WO2019097193A1 - Inducteur magnétique, pompe électromagnétique comportant un tel inducteur magnétique et procédé de fabrication d'un inducteur magnétique - Google Patents

Inducteur magnétique, pompe électromagnétique comportant un tel inducteur magnétique et procédé de fabrication d'un inducteur magnétique Download PDF

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WO2019097193A1
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magnetic
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pair
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Sylvain VITRY
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Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
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    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils

Definitions

  • MAGNETIC INDUCTOR ELECTROMAGNETIC PUMP COMPRISING SUCH A MAGNETIC INDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING AN INDUCTOR
  • the invention relates to the field of annular electromagnetic pumps and the magnetic inductors that equip them.
  • the invention relates to a magnetic inductor, an electromagnetic pump comprising such a magnetic inductor and a method of manufacturing such a magnetic inductor.
  • Such an electromagnetic pump 1 thus comprises, as illustrated in FIG. 1A and starting from a central axis 301 of the electromagnetic pump 1:
  • the internal magnetic inductor 100 including a first plurality of elementary coils 111, 121, 131,
  • the external magnetic inductor 200 including a second plurality of elementary coils 211, 221, 231.
  • the elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231 follow one another along the central axis 301. of the electromagnetic pump 1.
  • the elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231 of the internal and external magnetic inductors 100, 200 are fed with a polyphase current.
  • Figure IA a three-phase current, with a suitable connection diagram. It can thus be seen in FIG.
  • Such a connection and such an alternation of the winding direction of the elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231 make the mounting of the magnetic inductors 100, 200 relatively complex. This is particularly the case for the internal magnetic inductor 100 for which the connection of the elementary coils 111, 121, 131 is made in a central cavity of the magnetic body 101 of the internal magnetic inductor 100, as described in the document EP 0606972.
  • the magnetic inductor 100, 200 comprises N pairs of elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231 which succeed one another in the first pair to Nth pair along the magnetic inductor body 101, 201 each of the pairs of elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231 comprising a first and a second elementary coil 111, 121, 131, 211, 221, 231 which succeed one another along the inductor body 101, 201, each elementary coil 111, 121, 131, 211, 221, 231 having two ends, one of which is an end of the input type and the other of which is an end of the output type.
  • FIGS. 2 and 3 diagrammatically illustrate the types of connection currently used in magnetic inductors having such a pair configuration 110I, 2, .., NI, N, 120I, 2, .., NI, N, 130I, 2, .., NI, N of elementary coils 111I, 2, .., NI, N, 112I, 2, .., N, N, 121I, 2, .., N, N, 122I, 2, .., N, N, 131I, 2, .., N, N, 132I, 2, .., N, N ⁇
  • FIGS. 2, 3 also illustrate the direction of winding by means of an arrow and the inputs and outputs 1.0 of each of the elementary coils 111I, 2, .., NI, N, 112I, 2, .., NI ,NOT,
  • Figure 2 illustrates a connection of the elementary coils called "direct series".
  • P1, P2, P3 the phases P1, P2, P3:
  • N1, N, 121I, 2, .., N1, N, 122I, 2, .., N1, N, 131I, 2, .., N1, N, 132I, 2, N, N is alternating in pairs 110I, 2, .., N-I, N, 120I, 2, .., N, N, 130I, 2, .., N, N, along the central axis 301,
  • NI, N, 131I, 2, .., NI, N, 132I, 2, .., NI, N are connected in series along the central axis 301 this as well for the elementary coils 111I , 2, .., N, N, 112I, 2, .., N, N, 121I, 2, .., N, N, 122I, 2, .., N-I, N, 131I, 2 ,. ., NI, N, 132I, 2, .., NI, N of the same pair as for two elementary coils
  • NI, N, 122I, 2, .., NI, N, 132I, 2, .., NI, N are respectively connected to a current input and a current output of said phase PI, P2 , P3.
  • a first type of conductor 113 connecting in series the elementary coils 111I, 2, .., NI, N, 112I, 2, .., NI, N, 121I, 2, .., NI, N, 122I, 2 ,. ., N, N, 131I, 2, .., N, N, 132I, 2, .., N, N of the same pair 110I, 2, .., NI, N, 120I, 2, .., NI, N, 130I, 2, .., NI, N,
  • a second type of conductor 114 connecting the second elementary coil 112I, 2, .., NI, 122I, 2, .., NI, 132I, 2, .., NI, of a pair 110I, 2, .., NI , 120I, 2, .., NI, 130I, 2, .., NI, with the first elementary coil 111 2 , .., N1, N, 121 2 , .., N1, N, 132 2 , .., N1, N of the pair 110 2 , .., N-I, N, 120 2 , .., NI, N, 130 2, .., Ni, N which succeeds directly along the magnetic inductor body 101,
  • a third type of conductor 115 connecting the second elementary coil 112N, 122N, 132N of the last pair 110N, 120N, 130N with the output of said phase PI, P2, P3.
  • Figure 3 illustrates a connection of the elementary coils 111I, 2 , .., N-I, N, 112I, 2 , .., NI, N, 121I, 2 , .., NI, N, 122I, 2 ,. NI, N, 131I, 2 ,. NI, N, 132I, 2 , .., NI, N said "per pair of coils".
  • P1, P2, P3 for each of the phases P1, P2, P3:
  • the elementary coils 111i, 2, .., NI, 112I, 2, .., NI, 121I, 2, .., NI, 122I, 2,. NI, 131I, 2 ,. NI, 132I, 2 , .., NI have one of their two ends I, O connected to the end of the same type of the elementary coils 111 2 , .., NI, N, 112 2 , .., NI, N, 121 2 , .., NI, N, 122 2 ,. NI, N, 131 2 ,. NI, N, 132 2 , .., NI, N of the succeeding pair along the central axis 301,
  • NI, N ISS elementary coils 111 2 , .., NI, N, 112 2 , .., NI, N, 121 2 , .., NI, N, 122 2 , .., NI , N, 131 2 , .., N- I, N, 1322, .., N1, N have one of their two ends I, 0 connected to the end of the same type of the elementary coils 111I, 2 , .., NI, 112I, 2 , .., NI, 121I, 2 , .., NI, 122I, 2 , .., NI, 131I, 2 , .., NI,
  • a first type of conductor 116 connecting together the elementary coils 111I, 2 , .., NI, N, 112I, 2 , .., NI, N, 121I, 2 , .., NI, N, 122I ⁇ 2 ,. NI, N, 131I ⁇ 2 ,. N1, N, 132I, 2 , .., N1, N of two subsequent pairs 110I, 2 , .., N1, N, 120I, 2 , .., N1, N, 130I, 2 , .., N, N .
  • a second type of conductor 117 connecting the second elementary coil 112N, 122N, 132N of the last pair 110N, 120N, 130N with the output of said phase PI, P2, P3.
  • connection "in direct series” requires alternating the direction of winding of the elementary coils 111I, 2 , .., NI, N, 112I, 2 , .., NI, N, 121I, 2 , .. , N, N, 122I, 2 , .., N-I, N, 131I, 2 , .., N, N, 132I, 2 , .., NI, N, the risks of reversal in the direction of winding when mounting the magnetic inductor 100 are very important.
  • a magnetic inductor having this type of connection is particularly sensitive to the effects thermal expansion of the elementary coils, the conductors 104 of the first type have in fact a size poorly adapted to support such expansion.
  • conductors 116 of the first type connecting two subsequent pairs 110I, 2, .., NI, N, 120I, 2, .., N-I, N, 130I, 2, .., NI, N to 1 the other must have connectors sized to allow connection to the two elementary coils 111I, 2 , .., NI, N, 112I, 2, .., NI, N, 121I, 2, .., NI, N,
  • NI, N, 131I, 2, .., N1, N, 132I, 2, .., NI, N each constituting the pairs 110I, 2, .., NI, N, 120I, 2 ,. N, I, N, 130I, 2, .., N, N.
  • dimensioning of the connectors is not adapted to withstand the effects of thermal expansion.
  • the magnetic inductors have a low resistance to the thermal expansion of the elementary coils and are therefore not compatible with high power. It should be noted that this remark is all the more true for internal magnetic inductors which have a small heat exchange surface, their outer surface being coated with the internal protection tube.
  • the invention aims to remedy this problem and thus aims to provide a magnetic inductor having a better tolerance to the thermal expansion of the elementary coils.
  • the invention relates for this purpose to a magnetic inductor for an electromagnetic pump, the magnetic inductor being intended to be powered by means of a polyphase current comprising several phases,
  • the magnetic inductor comprising:
  • N pairs of elementary coils of the same winding direction succeeding each other from the first pair to N iètne p aj re
  • pairs of elementary coils are distributed along the inductor body so as to provide phase alternation and provide a magnetic field sliding along the inductor body
  • pairs of elementary coils are distributed along the inductor body so as to provide phase alternation and provide a magnetic field sliding along the inductor body.
  • the first and second elementary coils of the first pair are intended to be respectively connected to one of a current input and a current output of said phase and to the other of the current input and the current output. current of said phase;
  • one end of the first elementary coil has one of its ends connected to the end of the same type of the first coil which follows directly along the stator;
  • one end of the second elementary coil has one of its ends connected to the end of the same type of the second elementary coil which directly precedes it along the magnetic inductor body; ;
  • the first and second elementary coils are connected in series.
  • the connections between elementary coils of the same phase are made between coils of the same type of two consecutive pairs, with the exception of the last pair, the first and the second coils of the same pair. are not connected to each other.
  • the conductors used to connect the elementary coils have a dimensioning equivalent to the distance between two consecutive pairs which is sufficient to absorb the thermal expansions of the elementary coils.
  • each elementary coil is connected to an elementary coil of the previous pair and an elementary coil of the subsequent pair.
  • the magnetic inductor body may comprise a delimiting surface intended to face a channel of the electromagnetic pump, the magnetic inductor body having on its delimiting surface a plurality of transverse grooves which follow each other along the body of the magnetic field. magnetic inductor and in which are housed the elementary coils.
  • Each of the elementary coils connected to another elementary coil is connected by means of a respective electrical conductor which extends along the delimiting surface.
  • the conductors do not have to be housed inside the inductor body and they participate fully in the mechanical cohesion of the inductor.
  • the magnetic inductor body may further comprise on its surface longitudinal grooves in which are housed the electrical conductors.
  • the magnetic inductor body may comprise a plurality of magnetic laminations extending along a main axis and having a circular involute cross-section, the magnetic laminations being nested with their circle of the involute circle in the form of a tube extending longitudinally along the main axis, said tube forming the magnetic inductor body.
  • the magnetic inductor may be an internal magnetic inductor for delimiting with a protective tube an inner wall of a channel of the electromagnetic pump.
  • Such a magnetic inductor particularly benefits from the advantages of the invention and in particular from the possibility offered by the invention with regard to the compactness and the possibility of placing the conductors along the delimiting surface.
  • the magnetic inductor may be an external magnetic inductor for delimiting with a protective tube an outer wall of a channel of the electromagnetic pump.
  • the invention also relates to an electromagnetic pump comprising at least a first magnetic inductor according to the invention.
  • the invention also relates to an electromagnetic pump comprising at least one second magnetic inductor according to the invention.
  • the electromagnetic pump may also comprise a first and a second inductor according to the invention.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a magnetic inductor for an electromagnetic pump, the magnetic inductor being intended to be fed by means of a polyphase current comprising a plurality of phases, the method being characterized in that it comprises the following steps:
  • each of the pairs comprising a first and a second elementary coil which succeed one another along the inductor body, each elementary coil having two ends, one of which is an end of the input type and the other of which is an end of the output type, with, for each of the phases:
  • the first and second elementary coils of the first pair are intended to be respectively connected to one of the current input and the current output of said phase and to the other of the current input and the output in current of said phase;
  • the first elementary coil has one of its ends connected to the end of the same type of the first elementary coil which follows directly along the stator;
  • the second elementary coil has one of its ends connected to the end of the same type of the second elementary coil which directly precedes it along the magnetic inductor body;
  • the first and second elementary coils are connected in series.
  • the magnetic inductor body may comprise a plurality of magnetic laminations extending along a main axis and having an involute cross-section
  • the step of providing the magnetic inductor body comprises the following sub-steps: supplying the plurality of identical magnetic sheets, each of the magnetic sheets extending along a main axis and having an involute cross section,
  • Such a method can easily provide an inductor according to the invention since it is necessary to employ only one type of magnetic sheets.
  • the step of supplying the magnetic inductor body may further comprise the following substep:
  • provision and connection supply and connection step comprising the following substeps:
  • FIGS. 1A and 1B are respectively a figure illustrating the different parts of an electromagnetic pump comprising an internal magnetic inductor and an external magnetic inductor and a figure illustrating the pair supply of elementary coils with three-phase current
  • FIG. 2 schematically illustrates a pair connection of the "direct series” type of the elementary coils of a magnetic inductor powered by three-phase
  • FIG. 3 schematically illustrates a pair-wise connection of the "pair of coils" type of the elementary coils of a magnetic inductor powered by three-phase
  • FIGS. 4A, 4B and 4C respectively illustrate a perspective view of the winding circuit of a magnetic inductor according to the invention, a schematic view of the pairwise branching of the elementary coils according to the invention, and a perspective view of the internal magnetic inductor according to the invention,
  • FIGS. 5A and 5B respectively show a schematic sectional view of an elementary coil fitted to the magnetic inductor illustrated in FIG. 4C and a perspective view of an elementary coil
  • FIG. 6 illustrates a sectional view of an internal magnetic inductor according to a second embodiment of the invention in which the magnetic inductor comprises an inductor body in involute of a circle.
  • FIG. 1A already described in connection with the prior art, illustrates an electromagnetic pump comprising two magnetic inductors 100, 200, one internal, the other external.
  • an electromagnetic pump 1 comprises, starting from a central axis 301 of the electromagnetic pump 1:
  • the internal magnetic inductor 100 including a first plurality of elementary coils 111 ,
  • the external magnetic inductor 200 including a second plurality of elementary coils 211.
  • Each magnetic inductor 100, 200 comprises:
  • the magnetic inductor body 101, 201 has a tubular shape centered around a central axis 301 of said magnetic inductor 100, 200.
  • the magnetic inductor body 101 has a plurality of transverse grooves 102, 202 which follow one another along the inductor body, each of the transverse grooves 102, 202 housing a corresponding elementary coil 111, 211.
  • the magnetic inductor body 101, 202 comprises a plurality of radial magnetic sheets, not shown, assembled together.
  • the electromagnetic pump 1 comprises at least one magnetic inductor 100, 200 among the internal magnetic inductor 100 and the external magnetic inductor 200, preferably both, having a connection of elementary coils 111, 211 according to the invention.
  • a connection according to the invention is particularly advantageous for an internal magnetic inductor 100 according to the invention, this in particular because of the possibility that it offers to make the connection between the elementary coils 111 on the outer surface of the body of the invention.
  • magnetic inductor 101 and not inside the magnetic inductor body 101 as is the case for the prior art.
  • only the connection of an internal magnetic inductor 100 is described in detail.
  • one skilled in the art is perfectly able to apply this teaching described for an internal magnetic inductor 100 for an external magnetic inductor 200 without having to demonstrate any inventive step.
  • the magnetic inductor 100 comprises N pairs 110I, 2,..., N-I, N, 120I, 2, .., N1, N, 130I, 2, .., NI, N of elementary coils 111I, 2, .., NI, N, 112I, 2, .., NI, N, 121I, 2, .., NI ,NOT,
  • NI, N, 120I, 2, .., NI, N, 130I, 2, .., NI, N comprises a first and a second elementary coil 111I, 2, .., NI, N, 112I , 2, .., N, N, 121I, 2, .., N, N, 122I, 2, .., N, N, 131I, 2, .., N, N, 132I, 2, .., NI, N which follow each other along the magnetic inductor body 101.
  • Each elementary coil 111I, 2, .., NI, N, 112I , 2, .., N, N, 121I, 2, .., N, N, 122I, 2, .., N, N, 131I, 2, .., N, N, 132I, 2, .., NI, N which follow each other along the magnetic inductor body 101.
  • Ni, N, 112I, 2, .., N1, N, 121I, 2, .., N1, N, 122I, 2, .., N1, N, 131I, 2, .., NI , N, 132I, 2, .., NI, N has two ends I, O including an end I of the input type and an end O of the output type.
  • N1, N, 112I, 2, .., N1, N, 121I, 2, .., N1, N, 122I, 2, .., N1, N, 131I, 2, .., NI , N, 132I, 2, .., NI, N are distributed along the magnetic inductor body 101 so as to provide a phase alternation PI, P2, P3 and provide a magnetic field sliding along the inductor body magnetic 101. If below is described the connection between the elementary coils
  • the first and second elementary coils 111i, 112i, 121i, 122i, 131i , 132i of the first pair 110i, 120i, 130i are respectively connected to one of the input current and the current output of said phase PI, P2, P3 and to the other of the current input and the current output of said phase PI, P2, P3.
  • the first elementary coil 111i, 131i has its input I connected to the current input of said phase PI, P3 while the second elementary coil 112i, 132i has its output connected to the current output of said phase PI, P3.
  • the first elementary coil 121i has its input I connected to the current output of said phase P2 while the second elementary coil 122i has its output connected to the current input of said phase P2.
  • the first elementary coil 111I, 2, .., NI, 121I, 2, .., NI, 131I, 2, .., NI has one of its ends I, O connected to the end of the same type of the first elemental coil
  • N1, N, 1222, .., N1, N, 1322, .., N1, N has one of its ends I, O connected to the end of the same type of the second elementary coil 1122 , .., N1, N, 1222, .., N1, N, 1322, .., N1, N which precede it directly along the magnetic inductor body 101.
  • the first elementary coil 111, 121i, 131i of the first pair 110i, 120i, 130i has its output O connected to the output O of the first elementary coil III2, 121 2 , 131 2 of the second pair IIO2, 120 2 , 130 2 .
  • This same first elementary coil III2, 121 2 , 131 2 of the second pair III2, 121 2 , 131 2 presents in return its input I connected to the input I of the first elementary coil third pair, not referenced.
  • the second elementary coil 112N, 122N, 132N of the last pair 110N, 120N, 130N has its input I connected to the input I of the second elementary coil 112N-I, 122N-I, 132N- I of the penultimate pair IION-I, 120N-I, 130N-I.
  • This same second elementary coil 112 NI, 122N-I, 132N-I of said phase P1, P2, P3 has its output O connected to the output O of the second, unreferenced, coil of the pair N-2, not referenced.
  • the first and second elementary coils 111N, 112N, 121N, 122N, 131N, 132N of the Nth pair 110N, 120N, 130N are connected in series.
  • the first elementary coil 111N, 121N, 131N of the last pair 110N, 120N, 130N has its input I connected to the output O of the second elementary coil of 112N, 122N, 132N this same last pair 110N, 120N, 130N.
  • connection between the elementary coils 111I, 2,..., NI, N, 112I ; 2, .., NI, N, 121I ; 2, .., NI, N, 122I ; 2, .., NI, N, 131I, 2, .., N-I, N, 132I, 2, .., NI, N is provided by means of a first and a second type of conductors 118, 119.
  • the first type of conductor 118 makes it possible to connect the elementary coils of two pairs succeeding one another, for example the outputs of the first elementary coils III1, III2, 121I, 121 2 , 131I, 131 2 of the first and the second pair 110I, IIO2. 120i, 120 2 , 130 A , 130 2 .
  • This first type of conductor 118 may be, as illustrated in Figure 4B in the form of a straight conductive bar.
  • This first type of conductor 118 extends over a length corresponding to the distance between two elementary coils 111I, 2, .., NI, N, 112I, 2, .., NI, N, 121I, 2, .., NI , N, 122I, 2, .., N, N, 131I, 2, .., N, N,
  • N-I, N of two pairs 110I, 2, .., N-I, N, 120I, 2, .., N-I, N, 130i, 2, .., N-1, N, succeeding each other.
  • Such a length of a conductor 118 of the first type makes it possible to obtain a good tolerance to the thermal expansion of the elementary coils 111I, 2,..., NI, N, 112I, 2,..., NI, N, 121I, 2 .. OR, N,
  • the second type of conductor 119 makes it possible to connect in series the first and second elementary coils 111N, 112N, 121N, 122N, 131N, 132N of the last pair 110 N , 120 N , 130 N.
  • the second type of conductor 119 has, as illustrated in FIGS. 4A and 4C:
  • the second type of conductor 119 may extend along the outer perimeter of the magnetic inductor body 101 without interfering with each other.
  • FIG. 4C illustrates the arrangement of the elementary coils res111, 2, .., N-i, N,
  • N-I, N, 131I, 2, .., N-I, N, 132I, 2, .., N-I, N is disposed in a corresponding lateral groove 102 of the magnetic inductor body 101.
  • FIG. 5A is a close schematic sectional view showing the installation of an elementary coil 111 disposed in a lateral groove
  • the elementary coil 111 consists of 10 turns S distributed in two columns of 5 turns S.
  • the turns of the first column are connected to the turns S of the second column by the innermost turn D the innermost, that is to say the one closest to the central axis 301 of the magnetic inductor body 101.
  • It is provided, in order to isolate the turns S relative to each other. the others a dielectric coating the conductive material constituting each turns S. It can also be provided on the walls of the lateral groove 102 a layer additional dielectric to electrically isolate the elementary coil 111 from the magnetic inductor body 101.
  • the two outer turns S that is to say the furthest away from the central axis 301 of the body magnetic inductor 101, the elementary coil 111 has the input and output ends I, O, these input and output ayan was artificially placed on the same plane to make them both appear.
  • each of the elementary coils are disposed at an angle ⁇ of 100 relative to each other.
  • angle ⁇ between the inlet and outlet ends I, O may be less than 90 ° C. and preferably between 50 ° and 70 °, this same angle a being advantageously substantially equal to 60 ° C. °.
  • NI 1111.2 ..., NI, 112I, 2, .., NI, 121I, 2, .., NI, 122I, 2, .., NI, 131I, 2, .., NI, 132I, 2, .., NI of the same pair
  • the elementary coils 121I, 2, .., N-I, 122I, 2, .., N-I of the second phase P2 are shifted by an angle substantially equal to 20 ° with respect to the elementary coils
  • the elementary coils 131I, 2, .., N-I, 132I, 2, .., N-I of the third phase P3 are shifted by an angle substantially equal to 20 ° vis-à-vis the elementary coils
  • the conductors 118 of the first type making it possible to connect two elementary coils 111 of two pairs of the same phase which succeed one another without any risk of interference with another conductor 118 whether it be that of the corresponding phase or that of another phase.
  • the respective angles between the first and second elementary coils of each pair are as follows: for the first phase P1, the angle between the first and the second elementary coil 111N, 112 N. of the Nth pair 110N is 130 °,
  • the angle between the first and the second elementary coil 121N, 122N_ of the Nth pairel2 ⁇ N is 80 °
  • the angle between the first and the second elementary coil 131N, 132N_ of the Nth pair 130N is 150 °.
  • a magnetic inductor 100 according to the invention may be formed during a manufacturing process comprising the following steps:
  • the first and second elementary coils 111i, 121i, 131i, 112i, 122i, 132i of the first pair 110i, 120i, 130i are intended to be respectively connected to one of the current input and the current output of said phase P1, P2, P3 and to the other of the current input and the current output of said phase P1, P2, P3;
  • the first elementary coil 111I, 2, .., NI, 121I, 2, .., NI, 131I, 2, .., NI has one of its ends I, 0 connected to the end of the same type of the first elementary coil 111I, 2 , .., NI, 121I, 2 , .., NI, 131I, 2 , .., NI which it succeeds directly along the magnetic inductor body 101;
  • the second elementary coil 112 2 For each of the second to Nth pairs 110 2 ,..., N, N, 120 2 ,..., N-I, N, 130 2 ,..., N, N, the second elementary coil 112 2 , ., N1, N, 122 2 , .., N1, N, 132 2 ,. ⁇ has one of its ends I, O connected to the end of the same type of the second elementary coil 112 2 , .., NI, N, 122 2 , .., NI, N, 132 2 , .., NI, N which precedes it directly along the magnetic inductor body 101; and
  • the first and second elementary coils 111N, 121N, 131N, 112N, 122N, 132N are connected in series.
  • FIG. 6 illustrates a sectional view of a magnetic inductor 100 according to a second embodiment of the invention in which the magnetic inductor body 101 comprises magnetic plates 103 called "involute of circle".
  • a magnetic sheet 103 extends along a main axis, the central axis 301 of the magnetic inductor body 101 and has an involute cross section.
  • a magnetic inductor body 101 comprising such "involute" magnetic sheets 103 may be formed by a manufacturing method comprising the following steps:
  • each of the magnetic sheets 130 extending along a main axis 301 and having an involute cross section
  • the steps of supplying and placing the elementary coils are concomitant since the supplying step consists in assembling the elementary coils directly in the corresponding transverse grooves.
  • the conductors 108, 119 used to connect the elementary coils 111 ⁇ 2 , .., NI, N, 112 ⁇ 2 , .., NI, N, 121, 2 , 122, 2, .., NI,, 131,2, .., Ni,, 132,2, .., Ni, are distributed along the magnetic inductor body bearing on the outer surface of other configurations are also conceivable without departing from the scope of the invention.
  • the magnetic inductor body is provided with longitudinal grooves for housing the conductors or that the conductors are housed inside the magnetic inductor body.

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Abstract

L'invention concerne un inducteur magnétique (100) pour une pompe électromagnétique (1), l'inducteur magnétique (100) étant destiné à être alimenté au moyen d'un courant polyphasé comprenant au moins deux phases (P1, P2, P3), l'inducteur magnétique (100) comprenant un corps d'inducteur magnétique (101) et pour chacune des phases (P1, P2, P3) du courant polyphasé, N paires (1101,2,..,N-1,N, 1201,2,..,N-1,N, 1301,2,..,N-1,N) de bobines élémentaires (1111,2,..,N-1,N, 1121,2,..,N-1,N, 1211,2,..,N-1,N, 1221,2,..,N-1,N, 1311,2,..,N-1,N, 1321,2,..,N-1,N) de même sens d'enroulement se succédant). La connexion entre les bobines élémentaires (1111,2,..,N-1,N, 1121,2,..,N-1,N, 1211,2,..,N-1,N, 1221,2,..,N-1,N, 1311,2,..,N-1,N, 1321,2,..,N-1,N) associées à ladite phase est comme suit: pour chacune de la première à la N-ième(1101,2,..,N-1, 1201,2,..,N-1, 1301,2,..,N-1) paire, chacune de la première et la deuxième bobine élémentaire (1111,2,..,N-1,N, 1121,2,..,N-1,N, 1211,2,..,N-1,N, 1221 , 2,..,N-1,N, 1311 , 2,..,N-1,N, 1321,2,..,N-1,N) présente l'une de ses extrémités (I, O) reliée à l'extrémité du même type de la bobine élémentaire (1111 ,2 ,..,N-1,N, 1121 , 2 ,..,N-1,N, 1211, 2,..,N-1,N, 1221 ,2 ,..,N-1,N, 1311 , 2,..,N-1,N, 1321 ,2 ,..,N-1,N) du même type qui la succède directement.

Description

INDUCTEUR MAGNÉTIQUE, POMPE ÉLECTROMAGNÉTIQUE COMPORTANT UN TEL INDUCTEUR MAGNÉTIQUE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN INDUCTEUR
MAGNÉTIQUE
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 inducteur magnétique, une pompe électromagnétique comportant un tel inducteur magnétique et un procédé de fabrication d'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 IA et en partant d'un axe central 301 de la pompe électromagnétique 1 :
l'inducteur magnétique interne 100 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 200 incluant une deuxième pluralité de bobines élémentaires 211, 221, 231.
Pour chacun des inducteurs magnétiques interne et externe 100, 200, 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 100, 200 sont alimentées par un courant polyphasé, sur la figure IA un courant triphasé, avec un schéma de branchement adapté. On peut ainsi voir sur la figure IA et pour l'inducteur externe 200, que les bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 sont alimentées, de la gauche vers la droite, respectivement et par alternance par la phase 2, puis par la phase 3 et ensuite par la phase 1. De la même façon et afin de simuler une alimentation hexaphasée, le sens d'enroulement des bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 est également alterné, cette alternance étant montrée sur la figure IA par le signe moins indiqué devant la référence numérique de la phase.
Un tel branchement et une telle alternance du sens d'enroulement des bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 rendent le montage des inducteurs magnétiques 100, 200 relativement complexe. Ceci est en particulier le cas pour l'inducteur magnétique interne 100 pour lequel la connexion des bobines élémentaires 111, 121, 131 se fait dans une cavité centrale du corps magnétique 101 de l'inducteur magnétique interne 100, comme cela est décrit dans le document EP 0606972.
Ce montage est de plus complexifié par le fait que, comme illustré sur la figure IB et dans une configuration usuelle des inducteurs magnétiques 100, 200, les bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 sont généralement alimentées par paire. Ainsi, dans une telle configuration, pour chacune des phases du courant polyphasé, l'inducteur magnétique 100, 200 comporte N paires de bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 qui se succédant de la première paire à Nième paire le long du corps d'inducteur magnétique 101, 201 chacune des paires de bobines élémentaires 111, 121, 131, 211, 221, 231 comprenant une première et une deuxième bobine élémentaire 111, 121, 131, 211, 221, 231 qui se succèdent le long du corps d'inducteur 101, 201, chaque bobine élémentaire 111, 121, 131, 211, 221, 231 comportant deux extrémités dont l'une est une extrémité du type entrée et dont l'autre est une extrémité du type sortie.
Les figures 2 et 3 schématisent les types de branchement actuellement utilisés dans les inducteurs magnétiques présentant une telle configuration par 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· Sur ces deux figures, la succession des 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,
1321.2...,N-I,N le long de l'axe central 301 est figurée avec un décalage artificiel sur trois niveaux, chacun des niveaux représentant le branchement des bobines élémentaires
1111.2...,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 d'une phase PI, P2, P3. Les figures 2, 3 illustrent également le sens d'enroulement au moyen d'une flèche et les entrées et sorties 1,0 de chacune des bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N,
1211.2...,N-I,N, 122I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N par les références respectives I et O.
La figure 2 illustre un branchement des bobines élémentaires dit « en série direct ». Dans un tel branchement, pour chacune des phases PI, P2, P3 :
le sens d'enroulement des bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N,
1121.2...,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N, 122I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2, N-I, N est alterné par paire 110I,2,..,N- I,N , 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N, le long de l'axe centrale 301,
les bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N,
1221.2...,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N sont reliées en série le long de l'axe central 301 ceci aussi bien pour les 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 d'une même paire que pour deux bobines élémentaires
1111.2...,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 de deux paires subséquentes 110I,2,..,N-I,N, 120 I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N,
la première et dernière bobine élémentaire llli, 121i, 131i,
1121.2...,N-I,N, 122I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N sont respectivement reliées à une entrée en courant et à une sortie en courant de ladite phase PI, P2, P3.
Avec une telle configuration, le lien entre les bobines élémentaires d'une même phase PI, P2, P3 est obtenu avec trois type de conducteurs 113, 114, 115 ;
un premier type de conducteur 113 reliant en série les 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 d'une même paire 110I,2,..,N-I,N , 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N,
un deuxième type de conducteur 114 reliant la deuxième bobine élémentaire 112I,2,..,N-I, 122I,2,..,N-I, 132I,2,.., N-I, d'une paire 110I,2,..,N-I, 120I,2,..,N-I, 130I,2,..,N-I, avec la première bobine élémentaire 1112,..,N-I,N, 1212,..,N-I,N, 1322,..,N-I,N de la paire 1102,..,N- I,N, 1202,..,N-I,N, 1302,..,N-i,Nqui succède directement le long du corps d'inducteur magnétique 101 ,
un troisième type de conducteur 115 reliant la deuxième bobine élémentaire 112N, 122N , 132N de la dernière paire 110N , 120N , 130N avec la sortie de ladite phase PI, P2, P3.
On notera qu'il est également connu, selon une possibilité non figurée et dans le cas uniquement de l'inducteur extérieur qui ne présente pas les mêmes contraintes d'encombrement que l'inducteur intérieur, un agencement des bobines élémentaires dans lequel les bobines élémentaires d'une même paire sont banchées en série et présente un sens d'enroulement inversé. Une telle possibilité, outre le fait qu'un tel branchement présente un encombrement supérieur au branchement décrit ci-dessus, présente les mêmes inconvénients que le branchement des bobines élémentaires dit « en série direct » décrit ci-dessus.
La figure 3 illustre un branchement des 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 dit « par paire de bobines ». Dans un tel branchement, pour chacune des phases PI, P2, P3 :
l'ensemble des bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N,
1211.2...,N-I,N, 122I,2,..,N-I,N,131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N présentent un sens d'enroulement identiques,
les premières et deuxièmes bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N,
1121.2...,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N, 122I<2,. N-I,N, 131I<2,. N-I,N, 132I,2,..,N-I,N d'une même paire 110I,2,..,N- I,N, 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N sont reliées en parallèle,
pour chacune de la première à la N-lième paire, 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 présentent l'une de leur deux extrémités I, O reliée à l'extrémité du même type des bobines élémentaires 1112,..,N-I,N, 1122,..,N-I,N, 1212,..,N-I,N, 1222,. N-I,N,1312,. N-I,N, 1322,..,N-I,N de la paire qui la succède le long de l'axe central 301,
pour chacune de la deuxième à la Nième paire 1102,..,N-I,N, 1202,..,N-I,N,
1302...,N-I,N, ISS bobines élémentaires 1112,..,N-I,N, 1122,..,N-I,N, 1212,..,N-I,N, 1222,..,N-I,N,1312,..,N- I,N, 1322,..,N-I,N présentent l'une de leurs deux extrémités I, 0 reliée à l'extrémité du même type des bobines élémentaires 111I,2,..,N-I, 112I,2,..,N-I, 121I,2,..,N-I, 122I,2,..,N-I,131I,2,..,N-I,
1321.2...,N-i de la paire 110I,2,..,N-I, 120I,2,..,N-I, 130I,2,..,N-I qui la précède le long de l'axe central 301.
Ainsi pour la deuxième à N-lième paire 1102,..,N-I, 1202,..,N-I, 1302,..,N-I, les bobines élémentaires 1112,..,N-I, 1122,..,N-I, 1212,..,N-I, 1222,..,N-I,1312,..,N-I, 1322,..,N-I d'une paire présente l'une de leurs deux extrémités I, O reliée à l'extrémité du même type des bobines élémentaires 111..,N-I,N, 112..,N-I,N, 121..,N-I,N, 121..,N-I,N, 131..,N-I,N, 132..,N-I,N de la paire 110. N- I,N, 120. N-I,N, 130..,N-I,N qui la succède le long de l'axe central 301 et l'autre de leurs deux extrémités I, O reliée à l'extrémité du même type des bobines élémentaires llli,2,.,
1121.2...1211.2, , 122I,2,. , 131I,2,.. , 132I,2,.. de la paire 110i,2,., 120I,2,.., , 130I,2,.. qui la précède le long de l'axe central 301.
Avec une telle configuration, le lien entre les bobines élémentaires
1111.2...,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 d'une même phase PI, P2, P3 est obtenu avec deux type de conducteurs 116, 117 :
un premier type de conducteur 116 reliant ensemble les 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 de deux paires subséquentes 110I,2,..,N-I,N, 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N.
un deuxième type de conducteur 117 reliant la deuxième bobine élémentaire 112N, 122N , 132N de la dernière paire 110N , 120N , 130N avec la sortie de ladite phase PI, P2, P3.
Ces deux types de branchement permettent ainsi, à partir d'une source en courant triphasée, de simuler une alimentation héxaphasée avec un agencement par paires des bobines élémentairesllli,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. Ns présentent néanmoins un certain nombre d'inconvénients.
En effet, le branchement « en série direct » nécessite d'alterner le sens d'enroulement des 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, les risques d'inversion dans le sens de bobinage lors du montage de l'inducteur magnétique 100 sont donc très importants. De plus, un inducteur magnétique présentant ce type de branchement est particulièrement sensible aux effets de dilatation thermique des bobines élémentaires, les conducteurs 104 du premier type présentent en effet un dimensionnement peu adapté pour supporter une telle dilatation.
Avec le branchement « par paire de bobines », les bobines élémentaires
1111.2...,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 d'une même paire 110I,2,..,N-I,N, 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N sont reliées en parallèle. Il en résulte que les conducteurs 116 du premier type reliant deux paires subséquentes 110I,2,..,N-I,N, 120I,2,..,N- I,N, 130I,2,..,N-I,N à l'autre doivent présenter des connecteurs dimensionnés pour permettre une connexion aux deux bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N,
1221.2...,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N composant chacune des paires 110I,2,..,N-I,N, 120I,2,..,N- I,N, 130I,2,..,N-I,N. Or un tel dimensionnement des connecteurs est peu adapté pour supporter les effets de dilatation thermique.
Ainsi quel que soit le branchement utilisé pour les paires de bobines élémentaires, les inducteurs magnétiques présentent une faible tenue à la dilatation thermique des bobines élémentaires et ne sont donc pas compatibles avec les hautes puissances. On notera que cette remarque est d'autant plus vraie pour les inducteurs magnétiques internes qui présentent qu'une faible surface d'échange thermique, leur surface externe étant revêtue du tube de protection interne.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention vise à remédier à ce problème et a ainsi pour but de fournir un inducteur magnétique présentant une meilleure tolérance à la dilatation thermique des bobines élémentaires.
L'invention concerne à cet effet un inducteur magnétique pour une pompe électromagnétique, l'inducteur magnétique étant destiné à être alimenté au moyen d'un courant polyphasé comprenant plusieurs phases,
l'inducteur magnétique comprenant :
un corps d'inducteur magnétique s'étendant longitudinalement,
pour chacune des phases du courant polyphasé, N paires de bobines élémentaires de même sens d'enroulement se succédant de la première paire à Niètne paj re |e long du corps magnétique, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, chacune des paires comprenant une première et une deuxième bobine élémentaire qui se succèdent le long du corps d'inducteur, chaque bobine élémentaire comportant deux extrémités dont l'une est une extrémité du type entrée et dont l'autre est une extrémité du type sortie,
dans lequel les paires de bobines élémentaires sont réparties le long du corps d'inducteur de manière à fournir une alternance de phase et fournir un champ magnétique glissant le long du corps d'inducteur,
dans lequel les paires de bobines élémentaires sont réparties le long du corps d'inducteur de manière à fournir une alternance de phase et fournir un champ magnétique glissant le long du corps d'inducteur.
Pour chacune des phases :
- la première et la deuxième bobine élémentaire de la première paire sont destinées à être respectivement reliées à l'une parmi une entrée en courant et une sortie en courant de ladite phase et à l'autre parmi l'entrée en courant et la sortie en courant de ladite phase ;
- pour chacune de la première à la N-lième paire, une extrémité de la première bobine élémentaire présente l'une de ses extrémités reliée à l'extrémité du même type de la première bobine qui la succède directement le long du corps d'inducteur ;
- pour chacune de la deuxième à Nième paire, une extrémité de la deuxième bobine élémentaire présente l'une de ses extrémités reliée à l'extrémité du même type de la deuxième bobine élémentaire qui la précède directement le long du corps d'inducteur magnétique ; et
- pour la Nième paire, les première et deuxième bobines élémentaires sont connectées en série.
Dans un tel inducteur magnétique, les connexions entre bobines élémentaires d'une même phase sont réalisées entre bobines d'un même type de deux paires consécutives, à l'exception de la dernière paire, la première et la deuxième bobines d'une même paire ne sont pas reliées l'une à l'autre. Ainsi, les conducteurs utilisés pour connecter les bobines élémentaires présentent un dimensionnement équivalent à la distance entre deux paires consécutives qui est suffisant pour absorber les dilatations thermiques des bobines élémentaires.
Qui plus est, un tel branchement n'étant pas basé sur un branchement en parallèle des bobines élémentaires d'une même paire, une seule bobine élémentaire est branchée à chaque extrémité d'un conducteur donné. Le connecteur permettant la connexion est donc peu sensible à la dilatation thermique des bobines élémentaires. Un tel inducteur magnétique présente donc une tenue aux dilatations thermiques des bobines élémentaires particulièrement optimisée.
De plus, avec un tel branchement, chaque bobine élémentaire est branchée à une bobine élémentaire de la paire précédente et une bobine élémentaire de la paire subséquente. Il en résulte que, dans le cas où les conducteurs permettant le branchement sont répartis à l'extérieur du corps d'inducteur, ces conducteurs permettent d'augmenter la tenue mécanique du corps d'inducteur.
Le corps d'inducteur magnétique peut comporter une surface de délimitation destinée à être en regard avec un canal de la pompe électromagnétique, le corps d'inducteur magnétique comportant sur sa surface de délimitation une pluralité de rainures transversales qui se succèdent le long du corps d'inducteur magnétique et dans lesquelles sont logées les bobines élémentaires.
De cette manière les bobines élémentaires sont au plus près du canal de pompe et le pompage s'en trouve optimisé.
Chacune des bobines élémentaires reliées à une autre bobine élémentaires l'est au moyen d'un conducteur électrique respectif qui s'étend le long de la surface de délimitation.
De cette manière, lorsque l'inducteur est un inducteur interne, les conducteurs n'ont pas à être logés à l'intérieur du corps d'inducteur et ils participent pleinement à la cohésion mécanique de l'inducteur.
Le corps d'inducteur magnétique peut comporter en outre sur sa surface des rainures longitudinales dans lesquelles sont logés les conducteurs électriques.
Avec de telles rainures, la compacité de l'inducteur s'en trouve amélioré. Le corps d'inducteur magnétique peut comporter une pluralité de tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle, les tôles magnétiques étant emboîtées avec leur cercle de la développante de cercle confondu sous la forme d'un tube s'étendant longitudinalement selon l'axe principal, ledit tube formant le corps d'inducteur magnétique.
Avec de telles tôles magnétiques en développante de cercle, il est possible d'utiliser qu'un seul type de tôle pour former l'ensemble du corps d'inducteur. Il n'est ainsi pas nécessaire, comme cela est le cas dans l'art antérieur, de prévoir une pluralité de formes de tôle d'inducteur. Le procédé de montage s'en trouve également grandement facilité, puisque les tôles sont interchangeables.
L'inducteur magnétique peut être un inducteur magnétique interne destiné à délimiter avec un tube de protection une paroi interne d'un canal de la pompe électromagnétique.
Un tel inducteur magnétique bénéficie particulièrement des avantages liés à l'invention et en particulier de la possibilité offerte par l'invention en ce qui concerne la compacité et la possibilité de pouvoir placer les conducteurs le long de la surface de délimitation.
L'inducteur magnétique peut être un inducteur magnétique externe destiné à délimiter avec un tube de protection une paroi externe d'un canal de la pompe électromagnétique.
L'invention a également pour objet une pompe électromagnétique comportant au moins un premier inducteur magnétique selon l'invention.
L'invention a également pour objet une pompe électromagnétique comportant au moins un deuxième inducteur magnétique selon l'invention.
La pompe électromagnétique peut également comporter un premier et un deuxième inducteur selon l'invention.
Une telle pompe électromagnétique bénéficie des avantages associés à l'inducteur selon l'invention qui l'équipe.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un inducteur magnétique pour une pompe électromagnétique, l'inducteur magnétique étant destiné à être alimenté au moyen d'un courant polyphasé comprenant plusieurs phases, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un corps d'inducteur magnétique,
fourniture et connexion, pour chacune des phases du courant polyphasé, de N paires de bobines élémentaires de même sens d'enroulement se succédant de la première paire à Nième paire le long du corps d'inducteur, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, chacune des paires comprenant une première et une deuxième bobine élémentaire qui se succèdent le long du corps d'inducteur, chaque bobine élémentaire comportant deux extrémités dont l'une est une extrémité du type entrée et dont l'autre est une extrémité du type sortie, avec, pour chacune des phases, :
• la première et la deuxième bobine élémentaire de la première paire sont destinées à être respectivement reliées à l'une parmi l'entrée en courant et la sortie en courant de ladite phase et à l'autre parmi l'entrée en courant et la sortie en courant de ladite phase;
• pour chacune de la première à la N-lième paire, la première bobine élémentaire présente l'une de ses extrémités reliée à l'extrémité du même type de la première bobine élémentaire qui la succède directement le long du corps d'inducteur ;
• pour chacune de la deuxième à Nième paire, la deuxième bobine élémentaire présente l'une de ses extrémités reliée à l'extrémité du même type de la deuxième bobine élémentaire qui la précède directement le long du corps d'inducteur magnétique ; et
• pour la Nième paire les première et deuxième bobines élémentaires sont connectées en série.
Un tel procédé permet la fourniture d'un inducteur selon l'invention et donc de bénéficier des avantages qui y sont associés.
Le corps d'inducteur magnétique peut comporter une pluralité de tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle, l'étape de fourniture du corps d'inducteur magnétique comporte les sous-étapes suivantes : fourniture de la 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 emboitement de la pluralité de tôles magnétique afin de former le corps d'inducteur magnétique, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques étant confondu.
Un tel procédé permet de fournir aisément un inducteur selon l'invention puisqu'il est nécessaire d'employé qu'un seul type de tôles magnétiques.
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.
L'étape de fourniture du corps d'inducteur magnétique peut comporter en outre la sous-étape suivante:
découpe dans une surface longitudinale du corps tubulaire parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe des rainures transversales 102 afin de former un logement pour les bobines élémentaires,
l'étape de fourniture et connexion fourniture et connexion comportant les sous-étapes suivantes :
fourniture des bobines élémentaires,
placement des bobines élémentaires dans les rainures transversales formées lors de l'étape de découpe.
Avec une telle découpe, il est aisé de prévoir le logement pour les bobines. Le procédé de fabrication s'en trouve facilité vis-à-vis des procédés de l'art antérieur dans lesquels les tôles magnétiques présentent nécessairement des prédécoupes
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 IA et IB sont respectivement une figure illustrant les différentes parties d'une pompe électromagnétique comprenant un inducteur magnétique interne et un inducteur magnétique externe et une figure illustrant l'alimentation par paire des bobines élémentaires en courant triphasé,
la figure 2 illustre schématiquement un branchement par paire du type « en série direct » des bobines élémentaires d'un inducteur magnétique alimenté en triphasé,
la figure 3 illustre schématiquement un branchement par paire du type « par paire de bobines » des bobines élémentaires d'un inducteur magnétique alimenté en triphasé,
les figures 4A, 4B et 4C illustrent respectivement une vue en perspective du circuit de bobinage d'un inducteur magnétique selon l'invention, une vue schématique du branchement par paire des bobines élémentaires selon l'invention, et une vue en perspective de l'inducteur magnétique interne selon l'invention,
les figures 5A et 5B illustrent respectivement une vue en coupe schématique d'une bobine élémentaire équipant l'inducteur magnétique illustrée sur la figure la figure 4C et une vue en perspective d'une bobine élémentaire,
la figure 6 illustre une vue en coupe d'un inducteur magnétique interne selon un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel l'inducteur magnétique comporte un corps d'inducteur en développante de cercle.
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
La figure IA, déjà décrite en lien avec l'art antérieur, illustre une pompe électromagnétique comportant deux inducteurs magnétiques 100, 200, l'un interne, l'autre externe. Ainsi une telle pompe électromagnétique 1 comporte, en partant d'un axe central 301 de la pompe électromagnétique 1 :
l'inducteur magnétique interne 100 incluant une première pluralité de bobines élémentaires 111,
le tube de protection interne 310,
le canal 320,
le tube de protection externe 330,
l'inducteur magnétique externe 200 incluant une deuxième pluralité de bobines élémentaires 211.
Chaque inducteur magnétique 100, 200 comporte :
un corps d'inducteur magnétique 101, 201,
la pluralité de bobines élémentaires 111, 211, 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, non figurées sur la figure IA.
Pour chacun des inducteurs magnétiques 100, 200, le corps d'inducteur magnétique 101, 201 présente une forme tubulaire centrée autour d'un axe central 301 dudit inducteur magnétique 100, 200. Le corps d'inducteur magnétique 101 comporte une pluralité de rainures transversales 102, 202 qui se succèdent le long du corps d'inducteur, chacune des rainures transversales 102, 202 logeant une bobine élémentaireslll, 211 correspondante. Le corps d'inducteur magnétique 101, 202 comporte une pluralité de tôles magnétiques radiales, non illustrées, assemblées ensemble.
Dans le cadre de l'invention, la pompe électromagnétique 1 comporte au moins un inducteur magnétique 100, 200 parmi l'inducteur magnétique interne 100 et l'inducteur magnétique externe 200, préférentiellement les deux, présentant un branchement de bobines élémentaires 111, 211 selon l'invention. Un tel branchement selon l'invention est particulièrement avantageux pour un inducteur magnétique interne 100 selon l'invention, ceci notamment en raison de la possibilité qu'il offre d'effectuer la connexion entre les bobines élémentaires 111 sur la surface extérieure du corps d'inducteur magnétique 101 et non pas à l'intérieur du corps d'inducteur magnétique 101 comme cela est le cas pour l'art antérieur. Ainsi, seul le branchement d'un inducteur magnétique interne 100 est décrit en détail. Bien entendu, sur la base du présent document, un homme du métier est parfaitement à même d'appliquer cet enseignement décrit pour un inducteur magnétique interne 100 pour un inducteur magnétique externe 200 ceci sans avoir à faire preuve d'une quelconque activité inventive.
Un tel branchement est illustré sur la figure 4A et schématisé sur la figure 4B.
Ainsi, on peut voir sur ces figures 4A et 4B que pour chacune des phases PI, P2, P3 du courant polyphasé, l'inducteur magnétique 100 comporte N 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,
1221.2...,N-I,N, 131I,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 Nième paire 110N, 120N, 130N le long du corps magnétique 101, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2. Chacune des paires
1101.2...,N-I,N , 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N comprend une première et une deuxième bobine élémentaire 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 qui se succèdent le long du corps d'inducteur magnétique 101. Chaque bobine élémentaire
1111.2...,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 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 , 112I,2,..,N-I,N ,
1211.2...,N-I,N, 122I,2,..,N-I,N, 131I,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
1111.2...,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 101 de manière à fournir une alternance de phase PI, P2, P3 et fournir un champ magnétique glissant le long du corps d'inducteur magnétique 101. Si dessous est décrit la connexion entre les bobines élémentaires
1111.2...,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 associées à 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 4B, pour la première et la troisième phase PI, P3, la première bobine élémentaire llli, 131i présente son entrée I reliée à l'entrée en courant de ladite phase PI, P3 tandis que la deuxième bobine élémentaire 112i, 132i présente sa sortie 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 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-lième 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, 131I,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 Nième paire 1102,..,N-I,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 le long du corps d'inducteur magnétique 101.
Ainsi, comme on peut voir sur la figure 4B, pour l'ensemble des phases PI, P2, P3, la première bobine élémentaire 111, 121i, 131i de la première paire 110i, 120i, 130i présente sa sortie O reliée à la sortie O de la première bobine élémentaire III2, 1212, 1312 de la deuxième paire IIO2, 1202, 1302. Cette même première bobine élémentaire III2, 1212, 1312 de la deuxième paire III2, 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 IION-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 phase 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.
Avec un tel branchement, comme cela est illustré sur la figure 4C, le lien entre les 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 est fourni au moyen d'un premier et d'un deuxième type de conducteurs 118, 119.
Le premier type de conducteur 118 permet de relier les bobines élémentaires de deux paires se succédant, par exemple les sorties des première bobine élémentaires llli, III2, 121i, 1212, 131i, 1312 de la première et la deuxième pair 110i, IIO2, 120i, 1202, 130A, 1302. Ce premier type de conducteurs 118 peut se présenter, comme illustré sur la figure 4B sous la forme d'une barre conductrice rectiligne. Ce premier type de conducteur 118 s'étend sur une longueur correspondant à la distance entre deux 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,
1321.2...,N-I,N de deux paires 110I,2,..,N-I,N, 120I,2,..,N-I,N, 130i,2,..,N-i,N,se succédant. Une telle longueur d'un conducteur 118 du premier type permet d'obtenir une bonne tolérance à la dilatation thermique des bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N,
1221.2...,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N, puisque les déformations liées à une telle dilatation thermique sont réparties sur toute la longueur du conducteur 118.
Le deuxième type de conducteur 119 permet de connecter en série la première et la deuxième bobine élémentaire 111N, 112N, 121N, 122N, 131N, 132N de la dernière paire 110N, 120N, 130N. Afin d'offrir une bonne tolérance à la dilatation thermique des bobines élémentaires, le deuxième type de conducteur 119 présente, comme illustré sur les figures 4A, 4C:
soit une forme en U, pour les conducteurs 119 correspondant à la deuxième et la troisième phase P2, P3, les deux branches du U s'étendant parallèlement à l'axe central 101 et la base du U s'étendant en arc de cercle centrée autour de l'axe central
101 du corps d'inducteur et dont le diamètre est supérieur au diamètre extérieur du corps d'inducteur,
soit une forme en M, pour le conducteur 119 correspondant à la première phase PI, les quatre branches du M parallèlement à l'axe central 101 et étant reliés deux à deux par un segment respectif s'étendant en arc de cercle centrée autour de l'axe central 101 du corps d'inducteur et dont le diamètre est supérieur au diamètre extérieur du corps d'inducteur. Ainsi, avec de telles formes en U et M, le deuxième type de conducteur 119 peut s'étendre le long du périmètre extérieur du corps d'inducteur magnétique 101 sans interférer entre eux.
La figure 4C illustre l'agencement des bobines élémentai resllli,2,..,N-i,N,
1121.2...,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N, 122I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N et des conducteurs 118, 119 qui les relient le long du corps d'inducteur magnétique 101. On peut ainsi voir sur cette figure que chacune des bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N,
1221.2...,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N est disposée dans une rainure latérale 102 correspondante du corps d'inducteur magnétique 101.
En particulier, la figure 5A est une vue schématique rapprochée en coupe montrant l'installation d'une bobine élémentaire 111 disposée dans une rainure latérale
102 du corps d'inducteur magnétique 101. Sur cette figure, on peut voir que la bobine élémentaire 111 est constituée de 10 spires S réparties en deux colonnes de 5 spires S. Les spires de la première colonne sont reliées aux spires S de la deuxième colonne par la spire D respective la plus intérieure, c'est-à-dire celle la plus proche de l'axe central 301 du corps d'inducteur magnétique 101. Il est prévu, afin d'isoler les spires S les unes par rapport aux autres un diélectrique enrobant le matériau conducteur constituant chacune des spires S. Il peut également être prévu sur les parois de la rainure latérale 102 une couche diélectrique supplémentaire afin d'isoler électriquement la bobine élémentaire 111 vis-à- vis du corps d'inducteur magnétique 101. Les deux spires S extérieures, c'est-à-dire celle la plus éloignée de l'axe central 301 du corps d'inducteur magnétique 101, de la bobine élémentaire 111 comporte les extrémités d'entrée et de sortie I, O, ces entrée et sortie ayan était artificiellement mises sur le même plan afin de les faire toutes deux figurer.
On peut voir sur la figure 5B que l'entrée I et la sortie O de chacune des bobines élémentaires sont disposées à un angle a de 100 l'une par rapport à l'autre. Bien entendu, un tel angle est donné à titre d'exemple et d'autres a sont parfaitement envisageable sans que l'on sorte du cadre de l'invention. En particulier, il est envisageable l'angle a entre les extrémités d'entrée et de sortie I, O, peut être inférieure à 90°C et préférentiellement compris entre 50° et 70°, ce même angle a étant avantageusement sensiblement égal à 60°.
Comme illustré sur les figures 4A et 4C, deux bobines élémentaires
1111.2...,N-I, 112I,2,..,N-I, 121I,2,..,N-I, 122I,2,..,N-I, 131I,2,..,N-I, 132I,2,..,N-I d'une même paire
1101.2...,N-I, 120I,2,..,N-I, 130I,2,..,N-I, à l'exception de celles 111N, 112N, 121N, 122N, 131N, 132N de chaque Nième paire 110N, 120, N, 130N, présentent leurs entrées I décalées l'une de l'autre d'un angle sensiblement égal à 20°. De la même façon :
- les bobines élémentaires 121I,2,..,N-I, 122I,2,..,N-I de la deuxième phase P2 sont décalées d'un angle sensiblement égal à 20° vis-à-vis des bobines élémentaires
1111.2...,N-I, 112I,2,..,N-I de la première phase PI, et
- les bobines élémentaires 131I,2,..,N-I, 132I,2,..,N-I de la troisième phase P3 sont décalées d'un angle sensiblement égal à 20° vis-à-vis des bobines élémentaires
1211.2...,N-I, 122I,2,..,N-I de la deuxième phase P2.
Avec une telle conformation, les conducteurs 118 du premier type permettant de relier deux bobines élémentaires 111 de deux paires d'une même phase qui se succèdent sans risque d'interférence avec un autre conducteur 118 que ce soit celui de la phase correspondante ou celui d'une autre phase.
En ce qui concerne les bobines élémentaires de la Nième paire les angles respectifs entre la première et la deuxième bobine élémentaire de chacune des paires sont comme suit : pour la première phase PI, l'angle entre la première et la deuxième bobine élémentaire 111N, 112N.de la Nième paire 110N est de 130°,
pour la deuxième phase P2, l'angle entre la première et la deuxième bobine élémentaire 121N, 122N_ de la Nième pairel2ÛN est de 80°,
pour la troisième phase P2, l'angle entre la première et la deuxième bobine élémentaire 131N, 132N_ de la Nième paire 130N est de 150°.
Bien entendu, l'ensemble de ces angles sont données à titre d'exemple et correspondent aux formes des conducteurs 119 du deuxième type.
Un inducteur magnétique 100 selon l'invention peut être formé lors d'un procédé de fabrication comportant les étapes suivantes :
fourniture d'un corps d'inducteur magnétique 101, fourniture et connexion, pour chacune des phases PI, P2, P3 du courant polyphasé, de N paires 110I,2,..,N-I,N , 120I,2,..,N-I,N, 130I,2,..,N-I,N de bobines élémentaires 111I,2,..,N-I,N , 121I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N , 122I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N de même sens d'enroulement se succédant de la première paire 110i, 120i, 130i à Nième paire 110N, 120N, 130N le long du corps d'inducteur magnétique 101, 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 comprenant une première et une deuxième bobine élémentaire 111I,2,..,N-I,N , 121I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N , 122I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N qui se succèdent le long du corps d'inducteur magnétique 101, chaque bobine élémentaire 111I,2,..,N-I,N , 121I,2,..,N-I,N,
1311.2...,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N , 122I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N comportant deux extrémités I, O dont l'une est une extrémité I du type entrée et dont l'autre est une extrémité O du type sortie, avec, pour chacune des phases PI, P2, P3, :
• la première et la deuxième bobine élémentaire llli , 121i, 131i, 112i , 122i, 132i de la première paire 110i , 120i, 130i sont destinées à être 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 ;
• pour chacune de la première à la N-lième paire 110I,2,..,N-I,
1201.2...,N-I, 130I,2,..,N-I, la première bobine élémentaire 111I,2,..,N-I, 121I,2,..,N-I, 131I,2,..,N-I présente l'une de ses extrémités I, 0 reliée à l'extrémité du même type de la première bobine élémentaire 111I,2,..,N-I, 121I,2,..,N-I, 131I,2,..,N-I qui la succède directement le long du corps d'inducteur magnétique 101 ;
• pour chacune de la deuxième à Nième paire 1102,..,N-I,N, 1202,..,N- I,N, 1302,..,N-I,N, la deuxième bobine élémentaire 1122,..,N-I,N, 1222,..,N-I,N, 1322,. ^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 le long du corps d'inducteur magnétique 101 ; et
• pour la Nième paire 110N, 120N, 130N, les première et deuxième bobines élémentaires 111N, 121N, 131N, 112N, 122N, 132N sont connectées en série.
La figure 6 illustre une vue en coupe d'un inducteur magnétique 100 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le corps d'inducteur magnétique 101 comporte des tôles magnétiques 103 dites en « développante de cercle ». Une telle tôle magnétique 103 s'étend selon un axe principal, l'axe central 301 du corps d'inducteur magnétique 101 et présente une section transversale en développante de cercle.
Un corps d'inducteur magnétique 101 comportant de telles tôles magnétiques 103 « en développante de cercle » peut être formé par un procédé de fabrication comportant les étapes suivantes :
fourniture de la pluralité de tôles magnétiques 103 identiques, chacune des tôles magnétiques 130 s'étendant selon un axe principal 301 et présentant une section transversale en développante de cercle,
ajout sur une pluralité de tôles magnétiques 103 de revêtements anti-adhérant et diélectrique ceci afin de faciliter l'emboîtement et permettre de ,
assemblage par emboitement de la pluralité de tôles magnétique 103 afin de former un corps tubulaire axial, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques 103 étant confondu,
découpe dans une surface longitudinale du corps tubulaire parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe des rainures transversales 102 afin de former un logement pour les 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,
fourniture des 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,
placement des 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 dans les rainures transversales 102 formées lors de l'étape de découpe, et formation ainsi de l'inducteur magnétique 101.
On peut noter que dans une mise en œuvre usuelle de l'invention, les étapes de fourniture et de placement des bobines élémentaires sont concomitantes puisque l'étape de fourniture consiste en l'assemblage des bobines élémentaires directement dans les rainures transversales correspondantes.
Bien entendu, si dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus les conducteurs 108, 119 utilisés pour relier les bobines élémentaires 111<2,..,N-I,N, 112<2,..,N-I,N, 121,2, 122,2, ..,N-I, , 131,2, ..,N-i, , 132,2, ..,N-i, sont répartis le long du corps d'inducteur magnétique en appui sur la surface extérieure d'autres configurations sont également envisageables sans que l'on sorte du cadre de l'invention.
Ainsi, par exemple, il est parfaitement envisageable que le corps d'inducteur magnétique soit pourvu de rainures longitudinales pour loger les conducteurs ou encore que les conducteurs soient logés à l'intérieur du corps d'inducteur magnétique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Inducteur magnétique (100) pour une pompe électromagnétique (1), l'inducteur magnétique (100) étant destiné à être alimenté au moyen d'un courant polyphasé comprenant au moins deux phases (PI, P2, P3),
l'inducteur magnétique (100) comprenant :
un corps d'inducteur magnétique (101) s'étendant longitudinalement,
pour chacune des phases (PI, P2, P3) du courant polyphasé, N 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,N132I;2,..,N-I,N) de même sens d'enroulement se succédant de la première paire (110i, 120i, 130i) à Nième paire ( 110N, 120N, 130N) le long du corps magnétique (101), 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) comprenant une première et une deuxième bobine élémentaire ( 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) qui se succèdent le long du corps d'inducteur magnétique (101), chaque bobine élémentaire ( 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,
1321.2...,N-I,N) comportant deux extrémités (I, O) dont l'une (I) est une extrémité du type entrée et dont l'autre est une extrémité (O) du type sortie,
dans lequel les paires 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 (101) de manière à fournir une alternance de phases et fournir un champ magnétique glissant le long du corps d'inducteur magnétique (101),
l'inducteur magnétique (100) étant caractérisé en ce que pour chacune des phases (PI, P2, P3) une connexion entre les bobines élémentai res(llli,2,..,N-i,N ,
1121.2...,N-I,N , 121I,2,..,N-I,N, 122I;2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N) associées à ladite phase est comme suit :
- la première et la deuxième bobine élémentaire (llli, 112i, 121i, 122i,
131i, 132i) de la première paire (110i, 120i, 130i) sont destinées à être respectivement reliées à l'une parmi une entrée en courant et une 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) ;
- pour chacune de la première à la N-lième (110I,2,..,N-I, 120I,2,..,N-I, 130I,2,..,N- I) paire, 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 (111I,2,..,N-I, 121I,2,..,N-I, 131I,2,..,N-I) qui la succède directement le long du corps d'inducteur magnétique (101) ;
- pour chacune de la deuxième à Nième paire (1102,..,N-I,N, 1202,..,N-I,N,
1302...,N-I,N), 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 le long du corps d'inducteur magnétique (101) ; et
- pour la Nième paire, les première et deuxième bobines élémentaires sont connectées en série.
2. Inducteur magnétique (100) selon la revendication 1, dans lequel le corps d'inducteur magnétique (101) comporte une surface de délimitation destinée à être en regard avec un canal de la pompe électromagnétique,
et dans lequel le corps d'inducteur magnétique (101) comporte sur sa surface de délimitation une pluralité de rainures transversales (102) qui se succèdent le long du corps d'inducteur magnétique (101) et dans lesquelles sont logées les bobines élémentaires (111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N, 122I, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N).
3. Inducteur magnétique (100) selon la revendication 2 dans lequel chacune des bobines élémentaires (111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N-I,N, 122I, 131I,2,..,N-I,N,
1321.2...,N-I,N) reliées à une autre bobine élémentaires (111I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N, 121I,2,..,N- I,N, 122i, 131I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N) l'est au moyen d'un conducteur électrique (118, 119) respectif qui s'étend le long de la surface de délimitation.
4. Inducteur magnétique (100) selon la revendication 3, dans lequel le corps d'inducteur magnétique (101) comporte en outre sur sa surface des rainures longitudinales dans lesquelles sont logés des conducteurs électriques (118, 119) par lesquels au moins une partie des bobines sont connectées entre elles.
5. Inducteur magnétique (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le corps d'inducteur magnétique (101) comporte une pluralité de tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle, les tôles magnétiques étant emboîtées avec leur cercle de la développante de cercle confondu sous la forme d'un tube s'étendant longitudinalement selon l'axe principal, ledit tube formant le corps d'inducteur magnétique (101).
6. Inducteur magnétique (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'inducteur magnétique (100) est un inducteur magnétique interne destiné à délimiter avec un tube de protection une paroi interne d'un canal de la pompe électromagnétique (1).
7. Inducteur magnétique (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'inducteur magnétique (100) est un inducteur magnétique externe destiné à délimiter avec un tube de protection une paroi externe d'un canal de la pompe électromagnétique (1).
8. Pompe électromagnétique comportant un premier inducteur magnétique (100) selon la revendication 6.
9. Pompe électromagnétique (1) comportant un premier inducteur magnétique (100) selon à la revendication 7.
10. Pompe électromagnétique (1) selon la revendication 8 comprenant en outre un deuxième inducteur selon la revendication 7.
11. Procédé de fabrication d'un inducteur magnétique (100) pour une pompe électromagnétique (1), l'inducteur magnétique (100) étant destiné à être alimenté au moyen d'un courant polyphasé comprenant plusieurs phases (PI, P2, P3), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
fourniture d'un corps d'inducteur magnétique (101), fourniture et connexion, pour chacune des phases du courant polyphasé, de N paires de bobines élémentaires ( 111I,2,..,N-I,N , 121I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N,
1121.2...,N-I,N , 122I,2,..,N-I,N, 132I,2,..,N-I,N) de même sens d'enroulement se succédant de la première paire (110i, 120i, 130i) à Nième paire ( 110N, 120N, 130N) le long du corps d'inducteur magnétique (101), 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) comprenant une première et une deuxième bobine élémentaire ( 111I,2,..,N-I,N , 121I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N , 122I,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 , 121I,2,..,N-I,N, 131I,2,..,N-I,N, 112I,2,..,N-I,N , 122I,2,..,N-I,N,
1321.2...,N-I,N) comportant deux extrémités (I, 0)dont l'une est une extrémité (I) du type entrée et dont l'autre est une extrémité (O) du type sortie, avec, pour chacune des phases (PI, P2, P3), :
• la première et la deuxième bobine élémentaire (llli , 121i, 131i, 112i , 122i, 132i) de la première paire (110i , 120i, 130i) sont destinées à être respectivement reliées à l'une parmi une entrée en courant et une 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) ;
• pour chacune de la première à la N-lième ( 110I,2,..,N-I, 120I,2,..,N- i, 130I,2,..,N-I) paire, 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 ( 111I,2,..,N-I, 121I,2,..,N-I, 131I,2,..,N-I) qui la succède directement le long du corps d'inducteur magnétique (101) ;
• pour chacune de la deuxième à Nième paire ( 1102,..,N-I,N,
1202...,N-I,N, 1302,..,N-I,N), 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 le long du corps d'inducteur magnétique (101) ; et
• pour la Nième paire (110N, 120N, 130N), les première et deuxième bobines élémentaires (111N, 121N, 131N, 112N, 122N, 132N) sont connectées en série.
12. Procédé de fabrication d'un inducteur selon la revendication 11, dans lequel le corps d'inducteur magnétique (101) comporte une pluralité de tôles magnétiques s'étendant selon un axe principal et présentant une section transversale en développante de cercle, l'étape de fourniture du corps d'inducteur magnétique (101) comporte les sous- étapes suivantes :
fourniture de la pluralité de tôles magnétiques (103) identiques, chacune des tôles magnétiques (130) s'étendant selon un axe principal (301) et présentant une section transversale en développante de cercle,
assemblage par emboîtement de la pluralité de tôles magnétique (103) afin de former le corps d'inducteur magnétique (101), le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques (103) étant confondu.
13. Procédé de fabrication d'un inducteur selon la revendication 12, dans lequel l'étape de fourniture du corps d'inducteur magnétique (101) comporte en outre la sous-étape suivante:
découpe dans une surface longitudinale du corps tubulaire parmi une surface longitudinale interne et une surface longitudinale externe des rainures transversales 102 afin de former un logement pour les 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),
et dans lequel l'étape de fourniture et connexion fourniture et connexion comporte les sous-étapes suivantes :
fourniture des 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), placement des 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) dans les rainures transversales (102) formées lors de l'étape de découpe.
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