WO2019097194A1 - Procédé d'assemblage d'un inducteur magnétique et inducteur magnétique susceptible d'être obtenu avec un tel procédé - Google Patents

Procédé d'assemblage d'un inducteur magnétique et inducteur magnétique susceptible d'être obtenu avec un tel procédé Download PDF

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WO2019097194A1
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Sylvain VITRY
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Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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    • H01F41/0233Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
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    • H01F41/064Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords
    • H01F41/066Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords with insulation

Definitions

  • the invention relates to the field of annular electromagnetic pumps and the magnetic inductors that equip them.
  • the subject of the invention is a method of manufacturing a magnetic inductor, a magnetic inductor and an electromagnetic pump comprising such a magnetic inductor.
  • Such an electromagnetic pump 1 thus comprises, as illustrated in FIG. 1 and starting from a central axis 301 of the electromagnetic pump 1:
  • the internal magnetic inductor 10 including a first plurality of elementary coils 111, 121, 131,
  • the external magnetic inductor 20 including a second plurality of elementary coils 211, 221, 231.
  • the elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231 follow each other 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 10, 20 are fed with a polyphase current, in FIG. 1A a three-phase current.
  • an electromagnetic pump 1 comprises two magnetic inductors 10, 20 each comprising:
  • an inductor body 100, or inductor core 100 having on one of an outer surface and an inner surface peripheral grooves each forming a housing for one of the elementary coils 111, 121, 131, 211, 221 , 231, the elementary coils 111, 121, 131, 211, 221, 231.
  • the inductor core 100 is generally manufactured by means of planar magnetic sheets of variable size and arranged axially.
  • the inductor core 100 thus manufactured has a poorly optimized density. Indeed, the arrangement between the different magnetic sheets, due to a generally imperfect size / shape adjustment, generates the presence of cavities. It should also be noted that the arrangement and the alignment between the various magnetic sheets are also made more complex because of the presence in each of the magnetic sheets of orifices intended to form the housings of the elementary coils.
  • the object of the invention is to at least partially solve the above disadvantages and is thus intended to enable the manufacture of magnetic inductors having an optimized density with respect to magnetic inductors manufactured from plane magnetic sheets, this with a method not having the drawbacks of alignments of the magnetic sheets related to the manufacturing method proposed by the document US 2011/0053076.
  • the invention relates to a method of assembling a magnetic inductor for an electromagnetic pump comprising the following steps:
  • each of the magnetic sheets extending along a main axis and having an involute cross section
  • the manufacturing method according to the invention is therefore simplified vis-à-vis that of US 2011/0053076 and the risk of damage severely limited sheets.
  • the inductor thus formed benefits, in the same way as an inductor described in document US 2011/0053076, from an optimized density related to the use of magnetic sheets extending along a main axis and having an involute cross section.
  • the method may furthermore comprise, between the step of supplying the plurality of magnetic sheets and the assembly step, a step of supplying at least one of a dielectric coating, a friction reduction coating, a dielectric interlayer sheet, an interlayer friction reduction sheet, during the assembly step said element being arranged to be interposed between at least two magnetic sheets.
  • Such elements allow: - In the case of the friction reduction elements that are the friction reduction coating and the inter-friction reduction sheet, to facilitate the assembly of the sheets together, since it is easy to slide them into each other. other,
  • N being an integer greater than or equal to 1
  • M being an integer greater than or equal to 2
  • N copy of said element when supplying the at least one element, it can be provided N copy of said element, a copy of said element being interposed between two consecutive magnetic sheets all M magnetic sheets.
  • NxM + O magnetic sheets can be provided, N being a natural number greater than or equal to 1 and M being a natural number greater than 2, O being a natural whole number strictly less than M,
  • the assembly step comprising the following substeps:
  • the subsets may succeed each other preferentially misaligned two by two.
  • the method may furthermore comprise, between the step of supplying the plurality of magnetic sheets and the assembly step, a step of supplying a respective copy for each subset of the element out of a dielectric coating, a friction reducing coating, a dielectric interlayer sheet, an interlayer friction reduction sheet,
  • the element may be at least one of a dielectric coating, a friction reducing coating and wherein each magnetic sheet has at least a first and a second face,
  • a step of cutting at least one elemental coil impression and the step of supplying and placing an elementary coil it can also be provided a step of applying an insulating coating on at least a part surface of the at least one housing formed during cutting.
  • the step of providing and placing an elementary coil in each housing may comprise the following sub-steps:
  • a plurality of impressions can be cut off
  • the method further comprising the steps of:
  • the magnetic inductor manufactured may be an internal inductor.
  • Such a method makes it possible to form a magnetic inductor benefiting particularly from the compactness offered by the invention.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an electromagnetic pump comprising a step of providing a magnetic inductor by means of an assembly method according to the invention.
  • the invention furthermore relates to a magnetic inductor for an electromagnetic pump that can be obtained by a method according to the invention, the magnetic inductor comprising: an axial tubular inductor core having a plurality of magnetic sheets, each of the magnetic sheets extending along a main axis and having an involute cross-section, the magnetic sheets being assembled by interlocking with the circle of the involute of a circle magnetic sheets which is merged, the magnetic sheets being identical with the exception of one or more imprint, said magnetic sheets comprising at least one imprint of an elementary coil cut to form a housing for said elementary coil and which is arranged on a longitudinal surface of the tubular inductor core among an inner longitudinal surface and an outer longitudinal surface,
  • Such an inductor has optimized electrical insulation since during its manufacture there was no need for a rectification that would have been detrimental to the electrical insulation.
  • the magnetic inductor may be an internal magnetic inductor of the magnetic pump.
  • Such an inductor particularly benefits from the compactness afforded by the method according to the invention.
  • the invention further relates to an electromagnetic pump comprising at least a first magnetic inductor according to the invention, the electromagnetic pump preferably comprising a second magnetic inductor according to the invention.
  • FIG. 1 is a figure illustrating the different parts of an electromagnetic pump comprising an internal magnetic inductor and an external magnetic inductor
  • FIGS. 2A to 2G schematically illustrate the various steps of manufacturing an internal inductor according to the invention
  • FIGS. 3A and 3B respectively illustrate a perspective view of the winding circuit of a magnetic inductor according to the invention and a schematic view of the pairwise connection of elementary coils according to the invention
  • FIG. 4 is a sectional view of an inductor according to the invention showing the passages of the conductors used to connect the elementary coils,
  • Figure 5 illustrates a sectional view of an assembly of a first subset of magnetic sheets by means of strapping.
  • FIGS. 2A to 2G illustrate the main steps of manufacturing a magnetic inductor according to the invention.
  • the magnetic inductor 10 is an internal magnetic inductor of an electromagnetic pump 1.
  • Such a magnetic inductor 10 comprises, in the same manner as an internal inductor of the prior art as illustrated in FIG.
  • inductor body, or inductor core 100 having on one of an outer surface 101A and an inner surface 101B peripheral grooves forming respective housings 102 for elementary coils 111, 112, 121, 122, 131, 132
  • the inductor core 100 has the particularity of comprising a plurality of identical magnetic sheets 103, each of the magnetic sheets 103 extending along a main axis AA and having an involute cross section. Each of these magnetic sheets 103 has orifices, or notches, succeeding one another along the main axis AA. Each of said orifices participates in forming, with the corresponding orifices of the other magnetic sheets 103, a respective housing 102 for one of the elementary coils 111, 112, 121, 122, 131, 132.
  • the inductor core 10 may comprise at least one element 107 among a dielectric coating, a friction reduction coating, a dielectric interlayer sheet, an interlayer sheet for reducing friction.
  • the element 107 is interposed between two consecutive magnetic sheets.
  • a coating of a material having a coefficient of friction with a magnetic sheet which is smaller than the coefficient of friction between two magnetic sheets may be, for example, a coating comprising a ceramic material and / or a fluorinated polymer such as polytetrafluoroethylenes (PTFE) such as those sold by DuPont under the name Teflon TM.
  • PTFE polytetrafluoroethylenes
  • an interlay sheet of friction reduction is a sheet whose composition is adapted so that the sheet has a coefficient of friction with a magnetic sheet which is less than that between two magnetic sheets.
  • a coating or an interlayer may be called dielectric in the case where this coating, or this interlayer, has a relative permittivity greater than or equal to 1.
  • such an element 107 can have two functions, thus forming, for example, both a dielectric coating and a coating. friction reduction or comprise two sub-elements, such as a dielectric coating and a friction reduction sheet.
  • the inductor core 100 comprises:
  • N being a natural number greater than or equal to 1 and M being a natural number greater than or equal to 2, O being a strictly lower natural number M, NxM the magnetic sheets being assembled in N subsets of M magnetic sheets, the remaining magnetic sheets being either distributed in the N subassemblies 104, or forming an additional subassembly 104,
  • the inductor core 10 then comprises NxM magnetic sheets 103 and N copies of said element 107.
  • M can be equal to 1, O being then zero and the number of copies of the element is then equal to the number of magnetic sheets 103.
  • such elements may be a ceramic coating applied to a portion of the magnetic sheets 103, for example all ten magnetic sheets.
  • the inductor 10 may also include in each housing 102 an electrical insulator, such as a mica sheet or a coating of electrically insulating material.
  • an electrical insulator such as a mica sheet or a coating of electrically insulating material.
  • one or more or all of the housings are provided with at least one sensor, such as a magnetic field sensor or a thermometer.
  • Each elementary coil 111, 112, 121, 122, 131, 132 consists of a conductor 110, such as a copper cable, wound in the corresponding housing 102, said conductor 110 comprising an insulator 109 for electrically isolating each of the turns S of said elementary coil 111, 112, 121, 122, 131, 132 S turns which are directly adjacent thereto.
  • Such an inductor 10 can be manufactured by the implementation of an assembly method comprising the following steps:
  • each of the magnetic sheets 103 extending along a principal axis AA and having a involute cross section
  • the step of supplying the plurality of magnetic sheets 103 may comprise the following substeps:
  • the step of assembling the magnetic sheets 103 may comprise the following sub-steps:
  • the assembly step magnetic sheets 103 may further comprise before the step of assembly by interlocking N subassemblies 104 and any additional subassembly 104:
  • a copy of the element 107 is disposed between the first magnetic sheet 103 of a first subassembly and the last magnetic sheet 103 of the directly adjacent subassembly.
  • Such an arrangement can be obtained, for example, by the application of a ceramic coating on one of the surfaces of each of the subassemblies 104, said ceramic coating then acting as both dielectric coating and friction reduction coating.
  • At least one of the subassemblies may have misalignment with respect to at least one other subassembly. In this way, it is possible to limit the appearance of current turns at the ends of the inductor core 100. It may be noted that according to this possibility, the subsets 104 follow one another preferentially misaligned two by two.
  • the assembly step then comprises a preliminary step of supplying the set of copies of item 107.
  • the inductor assembly method may comprise the following steps:
  • This pin preferably having a length substantially equal to the diameter of the inductor core, makes it possible to ensure the cohesion of the magnetic sheets and to limit the risks of misalignment during the manipulation of the inductor core 100.
  • the cutting step may comprise the following substeps:
  • the housings 102 may be provided, prior to the step of winding an elementary coil 111, 112, 121, 122, 131, 132 in each housing 102, a step of providing and disposing of a electrical insulation 108, such as a mica sheet, in each of the housings 102. During this step, it can also be provided a step of placing stress flanges 402 in order to perfectly maintain the assembly of the magnetic sheets 103 and thus maintain the optimized density.
  • a electrical insulation 108 such as a mica sheet
  • the winding step may comprise, for each of the notches 102, the following steps:
  • said insulator 115 being adapted to electrically isolate each of the turns S of said elementary coil 111 of the turns S which are directly adjacent thereto,
  • each of the elementary coils 111, 112, 121, 122, 131, 132 consists of 10 turns S divided into two columns. of 5 turns S.
  • the conductor is shaped for its part intended to be positioned at the bottom of the housing 102 with an S-shape, this to allow the passage of a column to the other.
  • the magnetic inductor 10 for each of the phases P1, P2, P3 of the polyphase current, the magnetic inductor 10 comprises N pairs 110I, 2, .., N-I, N, 120I, 2,..., N-I, N,
  • NI, N of elementary coils 111I, 2, .., NI, N, 112I, 2, .., NI, N, 121I, 2, .., NI, N, 122I, 2, .. , NI, N,
  • NI, N, 132I, 2, .., NI, N of same winding direction succeeding the first pair 110i, 120i, 130i in the Nth pair 110N, 120N, 130N along the core 100, N being an integer greater than or equal to 2.
  • N being an integer greater than or equal to 2.
  • N-I, N comprises a first and a second elementary coil 111I, 2, .., N-I, N,
  • NI, N 1211.2 ..., NI, N, 122I, 2, .., NI, N, 131I, 2, .., NI, N, 132I, 2, .., NI, N has two ends I, O, one end of which I of the input type and an O end 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 core 100 so as to provide phase alternation Pl, P2, P3 and provide a magnetic field sliding along the magnetic inductor core 100.
  • 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 by current 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, 131i has its input I connected to the current input of said phase P1
  • the second elementary coil 112i, 132i has its output O connected to the current output of said phase P1, 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 O 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 directly precedes it.
  • 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, 1212, 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.
  • connections between the elementary coils are provided, as illustrated in FIGS. 3A and 3B, by means of the straight conductors 118, with regard to the elementary coils 111I, 2, .., NI, 112I, 2, .. , NI, 121I, 2, .., NI, 122I, 2, .., NI, 131I, 2, .., NI, 132I, 2, .., NI of the first to the N1 pair 110I, 2 ,.
  • NI 120I, 2, .., NI, 130I, 2, .., NI and the connection between the elementary coils 111N-I, 112N-I, 121N-I, 122N-I, 131N-I, 132N-I I of the 110N-I pair, 120N-I, 130N-I and the elementary coils 111N, 112N, 121N, 122N, 131N, 132N of the last pair 110N, 120N, 130N, and 119 shaped end conductors.
  • U or W for the connection between the elementary coils of the last pair 110N, 120N, 130N.
  • the assembly method may comprise, as illustrated in FIG. 4, a step of cutting a portion of the magnetic sheets 103 so as to form spaces 117 to house the drivers.
  • Such cuts can be done by cutting a longitudinal portion of outer end, that is to say the end remote from the main axis AA, of one to several magnetic sheets 103. In this way, it is possible to house a conductor 118 in the space released by such a cut.
  • This step of cutting a part of the magnetic sheets 103 can be implemented, for example, during the step of cutting the housings 102 for the elementary coils 111, 112, 121, 122, 131, 132.
  • the inductor 10 thus formed can then be provided as part of a method of manufacturing an electromagnetic pump 1.
  • the assembling step may consist of assembling a first and a second halves of magnetic sheet by means of a respective assembly tube 410 serving of gauge and separately from each other.
  • One of the two subsets 104 thus formed is then extracted from its assembly tube 410 and is assembled to the other subassembly 104 by introduction into the assembly tube 410 of said other subassembly 104.
  • this extraction and this introduction can be concomitant by an alignment of the two assembly tubes 410.
  • the assembly tube of said other subassembly can also act as a protective tube

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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 noyau 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, ou noyau 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.
On notera que ci-dessus et dans le reste du présent document, les termes « noyau d'inducteur » et « corps d'inducteur » sont utilisés de manière interchangeable et ont donc la même signification. Il est donc possible, tout au long du présent texte, de substituer « noyau d'inducteur » par « corps d'inducteur » sans en changer la signification et l'enseignement.
Actuellement, le noyau 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 noyau 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 2011/0053076 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 noyau d'inducteur en utilisant des tôles magnétiques présentant un dimensionnement identique tout en optimisant la densité du noyau 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 ci- dessus 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 2011/0053076.
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 noyau d'inducteur tubulaire axial, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques étant confondu, découpe dans une surface longitudinale du noyau 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 noyau 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 2011/0053076 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 2011/0053076, 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+O 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 sous- ensemble supplémentaire,
assemblage par emboîtement des N sous-ensembles et de l'éventuel sous-ensemble supplémentaire afin de former un noyau 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 noyau 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 sous- ensembles, 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 noyau 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 noyau 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 noyau 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 noyau 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, ou noyau d'inducteur, 100 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 et 3B.
Le noyau d'inducteur 100 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 noyau 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 noyau d'inducteur 100 comporte :
- NxM+O 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 sous- ensemble 104 supplémentaire,
- un exemplaire respectif dudit élément 107 pour chacun des sous- ensembles 104, un exemplaire dudit élément 107 étant intercalé entre deux sous- ensembles successifs.
Bien entendu, en fonction du nombre de tôles magnétiques 103 nécessaires pour former le noyau d'inducteur 100, le nombre O peut parfaitement être nul. Selon cette possibilité, le noyau d'inducteur 10 Ocomporte 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 noyau 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 noyau d'inducteur 100 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+O 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 noyau 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 sous- ensemble 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 sous- ensemble 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 noyau 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 noyau 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 noyau d'inducteur, permet d'assurer la cohésion des tôles magnétiques et de limiter les risques de désalignement lors de la manipulation du noyau d'inducteur 100.
L'étape de découpe peut comporter les sous-étapes suivantes :
placement d'un tube de protection 401 autour du noyau d'inducteur
100 tubulaire annulaire, usinage de l'ensemble noyau d'inducteur 100 /tube de protection 401 afin de former dans le noyau 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,..,N-I,N,
1301.2...,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,
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 Nième paire 110N, 120N, 130N le long du noyau 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,
1301.2...,N-I,N comprend une première et une deuxième bobine élémentaire 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 qui se succèdent le long du noyau d'inducteur magnétique 101. Chaque bobine élémentaire 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 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 noyau d'inducteur magnétique 100 de manière à fournir une alternance de phase Pl, P2, P3 et fournir un champ magnétique glissant le long du noyau d'inducteur magnétique 100.
ci-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 Pl, P2, P3.
Ainsi, pour une phase donnée Pl, 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 Pl, P2, P3 et à l'autre parmi l'entrée en courant et la sortie en courant de ladite phase Pl, P2, P3. Ainsi, comme on peut voir sur la figure 3B, pour la première et la troisième phase Pl, P3, la première bobine élémentaire llli, 131i présente son entrée I reliée à l'entrée en courant de ladite phase Pl, P3 tandis que la deuxième bobine élémentaire 112i, 132i présente sa sortie O reliée à la sortie en courant de ladite phase Pl, 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 Pl, 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 Pl, 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 noyau 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 Pl, 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 Pl, 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 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 110I,2,..,N-I, 120I,2,..,N-I, 130I,2,..,N-I et la 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 noyau 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

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 de la pluralité de tôles magnétiques (103) par emboîtement des tôles magnétiques (103) entre elles avec le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques (103) confondu ceci afin de former un noyau d'inducteur (100) tubulaire axial,
découpe d'au moins une empreinte de bobine élémentaire dans une surface longitudinale du noyau 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. 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. 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. 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+O 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 sous- ensemble supplémentaire,
assemblage par emboîtement des N sous-ensembles et de l'éventuel sous-ensemble supplémentaire afin de former un noyau d'inducteur (100) tubulaire, le cercle de la développante de cercle des tôles magnétiques étant confondu.
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 noyau 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. 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. 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. 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. 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. 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 :
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 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 correspondante.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'inducteur magnétique (10) fabriqué est un inducteur interne.
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. Inducteur magnétique (10) pour une pompe électromagnétique (1) susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, l'inducteur magnétique comportant :
un noyau 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 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 aménagée sur une surface longitudinale du noyau 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 noyau d'inducteur (100) tubulaire.
14. Inducteur magnétique (10) selon la revendication 11 ou 12, dans lequel ledit inducteur magnétique (10) est un inducteur magnétique interne de la pompe magnétique (1).
15. Pompe électromagnétique (1) comportant au moins un premier inducteur magnétique (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, la pompe électromagnétique comportant préférentiellement un deuxième inducteur magnétique.
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