possibilité préférée de l'invention, le corps d'inducteur 10 comporte :
- NxM+0 tôles magnétiques 103, N étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à 1 et M étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à 2, O étant un nombre entier naturel strictement inférieur M, NxM les tôles magnétiques étant assemblées en N sous-ensembles de M tôles magnétiques, les O tôles magnétiques restantes étant soit distribuées dans les N sous-ensembles 104, soit formant un sousensemble 104 supplémentaire,
- un exemplaire respectif dudit élément 107 pour chacun des sousensembles 104, un exemplaire dudit élément 107 étant intercalé entre deux sousensembles successifs.
Bien entendu, en fonction du nombre de tôles magnétiques 103 nécessaires pour former le corps d'inducteur 1, le nombre O peut parfaitement être nul. Selon cette possibilité, le corps d'inducteur 10 comporte alors NxM tôles magnétiques 103 et N exemplaires dudit élément 107.
De la même manière, selon une possibilité avantageuse de l'invention, M peut être égal 1, O étant alors nul et le nombre d'exemplaires de l'élément est alors égal au nombre de tôles magnétiques 103.
Ainsi, par exemple, de tels éléments peuvent être un revêtement céramique appliqué sur une partie des tôles magnétiques 103, par exemple toutes les dix tôles magnétiques.
Il est à noter que selon une possibilité similaire, l'inducteur 10 peut également comporter dans chacun des logements 102 un isolant électrique, tel qu'une feuille de mica ou un revêtement en matériau isolant électriquement. De la même façon, il est envisageable dans le cadre de l'invention qu'une ou plusieurs, voire la totalité, des logements, soient pourvues d'au moins un capteur, tel qu'un capteur de champ magnétique ou un thermomètre.
Par isolant électrique, il doit être entendu ici et dans le reste de ce document, un matériau intercalaire présentant une permittivité relative supérieure ou égale 1.
Chaque bobine élémentaire 111, 112, 121, 122, 131, 132 est constituée d'un conducteur 110, tel qu'un câble de cuivre, bobiné dans le logement 102 correspondant, ledit conducteur 110 comportant un isolant 109 pour isoler électriquement chacune des spires S de ladite bobine élémentaire 111, 112, 121, 122, 131,132 des spires S qui lui sont directement adjacentes.
Un tel inducteur 10 peut être fabriqué par la mise en œuvre d'un procédé d'assemblage comportant les étapes suivantes :
fourniture de la pluralité de tôles magnétiques 103 identiques, chacune des tôles magnétiques 103 s'étendant selon un axe principal AA et présentant une section transversale en développante de cercle, assemblage par emboîtement de la pluralité de tôles magnétiques 103 afin de former un corps d'inducteur 100 tubulaire axial, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques 103 étant confondu, comme illustré sur les figures 2A à 2C, découpe dans la surface longitudinale externe du corps d'inducteur d'une empreinte de bobine élémentaire 111, 112, 121, 122, 131, 132 correspondant chacune à un logement 102 afin de loger une bobine élémentaire 111,112,121,122,131, 132 correspondante, comme illustré sur la figure 2D, bobinage d'une bobine élémentaire 111, 112, 121, 122, 131, 132 dans chacun des logements formés lors de l'étape de découpe, ledit bobinage permettant la fourniture et le placement desdites bobines élémentaires 111, 112,121,122, 131, 132, et donc la formation de l'inducteur magnétique 10, comme illustré sur les figures 2E et 2F.
L'étape de fourniture de la pluralité de tôles magnétiques 103 peut comporter les sous-étapes suivantes :
fourniture d'une pluralité de tôles magnétiques rectangulaires identiques et non illustrée, et mise en forme de chacune des tôles magnétiques en développement de cercle identiques de manière à fournir les tôles magnétiques 103 selon l'invention, illustrées sur la figure 2A.
Dans le cas où il est fourni à l'étape de fourniture de la pluralité de tôles magnétiques 101 un nombre NxM+0 tôles magnétiques, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1, M étant un nombre entier supérieur ou égal à 2 et O étant un nombre naturel strictement inférieur à M, l'étape d'assemblage des tôles magnétiques 103 peut comporter les sous-étapes suivantes :
assemblage par emboîtement de N sous-ensembles 104 de M tôles magnétiques 103, le cercle de la développante de cercle des M tôles magnétiques 103 d'un même sous-ensemble étant confondu, les O tôles magnétiques 103 restantes étant soit réparties dans au moins une partie des N sous-ensembles, soit assemblées pour former un sous-ensemble 104 supplémentaire comme illustré sur la figure 2A, assemblage par emboîtement des N sous-ensembles et de l'éventuel sous-ensemble 104 supplémentaire afin de former un corps d'inducteur 100 tubulaire axial, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques 103 étant confondu, comme illustré sur la figure 2B.
Selon cette même possibilité et selon la possibilité où il est prévu N éléments 107 chacun sélectionné parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction, une feuille intercalaire diélectrique, une feuille intercalaire de réduction de la friction, l'étape d'assemblage des tôles magnétiques 103 peut en outre comporter avant l'étape d'assemblage par emboîtement des N sous-ensembles 104 et de l'éventuel sous-ensemble 104 supplémentaire :
fourniture d'un exemplaire respectif dudit élément 107 pour chacun des sous-ensembles 104, un exemplaire dudit élément 107 étant intercalé entre le sousensemble 104 correspondant et le sous-ensemble 104 qui le succède directement, comme illustré sur la figure 2B.
Ainsi selon cette possibilité, un exemplaire de l'élément 107 est disposé entre la première tôle magnétique 103 d'un premier sous-ensemble et la dernière tôle magnétique 103 du sous-ensemble directement adjacent. Un tel agencement peut être obtenu, par exemple, par l'application d'un revêtement céramique sur l'une des surfaces de chacun des sous-ensembles 104, ledit revêtement céramique faisant alors office à la fois de revêtement diélectrique et de revêtement de réduction de la friction.
Lors de l'assemblage des N sous-ensembles 104 et de l'éventuel sousensemble 104 supplémentaire, au moins l'un des sous-ensembles peut présenter un désalignement vis-à-vis d'au moins un autre sous-ensemble. De cette manière, il est possible de limiter l'apparition de spires de courant aux extrémités du corps d'inducteur 100. On peut noter que selon cette possibilité, les sous-ensembles 104 se succèdent préférentiellement désalignés deux à deux.
On peut noter que selon une autre possibilité de l'invention, un exemplaire de l'élément 107 peut être prévu entre chacune des tôles magnétiques 103. Selon cette possibilité, l'étape d'assemblage comporte alors une étape préalable de fourniture de l'ensemble des exemplaires de l'élément 107.
Selon une possibilité de l'invention, une fois le corps d'inducteur 100 assemblé, le procédé d'assemblage d'inducteur peut comprendre les étapes suivantes : fourniture d'une goupille et d'une gaine isolante pour la goupille, non illustrées, perçage d'un orifice radial, non illustré, conformé pour recevoir la goupille et sa gaine isolante, installation de la goupille et de sa gaine isolante électriquement dans l'orifice radial.
Cette goupille, présentant préférentiellement une longueur sensiblement égale au diamètre du corps d'inducteur, permet d'assurer la cohésion des tôles magnétiques et de limiter les risques de désalignement lors de la manipulation du corps d'inducteur 100.
L'étape de découpe peut comporter les sous-étapes suivantes : placement d'un tube de protection 401 autour du corps d'inducteur 100 tubulaire annulaire, usinage de l'ensemble corps d'inducteur 100 /tube de protection 401 afin de former dans le corps d'inducteur 100 les logements 102 pour loger les bobines élémentaires 111, 112, 121, 122, 131, 132.
Une fois les logements 102 formés, il peut être prévu, préalablement à l'étape de bobinage d'une bobine élémentaire 111, 112, 121, 122, 131, 132 dans chaque logement 102, une étape de fourniture et de disposition d'un isolant électrique 108, tel qu'une feuille de mica, dans chacune des logements 102. Lors de cette étape, il peut également être prévu une étape de mise en place de brides de contraintes 402 afin de parfaitement maintenir l'assemblage des tôles magnétiques 103 et ainsi conserver la densité optimisée.
L'étape de bobinage peut comporter, pour chacune des encoches 102, les étapes suivantes :
fourniture d'un conducteur, tel qu'un câble de cuivre, non visible sur la figure 2E, celui-ci étant entouré d'un isolant 115 application de l'isolant 115 autour du conducteur, ledit isolant 115 étant adapté pour isoler électriquement chacune des spires S de ladite bobine élémentaire 111 des spires S qui lui sont directement adjacentes, bobinage du conducteur dans le logement 102 correspondant comme illustré sur la figure 2E.
Il est à noter que dans le cadre de l'exemple d'inducteur magnétique 10 illustré sur les figures 2A à 2G, chacune des bobines élémentaires 111,112,121,122,131, 132 est constituée de 10 spires S réparties en deux colonnes de 5 spires S. Ainsi, comme montré sur la figure 2E, le conducteur est mis en forme pour sa partie destinée à être positionnée au fond du logement 102 avec une forme en S, ceci pour autoriser le passage d'une colonne à l'autre. Dans ce but, il peut également être prévu une cale de compensation dans le fond de l'encoche afin de compenser la forme en S et permettre un bon centrage des spires S des bobines élémentaires 111, 112, 121,122, 131,132 vis-à-vis de l'axe principal AA.
Une fois les bobines élémentaires 111, 112, 121, 122, 131, 132 mis en place et dans le cas où des brides de contrainte 402 ont été prévues pour maintenir l'assemblage des tôles magnétiques 103, il peut être prévu une étape de retrait des brides de contraintes 402.
Afin de connecter les bobines élémentaires 111,112, 121,122,131,132 entre elles, il peut également être prévu une étape de fourniture et mise en place de conducteurs 118 pour relier les bobines élémentaires 111, 112, 121, 122, 131, 132 entre elles. Cette mise en place de conducteurs 118 peut être réalisée en conformité avec le circuit de bobinage d'un inducteur magnétique 10 illustré sur les figures 3A et 3B, adapté pour une alimentation en triphasée comportant donc trois phases PI, P2, P3.
Selon ce circuit de bobinage, pour chacune des phases PI, P2, P3 du courant polyphasé, l'inducteur magnétique 10 comporte N paires 110i,2,..,n-i,n , 120i,2,..,ni,n, 1301,2,..,n-i,n de bobines élémentaires 111i,2,..,n-i,n , 1121,2,..,n-i,n,1211,2,..,n-i,n, 122i,2,..,n-i,n,
1311.2.. .,n-i,n,132i,2„„n-i,n de même sens d'enroulement se succédant de la première paire 110i, 120i, 130i à la Nieme paire 110N, 120N, 130N le long du corps magnétique 100, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2. Chacune des paires 110i,2,.„N-i,n , 120i,2,..,n. i,N, 130i,2,„,N.i,N comprend une première et une deuxième bobine élémentaire llli,2,..,N. i,n, H2i,2,..,n-i,n , 1211,2,..,n-i,n, 122i,2,..,n-i,n, 1311,2,..,n-i,n, 1321,2,..,N-i,n qui se succèdent le long du corps d'inducteur magnétique 101. Chaque bobine élémentaire 111i,2,..,n-i,n , H2i,2,..,ni,n , 1211,2,..,n-i,n, 1221,2,..,n-i,n, 1311,2,,.,N-i,n, 132i,2,..,n-i,n comporte deux extrémités I, O dont une extrémité I du type entrée et une extrémité O du type sortie.
Bien entendu, conformément au principe de fonctionnement d'une bobine, la différentiation entre l'extrémité d'entrée I et celle de sortie O est purement artificielle. En effet, la substitution de l'une par l'autre équivaut à une simple inversion du sens de bobinage de ladite bobine. Ainsi, les connexions qui sont décrites ci-dessus sont valables quel que soit le choix entre l'entrée I et la sortie O, dans la mesure où ladite convention est identique à l'ensemble des bobines élémentaires 111i,2,..,n-i,n, H2i,2,..,n-i,n ,
1211.2.. .,n-i,n, 1221,2,..,n-i,n, 1311,2,..,N-i,n, 132i,2,..,n-i,n de l'inducteur magnétique 100.
Les paires 110i,2,..,n-i,n > 120i,2,..,n-i,n > 130i,2,..,n-i,n de bobines élémentaires 111i,2,..,n-i,n , 112i,2,..,n-i,n , 121i,2,..,n-i,n, 122i,2,..,n-i,n, 131i,2,..,n-i,n, 132i,2,..,n-i,n sont réparties le long du corps d'inducteur magnétique 100 de manière à fournir une alternance de phase PI, P2, P3 et fournir un champ magnétique glissant le long du corps d'inducteur magnétique 100.
ci-dessous est décrit la connexion entre les bobines élémentaires ..,n-i,n , 1121,2,..,n-i,n , 1211,2,..,n-i,n, 122i,2,..,n-i,n, 1311,2,,.,N-i,n, 1321,2,..,N-i,n associées a une même phase parmi la première, la deuxième et la troisième phase PI, P2, P3.
Ainsi, pour une phase donnée PI, P2, P3, la première et la deuxième bobine élémentaire llli, 112i, 121i, 122i, 131i, 132i de la première paire 110i, 120i, 130i sont respectivement reliées à l'une parmi l'entrée en courant et la sortie en courant de ladite phase PI, P2, P3 et à l'autre parmi l'entrée en courant et la sortie en courant de ladite phase PI, P2, P3. Ainsi, comme on peut voir sur la figure 3B, pour la première et la troisième phase PI, P3, la première bobine élémentaire llli, 1311 présente son entrée I reliée à l'entrée en courant de ladite phase PI, P3 tandis que la deuxième bobine élémentaire 112i, 1321 présente sa sortie O reliée à la sortie en courant de ladite phase PI, P3. Pour la deuxième phase P2, la première bobine élémentaire 121i présente son entrée I reliée à la sortie en courant de ladite phase P2 tandis que la deuxième bobine élémentaire 122i présente sa sortie O reliée à l'entrée en courant de ladite phase P2.
Pour cette même phase donnée PI, P2, P3, et pour chacune de la première à la N-lieme paire 110i,2,..,n-i, 120i,2„.,n-i, 130i,2,..,n-i associées à ladite phase PI, P2, P3, la première bobine élémentaire 111i,2„„n-i, 121i,2,..,n-i, 131i,2,..,n-i présente l'une de ses extrémités I, O reliée à l'extrémité du même type de la première bobine élémentaire
1111.2.. .,n-i, 121i,2,„,n-i, 1311,2,„,n-i qui la succède directement le long du corps d'inducteur magnétique 101. De la même façon, pour chacune de la deuxième à Nieme paire 1102,..,ni,n, 1202,..,n i,n, 1302,..,n i,n associées à ladite phase PI, P2, P3, la deuxième bobine élémentaire 1122,..,n-i,n, 1222,.„n-i,n, 1322,..,n-i,n présente l'une de ses extrémités I, O reliée à l'extrémité du même type de la deuxième bobine élémentaire 1122,..,n-i,n, 1222,.„n-i,n,
1322.. .,n-i,n qui la précède directement.
Ainsi, comme on peut voir sur la figure 3B, pour l'ensemble des phases PI, P2, P3, la première bobine élémentaire 111, 121i, 1311 de la première paire 110i, 120i, 130i présente sa sortie O reliée à la sortie O de la première bobine élémentaire 1112, 1212, 1312 de la deuxième paire 1102, 1202, 1302. Cette même première bobine élémentaire 1112, 1212, 1312 de la deuxième paire 1112, 1212, 1312 présente en retour son entrée I reliée à l'entrée I de la première bobine élémentaire troisième paire, non référencée. Pour ces mêmes phases PI, P2, P3, la deuxième bobine élémentaire 112N, 122n, 132n de la dernière paire 110N, 120N, 130N présente son entrée I reliée à l'entrée Ide la deuxième bobine élémentaire 112N_i, 122N_i, 132N_i de l'avant dernière paire 110N_i,
120n_i, 130n_i. Cette même deuxième bobine élémentaire 112 N_i, 122n_i, 132n_i de ladite phase PI, P2, P3 présente sa sortie O reliée à la sortie O de la deuxième bobine, non référencée, de la paire N-2, non référencée.
Pour chacune de la première à la troisième phases PI, P2, P3, les première et deuxième bobines élémentaires 111N, 112N, 121N, 122N, 131N, 132N de la Nième paire 110N, 120N, 130N sont connectées en série. Ainsi la première bobine élémentaire 111N, 121N, 131N de la dernière paire 110N, 120N, 130N présente son entrée I reliée à la sortie O de la deuxième bobine élémentaire de 112N, 122N, 132N cette même dernière paire 110N, 120N, 130N.
On notera que les connexions entre les bobines élémentaires sont fournies, comme illustré sur les figure 3A et 3B, au moyen des conducteurs 118 droits, en ce qui concerne les bobines élémentaires 111i,2,..,n-i, 112i,2„„n-i, 121i,2,.„n-i, 122i,2„„n-i, 131i,2,..,n-i, 132i 2 n_i de la première à la N-l paire 110i2120i2130i2,..,n-i θΐ Ιθ connexion entre les bobines élémentaires 111n-i, 112N-i, 121n_i, 122n_i, 131n_i, 132n_i de la N-l paire 110N_i, 120n_i, 130n_i et les bobines élémentaires 111N, 112N, 121N, 122N, 131n, 132n de la dernière paire 110N, 120N, 130N, et de conducteurs d'extrémité 119 en forme de U ou de W pour la connexion entre les bobines élémentaires de la dernière paire 110n, 120n, 130n.
Dans le cadre d'une telle étape de fourniture et de mise en place de conducteur, le procédé d'assemblage peut comporter, comme illustré sur la figure 4, une étape de découpe d'une partie des tôles magnétiques 103 afin de former des espaces 117 pour loger les conducteurs. De telles découpes peuvent se faire en découpant une portion longitudinale d'extrémité extérieure, c'est-à-dire l'extrémité distante de l'axe principal AA, d'une à plusieurs tôles magnétiques 103. De cette manière, il est possible de loger un conducteur 118 dans l'espace libéré par une telle découpe. Cette étape de découpe d'une partie des tôles magnétiques 103 peut être mise en œuvre, par exemple, lors de l'étape de découpe des logements 102 pour les bobines élémentaires 111, 112, 121, 122, 131, 132.
Selon une telle possibilité de placement des conducteurs 118 au moyen de découpes de portions longitudinale d'extrémité extérieure de certaines des tôles magnétiques 103, pour chacun des conducteurs 118, au moins l'un parmi ledit conducteur 118 et l'espace 117 correspondant libéré par la découpe de portions longitudinale d'extrémité extérieure de certaines des tôles magnétiques 103, comporte un isolant afin d'isoler ledit conducteur du corps d'inducteur 100.
L'inducteur 10 ainsi formé, qu'il soit un inducteur interne 10 ou un inducteur externe 20, peut ensuite être fourni dans le cadre d'un procédé de fabrication d'une pompe électromagnétique 1.
Ainsi le procédé de fabrication d'une pompe électromagnétique comportant un tel inducteur magnétique comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un inducteur magnétique interne 10 et d'un inducteur magnétique externe 20, au moins l'un parmi l'inducteur magnétique interne 10 et l'inducteur magnétique externe 20, préférentiellement les deux, est obtenu à partir d'un procédé d'assemblage d'inducteur magnétique 10 selon l'invention, fourniture d'un tube de protection interne 310 et d'un tube de protection externe 330, insertion de l'inducteur magnétique interne 100 dans le tube de protection interne 310, et insertion du tube de protection externe 330 dans l'ouverture centrale de l'inducteur magnétique externe 200, assemblage de l'ensemble tube de protection interne 310/ inducteur magnétique interne 100 avec l'ensemble tube de protection externe 330/ inducteur magnétique externe 200 de manière à former dans l'espace délimité entre le tube de protection interne et le tube de protection externe du canal 320.
On peut noter qu'en variante, et selon une possibilité illustrée sur la figure 5, l'étape d'assemblage peut consister à assembler une première et une deuxième moitiés de tôle magnétique au moyen d'un tube d'assemblage 410 respectif faisant office de calibre et séparément l'un de l'autre. L'un des deux sous-ensembles 104 ainsi formé est ensuite extrait de son tube d'assemblage 410 et est assemblé à l'autre sous-ensemble 104 par une introduction dans le tube d'assemblage 410 dudit autre sous-ensemble 104. Afin de faciliter l'assemblage, cette extraction et cette introduction peuvent être concomitantes par un alignement des deux tubes d'assemblage 410. On peut noter que le tube d'assemblage dudit autre sous-ensemble peut également faire office de tube de protection 401.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé d'assemblage d’un inducteur magnétique (10) pour une pompe électromagnétique (1) comprenant les étapes suivantes :
    fourniture d'une pluralité de tôles magnétiques (103) identiques, chacune des tôles magnétiques (103) s'étendant selon un axe principal (AA) et présentant une section transversale en développante de cercle, assemblage par emboîtement de la pluralité de tôles magnétiques (103) afin de former un corps d'inducteur (100) tubuiaire axiai, ie cercie de la développante de cercle des tôles magnétiques (103) étant confondu, découpe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire dans une surface longitudinale du corps d'inducteur (100) tubulaire sélectionnée parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe ceci afin de former au moins un logement (102) pour une bobine élémentaire (111,112,121,122,131,132), fourniture et placement d'une bobine élémentaire (111, 112, 121, 122,131,132,) dans chaque logement (102) formé lors de l'étape de découpe ceci afin de former l'inducteur magnétique (10).
  2. 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1 comprenant en outre, entre l'étape de fourniture de la pluralité de tôles magnétiques (103) et l'étape d'assemblage, une étape de fourniture d'au moins un élément parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction, une feuille intercalaire diélectrique, une feuille intercalaire de réduction de la friction, dans lequel lors de l'étape d'assemblage ledit élément est disposé de manière à s'intercaler entre au moins deux tôles magnétiques.
  3. 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 2, dans lequel lors de l'étape de fourniture de tôles magnétiques, il est fourni un nombre NxM tôles magnétiques, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 et M étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, dans lequel lors de la fourniture de l'au moins un élément, il est fourni N exemplaire dudit élément, un exemplaire dudit élément étant intercalé entre deux tôles magnétiques consécutives toutes les M tôles magnétiques.
  4. 4. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel lors de l'étape de fourniture de tôles magnétiques, il est fourni un nombre NxM+0 tôles magnétiques, N étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à 1 et M étant un nombre entier naturel supérieur 2, O étant un nombre entier naturel strictement inférieur à M, dans lequel l'étape d'assemblage comporte les sous-étapes suivantes : assemblage par emboîtement de N sous-ensembles de M tôles magnétiques, le cercle de la développante de cercle des M tôles magnétiques d'un même sous-ensemble étant confondu, les O tôles magnétiques restante étant soit réparties dans au moins une partie des N sous-ensembles, soit assemblées sous la forme d'un sousensemble supplémentaire, assemblage par emboîtement des N sous-ensembles et de l'éventuel sous-ensemble supplémentaire afin de former un corps d'inducteur (100) tubulaire, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques étant confondu.
  5. 5. Procédé d'assemblage selon la revendication 4, dans lequel, lors de l'assemblage par emboîtement des N sous-ensembles (104) afin de former un corps d'inducteur (100) tubulaire, au moins deux sous-ensembles (104) présentent un désalignement, les sous-ensembles (104) se succédant préférentiellement désalignés deux à deux.
  6. 6. Procédé d'assemblage selon la revendication 4 comprenant en outre, entre l'étape de fourniture de la pluralité de tôles magnétiques (103) et l'étape d'assemblage, une étape de fourniture d'un exemplaire respectif pour chaque sous ensemble (104) de l'élément (107) parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction, une feuille intercalaire diélectrique, une feuille intercalaire de réduction de la friction, dans lequel lors de la sous-étape d'assemblage par emboîtement des N sous-ensembles (104), l'exemplaire respectif de l'élément (107) est disposé de manière à s'intercaler entre le sous-ensemble (104) correspondant et le sous-ensemble (104) qui le succède directement.
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel l'élément (107) est au moins l'un parmi un revêtement diélectrique, un revêtement de réduction de la friction et dans lequel chaque tôle magnétique (103) présente au moins une première et une deuxième face, la fourniture de l'au moins un élément (107) consistant à l'application du revêtement correspondant sur au moins l'une des faces d'une tôle magnétique (103).
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel entre l'étape de découpe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire (111,112) et l'étape de fourniture et placement d'une bobine élémentaire (111, 112), il est en outre prévu une étape d'application d'un revêtement isolant sur au moins une partie de surface de l'au moins un logement (102) formé lors de la découpe.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel l'étape de fourniture et placement d'une bobine élémentaire (111, 112) dans chacun logement (102) comprend les sous-étapes suivantes :
    fourniture d'un câble destiné à former ladite bobine élémentaire (111,112), bobinage du câble dans chacun desdits logements (102) pour former la bobine élémentaire (111,112) correspondante.
  10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel lors de l'étape de découpe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire (111,112) il est découpé une pluralité d'empreintes, le procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
    5 - découpe dans au moins l'une parmi la surface longitudinale interne et la surface longitudinale externe d'au moins une empreinte de conducteur, ladite empreinte de conducteur étant configurée pour s'étendre entre deux logements (102) de bobine élémentaire (111,112), postérieurement à l'étape de fourniture et de placement d'une
    10 bobine élémentaire (111, 112) dans chacun des logements (102) et à l'étape de découpe de de l'au moins une empreintes de conducteur, fourniture d'un conducteur respectif pour chacune des empreinte de conducteur et placement dudit conducteur dans l'empreintes de conducteur correspondante en connectant les bobines élémentaires logée dans les deux empreintes de bobine élémentaire entre lesquelles s'étend l'empreinte de conducteur
    15 correspondante.
  11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'inducteur magnétique (10) fabriqué est un inducteur interne.
    20
  12. 12. Procédé de fabrication d'une pompe électromagnétique (1), comportant une étape de fourniture d'un inducteur magnétique (10) au moyen d'un procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
  13. 13. Inducteur magnétique (10) pour une pompe électromagnétique (1)
    25 susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
    11, l'inducteur magnétique comportant :
    un corps d'inducteur (100) tubulaire axial comportant une pluralité de tôle magnétiques (103), chacune des tôles magnétiques (103) s'étendant selon un axe principal (AA) et présentant une section transversale en développante de cercle, les tôles 30 magnétiques (103) étant assemblées par emboîtement avec le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques (103) qui est confondu, les tôles magnétiques (103) étant identiques à l'exception d'une ou plusieurs éventuelles empreinte , lesdites tôles magnétiques (103) comprenant au moins une empreinte d'une bobine élémentaire découpée pour former un logement (107) pour ladite bobine élémentaire et qui est 5 aménagée sur une surface longitudinale du corps d'inducteur (100) tubulaire parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe, une bobine élémentaire respective dans le ou chaque logement formé par la découpe d'empreinte du corps d'inducteur (100) tubulaire.
    10
  14. 14. Inducteur magnétique (10) selon la revendication 13, dans lequel ledit inducteur magnétique (10) est un inducteur magnétique interne de la pompe magnétique (1).
  15. 15. Pompe électromagnétique (1) comportant au moins un premier 15 inducteur magnétique (10) selon la revendication 13 ou 14, la pompe électromagnétique comportant préférentiellement un deuxième inducteur magnétique.
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